21-氯气生产原理(苏教版)-(1)

1、Cl化学性质活泼，因此，化学性质活泼，因此，Cl都是以化合态存在都是以化合态存在自然界的矿物和海水中。且主要以自然界的矿物和海水中。且主要以NaCl形式存形式存在于海水中。我们所食用的食盐绝大部分都来在于海水中。我们所食用的食盐绝大部分都来于海洋。于海洋。海水海水盐田盐田粗盐粗盐引入引入风吹风吹日晒日晒自然界没有游离态的氯，那么我们怎么得到自然界没有游离态的氯，那么我们怎么得到需要的单质需要的单质Cl2呢？呢？思思 考考从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质2-1-1. 氯气的生产原理氯气的生产原理2、与电源正极相连、与电源正极相连-_棒棒 与电源负极相连与电源负极相连-_棒棒3、铁棒和

2、碳棒上都有、铁棒和碳棒上都有_产生。铁棒上产生。铁棒上产生气体产生气体_，检验方法和现象，检验方法和现象_碳棒上产生气体碳棒上产生气体_,检验方法和现象检验方法和现象_1、电子由电源电子由电源_极流出由极流出由_极流入极流入4、与电源负极相连的一极溶液附近变、与电源负极相连的一极溶液附近变_原因是原因是_阅读阅读P40【观察与思考观察与思考】回答下列问题回答下列问题:Cl2H2气泡气泡将收集好气体的试将收集好气体的试管靠近酒精灯火焰松开拇指，产生爆鸣声管靠近酒精灯火焰松开拇指，产生爆鸣声将淀粉碘化钾试纸靠近管口，试纸变蓝将淀粉碘化钾试纸靠近管口，试纸变蓝负负正正红红有有NaOH生成生成碳碳铁铁

3、一、氯气的工业制法一、氯气的工业制法2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 与负极相连的一极与负极相连的一极 与正极相连的一极与正极相连的一极通电通电黄绿色气体，遇湿黄绿色气体，遇湿润的淀粉碘化钾试润的淀粉碘化钾试纸变蓝纸变蓝遇酚酞遇酚酞变红色变红色无色气体，无色气体，靠近火焰有靠近火焰有爆鸣声爆鸣声- +一一. .氯气的生产原理氯气的生产原理.氯气的工业制法氯气的工业制法原理：原理：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2电解电解人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧碱碱( (NaOHNaOH) )等产品的工业称为等产品的工业称为“氯碱工业氯碱

4、工业”.电源正电源正极产物极产物NaOH+HNaOH+H2 2电源电源负极负极产物产物2-1-1.氯气的生产原理氯气的生产原理氯碱工业所制氯碱工业所制Cl2用途广泛，那么用途广泛，那么Cl2最早是最早是谁发现的呢谁发现的呢?2-1-1.氯气的生产原理氯气的生产原理你知道吗你知道吗-瑞典化学家舍勒瑞典化学家舍勒1818世纪，人们正致力于采矿事业，瑞典世纪，人们正致力于采矿事业，瑞典化学家舍勒化学家舍勒 也把精力放在了对软锰矿也把精力放在了对软锰矿（主要成分是二氧化锰）的研究上。（主要成分是二氧化锰）的研究上。19741974年的一天当他把软锰矿粉末和浓盐年的一天当他把软锰矿粉末和浓盐酸混合加热时

5、，惊奇的看到有一种令人酸混合加热时，惊奇的看到有一种令人窒息且黄绿气体冒出，但舍勒并未意识窒息且黄绿气体冒出，但舍勒并未意识到自己发现了新元素，而且把它称为到自己发现了新元素，而且把它称为“脱燃素的盐酸脱燃素的盐酸”这种气体具有魔术般这种气体具有魔术般的本领的本领 。直到直到18071807年，英国化学家戴年，英国化学家戴维对这种气体进行了细致的研究，并于维对这种气体进行了细致的研究，并于18101810年年1111月在英国皇家学会上正式定名月在英国皇家学会上正式定名确认上述黄绿色气体，是一种新元素，确认上述黄绿色气体，是一种新元素，英文定名为英文定名为“ChlorineChlorine”。2

6、-1-1.氯气的生产原理氯气的生产原理阅读阅读P41【化学史话化学史话】瑞典化学家舍勒瑞典化学家舍勒公元公元1742一一1786气体制备基本流程气体制备基本流程制气制气 净化净化 收集收集 尾气吸收尾气吸收 制气装置制气装置反应原理反应原理净化试剂净化试剂杂质杂质除杂先后除杂先后收集方法收集方法验满方法验满方法收集原理收集原理吸收原理吸收原理吸收方法吸收方法药品药品2.2.氯气的实验室制法氯气的实验室制法主要仪器：主要仪器：一一. .氯气的生产原理氯气的生产原理2-1-1.氯气的生产原理氯气的生产原理分液漏斗、圆底烧瓶、铁分液漏斗、圆底烧瓶、铁架台、石棉网、酒精灯架台、石棉网、酒精灯, ,集集

7、气瓶、烧杯、导管、双孔气瓶、烧杯、导管、双孔橡皮塞等橡皮塞等 分液漏斗作用是什么？能否改为长颈漏斗？分液漏斗作用是什么？能否改为长颈漏斗？2.2.氯气的实验室制法氯气的实验室制法.药品药品：一一. .氯气的生产原理氯气的生产原理MnO2固体、浓固体、浓HCl.反应原理反应原理MnO2+4HCl(浓浓)=MnCl2+Cl2+2H2OMnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与，稀盐酸不与MnO2反应。反应。固固- -液加热型液加热型2-1-1.氯气的生产原理氯气的生产原理一一. .氯气的生产原理氯气的生产原理2.2.氯气的实验室制法氯气的实验室制法.

8、 .装置装置气体发生装置的选择气体发生装置的选择2 2、氯气的实验室制法装置、氯气的实验室制法装置固固加热固固加热块固和液体（不加热）块固和液体（不加热）固液加热固液加热净化装置净化装置【思考思考】此法制得的此法制得的Cl2纯净吗？可能有哪些杂质？纯净吗？可能有哪些杂质？用哪些试剂除杂质？有没有先后顺序？用哪些试剂除杂质？有没有先后顺序？除除HCl气体气体饱和食盐水饱和食盐水除水蒸气除水蒸气(无水无水CaCl2)浓硫酸浓硫酸收集装置：收集装置：因为因为l l密度比空气大，能溶于水，难溶于密度比空气大，能溶于水，难溶于饱和食盐水饱和食盐水排饱和食盐水法排饱和食盐水法2-1-1.氯气的生产原理氯气

9、的生产原理一一. .氯气的生产原理氯气的生产原理2.2.氯气的实验室制法氯气的实验室制法向上排空气法向上排空气法思考：如何检验思考：如何检验Cl2是否集满？（据氯气性质）是否集满？（据氯气性质）验满方法验满方法a、将湿润的淀粉、将湿润的淀粉KI试纸靠近盛试纸靠近盛Cl2的瓶口，的瓶口，若试纸立即变蓝，则证明已集满。若试纸立即变蓝，则证明已集满。b、观察集气瓶中颜色。若集气瓶中充满黄、观察集气瓶中颜色。若集气瓶中充满黄绿色气体，则证明集满。绿色气体，则证明集满。c、将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛、将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口的瓶口，若试纸立即发生先变红后褪色，则证明，若试纸立即发生先变红后

10、褪色，则证明已集满已集满尾气吸收装置尾气吸收装置NaOH溶液溶液实验室制得的多余实验室制得的多余Cl2应如何处理？为什么？应如何处理？为什么？2-1-1.氯气的生产原理氯气的生产原理【思考思考】氯气有毒，氯气有毒，不能随便排入空气，不能随便排入空气，用水吸收不完全，应用水吸收不完全，应用碱液来吸收，实验室常用用碱液来吸收，实验室常用NaOH溶液来吸收。溶液来吸收。能否用澄清石灰水吸收多余能否用澄清石灰水吸收多余Cl2？不能，因为澄清石灰水中不能，因为澄清石灰水中Ca（OH）2浓度小，吸浓度小，吸收不完全收不完全有毒气体或易燃气体有毒气体或易燃气体需进行适当的尾气处理需进行适当的尾气处理尾气处理

11、：尾气处理：用氢氧化钠溶液吸收用氢氧化钠溶液吸收2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O除除HCl除除H2O发生装置发生装置收集装置收集装置净化装置净化装置尾气吸收尾气吸收2-1-1.氯气的生产原理氯气的生产原理对比两套试验装置哪个更好对比两套试验装置哪个更好6操作步骤操作步骤v连接好装置，检查气密性；连接好装置，检查气密性；v检查方法：检查方法：关闭分液漏斗活塞，向烧关闭分液漏斗活塞，向烧杯中加入水至浸没导管，用酒精灯微杯中加入水至浸没导管，用酒精灯微热圆底烧瓶，若玻璃导管内有气泡冒热圆底烧瓶，若玻璃导管内有气泡冒出，停止加热，玻璃导管内液体回流出，停止加热，玻璃导管

12、内液体回流形成一段水柱，说明装置气密性良好。形成一段水柱，说明装置气密性良好。v加入加入MnO2粉末；粉末；v从装有浓盐酸的从装有浓盐酸的分液漏斗分液漏斗中向烧瓶中向烧瓶里滴加浓盐酸；里滴加浓盐酸；v缓缓加热；缓缓加热；v多余的多余的Cl2用用NaOH溶液吸收；用向上排溶液吸收；用向上排空气法收集空气法收集Cl2.氯气的实验室制法氯气的实验室制法原理原理:MnO2+4HCl(浓浓)=MnCl2Cl22H2O装置装置:发生装置净化（干燥）装置发生装置净化（干燥）装置收集装置尾气吸收装置收集装置尾气吸收装置小结：氯气的实验室制法小结：氯气的实验室制法2-1-1.氯气的生产原理氯气的生产原理1 1、

13、为什么用分液漏斗装盐酸？又、为什么用分液漏斗装盐酸？又让盐酸缓慢地注入，而不是一次让盐酸缓慢地注入，而不是一次将浓盐酸注入烧瓶里？将浓盐酸注入烧瓶里？答答: :用分液漏斗可以控制液体的用量，避用分液漏斗可以控制液体的用量，避 免生成的氯气过多。免生成的氯气过多。问题讨论问题讨论 2 2、能否用其它试剂代替二氧化锰、能否用其它试剂代替二氧化锰或浓盐酸来制取氯气？或浓盐酸来制取氯气？答：答： 可以用可以用KMnOKMnO4 4、KClOKClO3 3等氧化剂代替等氧化剂代替MnOMnO2,2,与浓盐酸与浓盐酸反应（不需加热）反应（不需加热）2KMnO2KMnO4 416HCl(16HCl(浓浓)

14、=2KCl) =2KCl2MnCl2MnCl2 25Cl5Cl2 2 8H8H2 2O OKClOKClO3 36HCl(6HCl(浓浓)=KCl)=KCl3Cl3Cl2 2 3H3H2 2O O也可用固体也可用固体NaClNaCl和浓和浓H H2 2SOSO4 4代替浓盐酸与代替浓盐酸与MnOMnO2 2反应反应2NaCl+2H2NaCl+2H2 2SOSO4 4( (浓浓)+ MnO)+ MnO2= 2= NaNa2 2SOSO4 4+MnSO+MnSO4 4+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O问题讨论问题讨论 实验室制氯气的注意事项实验室制氯气的注意事项1、必须用浓盐酸，稀盐酸不与

15、、必须用浓盐酸，稀盐酸不与MnO2反应。若反应。若用含用含2molHCl的浓盐酸与的浓盐酸与MnO2反应，被氧化反应，被氧化的的HCl的物质的量是的物质的量是1mol吗？吗？2、实验中加热温度不宜过高原因是什么、实验中加热温度不宜过高原因是什么?减少减少HCl的挥发的挥发3、反应停止时，能否立即拆卸装置？为什么？、反应停止时，能否立即拆卸装置？为什么？4、尾气吸收，不能用澄清石灰水，原因是、尾气吸收，不能用澄清石灰水，原因是什么？什么？Ca（OH）2浓度小，浓度小，Cl2吸收不完全吸收不完全 先验密，后实验；先固体，后液体；先先验密，后实验；先固体，后液体；先撤管，后撤灯；先除撤管，后撤灯；先

16、除HClHCl，后除，后除H H2 2OO；先除；先除杂，后收集杂，后收集 验密：向吸收尾气的烧杯中加水浸没长玻璃导验密：向吸收尾气的烧杯中加水浸没长玻璃导管约管约2cm2cm，关闭分液漏斗活塞，点燃酒精灯，微热，关闭分液漏斗活塞，点燃酒精灯，微热圆底烧瓶。若烧杯中有气泡产生，且停止加热后，圆底烧瓶。若烧杯中有气泡产生，且停止加热后，导管中形成一段稳定的水柱，说明装置的气密性良导管中形成一段稳定的水柱，说明装置的气密性良好。好。5、几项操作的先后顺序、几项操作的先后顺序反馈练习：反馈练习：、电解饱和食盐水时，氯气产生于和、电解饱和食盐水时，氯气产生于和电源（电源（ ）极相连的（）极相连的（ ）

17、棒，氢气产）棒，氢气产生于和电源生于和电源 （ ）极相连的（）极相连的（ ）棒，）棒，碱产生（碱产生（ ）棒的周围。）棒的周围。正正碳碳负负铁铁铁铁2-1-1.氯气的生产原理氯气的生产原理长颈漏斗应改成分液漏斗烧瓶下应垫石棉网长颈漏斗应改成分液漏斗烧瓶下应垫石棉网应用酒精灯加热稀盐酸应改为浓盐酸应用酒精灯加热稀盐酸应改为浓盐酸多余多余Cl2应通入应通入NaOH溶液中溶液中、下图是实验室制备氯气的装置图，请指出、下图是实验室制备氯气的装置图，请指出其中的错误。其中的错误。2-1-1.氯气的生产原理氯气的生产原理练习：练习：1 1某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。某学生设计如下实验装置用于

18、制备纯净的氯气。 （1）装置中有六处错误，请指出。）装置中有六处错误，请指出。 1 1、烧瓶下面缺石棉网、烧瓶下面缺石棉网 2 2、铁圈下面缺酒精灯、铁圈下面缺酒精灯 3 3、原、原料使用了稀盐酸料使用了稀盐酸 4 4、不应使用长颈漏斗、不应使用长颈漏斗 5 5、盛浓硫酸的洗气、盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 6 6、洗气瓶、洗气瓶D D的气体的气体入口导管应深插在液面下，而出口导管应靠近瓶塞入口导管应深插在液面下，而出口导管应靠近瓶塞 eeee7下列装置中，能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解下列装置中，能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的是（产

19、物的是（ ）氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液碘化钾淀粉溶液碘化钾淀粉溶液氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液碘化钾淀粉溶液碘化钾淀粉溶液饱和食盐水饱和食盐水饱和食盐水饱和食盐水饱和食盐水饱和食盐水饱和食盐水饱和食盐水ABCDB5 5电解饱和食盐水，电解一段时间后，在碳棒和铁电解饱和食盐水，电解一段时间后，在碳棒和铁钉表面都有气体生成，其中碳棒表面生成的气体是钉表面都有气体生成，其中碳棒表面生成的气体是（ ）。）。A A、ClCl2 2 B B、O O2 2 C C、H H2 2 D D、HClHCl 6 6关于电解氯化钠溶液关于电解氯化钠溶液, ,下列叙述正确的是下列叙述正确的是（ ）。）。A A电解时在阳极得到

20、氯气电解时在阳极得到氯气, ,在阴极得到金属纳在阴极得到金属纳 B B若在阳极附近有黄绿色的气体产生若在阳极附近有黄绿色的气体产生C C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液, ,溶液溶液呈无色呈无色 D D电解一段时间后电解一段时间后, ,将电解液全部转移到烧杯将电解液全部转移到烧杯中中, ,充分搅拌后溶液呈中性充分搅拌后溶液呈中性AB4、使用浓盐酸与足量的、使用浓盐酸与足量的MnO2共热制共热制Cl2，实际产生的实际产生的Cl2总比理论值低，其总比理论值低，其主要原因是什主要原因是什么？么？稀盐酸与稀盐酸与MnO2不反应，随着反应的进行，不反应，随着反应的进行，浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。4.