氯气的实验室制法课件

第二章海水中的重要元素──钠和氯第二节

氯及其化合物第二课时

氯气的实验室制法

软锰矿和盐酸加热制备氯气任务一：氯气的实验室制法1.原理浓盐酸与二氧化锰加热制取氯气反应条件：浓盐酸、加热。MnO2与稀盐酸不反应，因此，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液工业制取Cl2：用电解饱和食盐水的方法，反应的化学方程式为：

2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑+4-1+20失电子，化合价升高得电子，化合价降低MnO2＋

4HCl(浓)MnCl2＋

Cl2↑＋

2H2O任务一：氯气的实验室制法气体制取原理（方程式）反应物状态反应条件装置图O2

O2

CO22KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O22H2O+O2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O固体+固体固体+液体固体+液体加热不加热不加热回顾初中所学的氧气、二氧化碳等气体的实验室制取方法，将相关内容填入下表。气体制备装置的连接顺序实验室制气体的制备思路气体发生装置气体净化装置气体干燥装置气体收集或性质检验装置尾气吸收装置任务一：氯气的实验室制法2.装置发生装置除杂装置收集装置尾气处理装置MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O△依据反应物的状态与反应条件选择固液常温型固固加热型固液加热型液液加热型任务一：氯气的实验室制法氯气的实验室制法2.装置发生装置除杂装置收集装置尾气处理装置任务一：氯气的实验室制法依据杂质和生成物决定MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O△常见气体除杂装置氯气的实验室制法2.装置发生装置除杂装置收集装置尾气处理装置依据生成物的密度和水溶性选择排饱和食盐水向上排空气法向下排空气法排水法Cl2密度大于空气，可溶于水任务一：氯气的实验室制法MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O△任务一：氯气的实验室制法蓝色石蕊红褪色方法2.将湿润的___________试纸放在瓶口，若先变_____后________，则已满。

方法3.将湿润的淀粉-KI试纸放在瓶口，若变____则方法1.观察到黄绿色气体充满整个集气瓶时；【讨论】如何验满？蓝任务一：氯气的实验室制法尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收不完全【讨论】如何进行尾气处理？有毒气体的处理装置2.装置MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O△任务一：氯气的实验室制法任务一：氯气的实验室制法Cl2的实验室制法3.注意事项实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气必须用浓盐酸，浓盐酸中部分Cl-的化合价升高，被氧化，MnO2与稀盐酸不反应为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全任务一：氯气的实验室制法设计气体制备装置的基本思路实验室制气体的制备思路任务一：氯气的实验室制法装置B：向上排气法收集氯气；装置C：作安全瓶装置D：吸收尾气【迁移运用】下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。请思考判断装置B、C、D的作用【思维建模】发生装置→除杂干燥→主体反应（制备/测定/检验）→收集装置→保护装置→尾气处理【典例探究】舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。该方法可以选择下图的Cl2发生装置；欲收集一瓶纯净干燥的氯气，选择图中的装置，其连接顺序为：a→______________________________i→h（按气流方向填小写字母标号）。g→f→e→d→c→b→【思维建模】发生装置→除杂干燥→主体反应（制备/测定/检验）→收集装置→保护装置→尾气处理知识拓展

用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快①2KMnO4＋16HCl（浓）===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O②KClO3＋6HCl（浓）===KCl＋3Cl2↑＋3H2O③Ca(ClO)2＋4HCl（浓）===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O④K2Cr2O7＋14HCl（浓）===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O任务一：氯气的实验室制法实验探究探究：在三支试管中分别加入2~3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。再分别加入少量稀硝酸，观察现象。AgNO3溶液稀盐酸NaCl溶液Na2CO3溶液任务二：氯离子的检验任务二：氯离子的检验实验试剂实验现象反应原理稀盐酸NaCl溶液Na2CO3溶液产生白色沉淀，沉淀不溶解HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3产生白色沉淀，沉淀不溶解NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3产生白色沉淀，后沉淀溶解，产生气泡Ag2CO3＋2HNO3=CO2↑＋H2O＋2AgNO3Ag＋＋Cl－===AgCl↓Ag＋＋Cl－===AgCl↓Na2CO3＋2AgNO3=Ag2CO3↓＋2NaNO32Ag＋＋CO32－===Ag2CO3↓Ag2CO3＋2H+===CO2↑＋H2O

任务二：氯离子的检验1.检验原理

Ag＋＋Cl－===AgCl↓2.检验步骤

取少量待测液于试管中，先加入稀硝酸酸化，再加入硝酸应溶液，若白色沉淀生成，说明溶液中含有Cl-。或者硝酸酸化的硝酸银溶液注意：加稀硝酸酸化的目的是排除CO32－等的干扰，因为Ag2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。任务二：氯离子的检验（1）烧杯中盛放的液体是___________，其作用是___________，水槽中盛放的液体是

___

________。（2）简述操作过程：(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前，应_______________；当氯气纯度合乎要求时，应___________________；当氯气收集完毕时，应________________。下图表示在没有通风橱时制取纯净的氯气设计的装置图，图中A、B是可控制的弹簧铁夹。NaOH溶液吸收多余的Cl2

饱和食盐水

打开B夹，关闭A夹打开A夹，关闭B夹打开B夹，关闭A夹

当堂练习【学以致用】

写出你所知道的含氯元素的物质，从物质类别和元素价态的角度绘制转化关系图，并写出相关反应的化学方程式，分析物质转化的条件和化合价的变化。物质类别元素价态单质酸盐0-1+1+5Cl2HClNaClAgClHClOHClO3NaC