氯气生产原理

1、第一单元第一单元 氯、溴、碘及其化合物氯、溴、碘及其化合物 从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质专题二专题二 在众多的自然在众多的自然资源中，海水是十资源中，海水是十分重要的资源之一。分重要的资源之一。利用海水中富含的利用海水中富含的化学物质，如：化学物质，如：NaCl、MgCl2、NaBr、NaI等，能等，能获得非金属单质获得非金属单质Cl2、Br2、I2 。如如何从海水中获得这何从海水中获得这些物质呢些物质呢?浩瀚的大海，巨大的宝藏浩瀚的大海，巨大的宝藏【问题思考问题思考】（1）每一立方千米的海水中含）每一立方千米的海水中含NaCl 4107，氯气又是重要的化工原料，氯气又是重要的

2、化工原料，那么人类是如何从海水中提取氯化钠并那么人类是如何从海水中提取氯化钠并生产氯气的？生产氯气的？（2）工厂以氯化钠为原料生产氯气，）工厂以氯化钠为原料生产氯气，还能得到什么产品？还能得到什么产品？引海水渠引海水渠道的闸门道的闸门海面海面堤坝堤坝贮水池贮水池蒸发池蒸发池结晶池结晶池盐田示意图盐田示意图如何从海水中得到如何从海水中得到NaCl呢？呢？海水海水盐田盐田粗盐粗盐引入引入风吹风吹日晒日晒蒸发池蒸发池结晶池结晶池电解饱和食盐水电解饱和食盐水工业上，是如何利用食盐去制备氯气？工业上，是如何利用食盐去制备氯气？电解饱和食盐水反应原理电解饱和食盐水反应原理：2H2O + 2NaCl = H

3、2 + Cl2 + 2NaOH电解电解一、电解饱和食盐水反应原理一、电解饱和食盐水反应原理实验现象实验现象结论结论（1）（2）（3）（4）铁棒和碳棒上通电后铁棒和碳棒上通电后有气泡产生有气泡产生通电后有气体物通电后有气体物质生成质生成将将铁棒铁棒上方收集到气体上方收集到气体靠近火焰，有爆鸣声靠近火焰，有爆鸣声有氢气生成有氢气生成碳棒上有黄绿色刺激碳棒上有黄绿色刺激性气味的气体产生，性气味的气体产生，能使湿润的淀粉碘化能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝钾试纸变蓝有氯气生成有氯气生成铁棒铁棒周围溶液变红色周围溶液变红色有碱性物质生成有碱性物质生成 人们把以电解食盐水为基础制取氯气、人们把以电解食盐水为基

4、础制取氯气、烧碱烧碱(NaOH)等产品的工业称为等产品的工业称为“氯碱工氯碱工业业”.二、氯碱工业二、氯碱工业固体固体(加热加热)(一一) 制取氧气制取氧气KMnO42KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2(二二) 制取氢气制取氢气固固+液液(不加热不加热)稀盐酸稀盐酸(稀硫酸稀硫酸)锌锌 粒粒也也可可用用排排水水法法Zn+2HCl=ZnCl2+H2(三三) 制取二氧化碳制取二氧化碳固固+液液(不加热不加热)稀盐酸稀盐酸碳酸钙碳酸钙CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2气体发生装置气体发生装置气体收集装置气体收集装置固体固体固体固体固体液体固体液体固体固体( (液体液体) )液体液

5、体根据反应物的状态和根据反应物的状态和反应条件为思路选用反应条件为思路选用气体的发生装置。气体的发生装置。根据气体的水溶性根据气体的水溶性和对空气的相对密和对空气的相对密度及其化学性质来度及其化学性质来选用收集装置。选用收集装置。向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法排水法排水法舍勒【瑞典】舍勒【瑞典】公元公元17421742-1786 -1786 1772年瑞典化学家舍勒用软锰矿年瑞典化学家舍勒用软锰矿(主要为二氧化主要为二氧化锰锰)和浓盐酸作用，首先制得氯气：和浓盐酸作用，首先制得氯气：MnO24HCl(浓浓)=MnCl22H2OC12。 后来，法国化学家贝托雷巴氯化钠、软锰矿的

6、后来，法国化学家贝托雷巴氯化钠、软锰矿的浓硫酸的混合物装入铅蒸馏器中，经加热也制得浓硫酸的混合物装入铅蒸馏器中，经加热也制得了氯气：了氯气：3NaCl+3H2SO4(浓浓)+MnO2=NaHSO4+MnSO4+Cl2 +2H2O 1868年迪肯和洪特分别用氯化铜作催化剂，在年迪肯和洪特分别用氯化铜作催化剂，在加热时，用空气中氧气来氧化氯化氢制取氯气，加热时，用空气中氧气来氧化氯化氢制取氯气，这种方法称为迪肯法这种方法称为迪肯法(又称地康法又称地康法)：4HCl+O2=2Cl2 +2H2O 1833年法拉第用电解法获得氯气：年法拉第用电解法获得氯气：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl

7、2CuCl2电解电解MnO2+4HCl(浓浓)= MnCl2+2H2O+Cl2 1.二氧化锰为难溶于水的黑色粉末。二氧化锰为难溶于水的黑色粉末。 2.稀盐酸与二氧化锰不反应。稀盐酸与二氧化锰不反应。 3.此反应必须加热此反应必须加热。注意注意 固固+液液(加热加热)型型 有关仪器的名称有关仪器的名称:铁架铁架台台(带铁圈、铁夹带铁圈、铁夹)、酒、酒精灯、石棉网、烧瓶、精灯、石棉网、烧瓶、双孔塞、分液漏斗、玻双孔塞、分液漏斗、玻璃导管。璃导管。 组装时必须由下到上，组装时必须由下到上，从左到右。从左到右。a. 向上排空气法向上排空气法b. 排饱和食盐水法排饱和食盐水法 氯气有毒，会污染空气，故用

8、饱和氯气有毒，会污染空气，故用饱和氢氧化钠溶液吸收。氢氧化钠溶液吸收。饱和饱和NaOH Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O HCl气体气体水蒸气水蒸气饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸浓浓 H2SO4 饱和食盐水饱和食盐水HCl气体气体水蒸气水蒸气饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸浓浓 H2SO4 饱和食盐水饱和食盐水HCl气体气体水蒸气水蒸气饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸浓浓 H2SO4 饱和食盐水饱和食盐水演示实验长颈漏斗应改成分液漏斗长颈漏斗应改成分液漏斗烧瓶下应垫石棉网烧瓶下应垫石棉网应用酒精灯加热应用酒精灯加热稀盐酸应改为浓盐酸稀盐酸应改为浓盐酸多余多余C

9、l2应通入应通入NaOH溶液中溶液中实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是 （ ）连接好装置，检查气密性缓缓加热，加快反连接好装置，检查气密性缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出应，使气体均匀逸出在烧瓶中加入二氧化锰粉末在烧瓶中加入二氧化锰粉末往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中A A B B C C D D C问题讨论问题讨论1.1.为什么不能加强热？为什么不能加强热？答：浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气中答：浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气中有大量的氯化氢杂质，另外也降低了有大量的氯化氢杂质，另外也降低了HCl的