氯气的生产原理

1、了解海水的成分了解海水的成分海水是什么味道海水是什么味道？你知道浩瀚的大你知道浩瀚的大海中究竟蕴藏着哪些物质吗海中究竟蕴藏着哪些物质吗？1 1、海水中蕴含、海水中蕴含8080多种元素；多种元素；2 2、海水中盐的总量是、海水中盐的总量是5 5101018 18 t,t,海水中的氯化物主海水中的氯化物主要是要是NaCl,NaCl,其次是其次是MgClMgCl2 2、CaClCaCl2 2、 KCl KCl 等；等；3 3、溴被称为、溴被称为“海洋元素海洋元素”，海水中溴的总储量高，海水中溴的总储量高达达1 110101414t t；4 4、海水中还含有丰富的碘，海水当中碘的总储量、海水中还含有丰

2、富的碘，海水当中碘的总储量可达可达8 810101010t t。专题二专题二 从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质第一单元第一单元 氯、溴、碘及其化合物氯、溴、碘及其化合物每千克海水中几种氯化物的含量含量/g0.7121.115.1127.2222既然海水中含有那么多的既然海水中含有那么多的NaCl，我们如何，我们如何从海水中获得从海水中获得NaClNaCl呢？呢？煮煮海海为为盐盐盐场工人在晒盐盐场工人在晒盐海水海水盐田盐田粗盐粗盐引入引入风吹风吹日晒日晒是我们日常生活中的必需调味品是我们日常生活中的必需调味品日常生活中：日常生活中：医学上：医学上：工业上：工业上：农业上：农业上：配成

3、浓度为配成浓度为0.90.9的的“生理食盐水生理食盐水”NaCl有哪些用途呢？有哪些用途呢？用来挑选种子用来挑选种子以以NaCl为原料来制取为原料来制取NaOH、Cl2 公路上的积雪也可以用氯化钠来消除。公路上的积雪也可以用氯化钠来消除。氯气的生产原理氯气的生产原理氯气氯气化学式：化学式：Cl2黄绿色、有毒、有刺激性气味黄绿色、有毒、有刺激性气味一、氯气的工业制法一、氯气的工业制法 瓦特瓦特 法拉第法拉第 18331833年，法拉第发现电解年，法拉第发现电解食盐水能产生氯气和氢氧化钠食盐水能产生氯气和氢氧化钠 18511851年，瓦特在英国年，瓦特在英国申请有关电解的专利。申请有关电解的专利。

4、氯气工业制法的历史（一）氯气的工业制法（一）氯气的工业制法电解饱和食盐水电解饱和食盐水ab-+氢氧化钠溶液石墨棒铁棒直流电源1、阳极阳极：与电源正极相连的极与电源正极相连的极 阴极：阴极：与电源负极相连的极与电源负极相连的极2、氯气能使淀粉碘化钾试纸变蓝、氯气能使淀粉碘化钾试纸变蓝实验步骤实验步骤接通电源，观察两极现象；接通电源，观察两极现象；通电一段时间后，用小试管收集通电一段时间后，用小试管收集U形管左形管左端产生的气体，端产生的气体，min后，提起小试管，并后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，检验收集到的气体；灯，松开拇

5、指，检验收集到的气体；取取湿润的淀粉碘化钾试纸靠近湿润的淀粉碘化钾试纸靠近b管口管口；关闭电源，打开关闭电源，打开U形管两端的橡皮塞，分形管两端的橡皮塞，分别向溶液中滴加滴酚酞溶液，观察别向溶液中滴加滴酚酞溶液，观察现象；现象； 注意观察并记录实验现象注意观察并记录实验现象 电解饱和食盐水实验视频电解饱和食盐水实验视频两极均产生气泡两极均产生气泡两极有气体物质两极有气体物质生成生成将铁棒上方收集到的将铁棒上方收集到的气体靠近火焰，有气体靠近火焰，有轻轻微的微的爆鸣声爆鸣声阴极有阴极有氢气生成氢气生成黄绿色、刺激性气味黄绿色、刺激性气味的气体产生，湿润的的气体产生，湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝淀粉碘

6、化钾试纸变蓝阳极阳极有氯气生成有氯气生成铁棒周围的颜色变红铁棒周围的颜色变红阴极附近阴极附近有碱性有碱性物质生成物质生成实验原理：实验原理：氯化钠和水发生电解反应，氯化钠和水发生电解反应，在阳极生成在阳极生成氯气氯气，在阴极生，在阴极生成成氢气氢气和和氢氧化钠氢氧化钠。2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2通电通电电解氯化钠溶液的化学方程式：电解氯化钠溶液的化学方程式：阴阳两极的气体体积比为多少？阴阳两极的气体体积比为多少？（1:1）氯碱工业氯碱工业 工业上用电解饱和工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取溶液的方法来制取NaOH、C

7、l2和和H2，并以它们为原料生产一，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。系列化工产品，称为氯碱工业。 氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。化学工业以及公用事业。（二）氯气的实验室制法（二）氯气的实验室制法请阅读请阅读P41“科学史话科学史话”氯氯 气气化学式：化学式：Cl217741774年年, ,瑞典化学家舍勒发现氯气。瑞典化学家舍勒发现氯气。18101810年，英国化学家戴维将这

8、种元素命名为年，英国化学家戴维将这种元素命名为Chlorine,Chlorine,这个名称来自希腊文，有这个名称来自希腊文，有“绿色绿色”的意的意思。我国早年译文将其译成思。我国早年译文将其译成“绿气绿气”，后改为氯，后改为氯气。气。戴维MnO2 + 4HCl（浓）（浓） MnCl2 + Cl2+ 2H2O1、反应原理、反应原理 注意注意： MnO2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。氯气的实验室制法氯气的实验室制法药品：浓盐酸、固体二氧化锰药品：浓盐酸、固体二氧化锰条件：加热条件：加热2、实验装置：、实验装置：-

9、固体固体 + 液体液体 （加热）（加热）（1）如何检验其气密性？）如何检验其气密性？2、实验装置：、实验装置：- 固体固体 + 液体液体 （加热）（加热）（2）说出该装置可以分为几部分？各部分所）说出该装置可以分为几部分？各部分所起作用分别是什么？每部分用哪些仪器？起作用分别是什么？每部分用哪些仪器？实验室制备氯气的装置图实验室制备氯气的装置图发生装置发生装置收集装置收集装置尾气吸收装置尾气吸收装置思考：1 1、收集到的氯气是否干燥纯净、收集到的氯气是否干燥纯净? ?2 2、可能混有那些杂质气体可能混有那些杂质气体? ? 该分别用什么除去该分别用什么除去？-饱和食盐水浓硫酸 饱和食盐水浓硫酸净

10、化装置净化装置Cl2HCl气体水蒸汽除杂顺序如何？谁先谁后？除杂顺序如何？谁先谁后？发生装置发生装置净净 化化 装装 置置收集收集装置装置尾气处尾气处理理装置装置实验室制备实验室制备干燥纯净干燥纯净氯气的装置图氯气的装置图补充补充 实验室还可用实验室还可用KMnO4或或KClO3代替代替MnO2与浓盐酸反应与浓盐酸反应制氯气：制氯气：2KMnO4+16HCl（浓）（浓）=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 KClO3+6HCl（浓）（浓）=KCl+3H2O+3Cl2 思考思考上述反应的氧化剂、还原剂分别上述反应的氧化剂、还原剂分别是何物质？是何物质？反应原理：反应原理：反应装置：反应装

11、置：发生装置发生装置净化装置净化装置收集装置收集装置尾气吸收装置尾气吸收装置气体气体的实的实验室验室制法制法一、一、 Cl2的工业制法的工业制法2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2+ Cl2电解电解二、二、Cl2的实验室制法的实验室制法氯碱工业氯碱工业 MnO2 + 4HCl(浓浓) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O 以以电解饱和食盐水为基础制电解饱和食盐水为基础制Cl2、NaOH等产品的工业等产品的工业反馈练习：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（ ）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 2、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