氯气的生产原理(公开课)

1、专题专题 2从海水中获得的化学物质从海水中获得的化学物质 你知道浩瀚的大海中究竟蕴藏你知道浩瀚的大海中究竟蕴藏着哪些元素吗？着哪些元素吗？每千克海水中几种氯化物的含量每千克海水中几种氯化物的含量含量含量/g0.7121.115.1127.22海水中主要含有的物质和各元素的含量。海水中主要含有的物质和各元素的含量。0 05 510101515202025253030KClKClCaClCaCl2 2MgClMgCl2 2NaClNaCl元素元素浓度浓度mg.Lmg.L-1-1元素元素浓度浓度mg.Lmg.L-1-1元素元素浓度浓度mg.Lmg.L-1-1氯氯ClCl1935019350溴溴BrB

2、r6767钡钡BaBa0.030.03钠钠NaNa1077010770锶锶SrSr8 8钼钼MoMo0.010.01镁镁MgMg12901290硼硼B B4.64.6铀铀U U0.0030.003硫硫S S885885锂锂LiLi0.170.17镍镍NiNi0.0020.002钙钙CaCa400400铷铷RbRb0.120.12钴钴CoCo0.00050.0005钾钾K K380380碘碘I I0.060.06金金AuAu0.0000040.000004 人们是这样从海水中获得氯化钠的。人们是这样从海水中获得氯化钠的。海水晒盐过程海水晒盐过程 海水海水 蒸发池蒸发池 粗盐粗盐母液母液 纯净的纯

3、净的NaClNaCl过滤过滤提纯提纯蒸发蒸发, ,结晶结晶图图1. 电解饱和食盐水的装置电解饱和食盐水的装置信息提示：（信息提示：（1 1）氯气能使湿润的淀粉）氯气能使湿润的淀粉试纸变蓝试纸变蓝 （2 2）与电源正极相连的电极）与电源正极相连的电极-阳极阳极 与电源负极相连的电极与电源负极相连的电极-阴极阴极 1 1、接通电源，观察、接通电源，观察U U型管内的变化型管内的变化 2 2、探究、探究a a管是什么气体（阴极）管是什么气体（阴极）3 3、探究、探究b b管是什么气体？（阳极）管是什么气体？（阳极）4 4、观察阴极附近的溶液现象？、观察阴极附近的溶液现象？电解饱和食盐水电解饱和食盐水

4、2NaCl + 2H2O = Cl2 + H2 + 2NaOH 通电通电 阴极产物阴极产物- +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无色气体，无色气体，靠近火焰有靠近火焰有爆鸣声爆鸣声遇酚酞遇酚酞变红色变红色 阳极产物阳极产物氯氯 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种元年，英国化学家戴维将这种元素命名为素命名为Chlorine,Chlorine,这个名称来自希这个名称来自希腊文，有腊文，有“绿色绿色”的意思。我国早年的意思。我国早年译文将其译成译文将其

5、译成“绿气绿气”，后改为氯气。，后改为氯气。戴维氯气的实验室制法氯气的实验室制法氯氯 气气MnO2 + 4HCl(浓浓) MnCl2 + Cl2+ 2H2O1、反应原理、反应原理 MnO2跟跟浓盐酸浓盐酸在共热的条件下才反应生成在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸稀盐酸不与不与MnO2反应。由于稀盐酸的还原性比浓盐酸弱，不能反应。由于稀盐酸的还原性比浓盐酸弱，不能被被MnO2氧化。氧化。氯气的实验室制法氯气的实验室制法2、实验装置：、实验装置：-比较氧气、氢气的制取装置，请你谈谈装置选择的原则。比较氧气、氢气的制取装置，请你谈谈装置选择的原则。制制O2制制H2制制Cl2气体发生装置的气体发生

6、装置的选择选择是根据：是根据：反应物的状态反应物的状态和和反应条件反应条件来确定的。来确定的。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? ?可能混有那些杂质气体可能混有那些杂质气体? ? 2 2、该分别用什么除去这些杂质气体？、该分别用什么除去这些杂质气体？-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1、使用浓盐酸与足量的、使用浓盐酸与足量的MnO2共共热制热制Cl2，实际产

7、生的，实际产生的Cl2总比理总比理论值低，其主要原因是什么？论值低，其主要原因是什么？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。讨论讨论: 2、实验室还可用、实验室还可用KMnO4或或KClO3代替代替MnO2与浓盐酸反应制与浓盐酸反应制氯气：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？电子转移的方向和数是何物质？电子转移的方向

8、和数目能标出吗？目能标出吗？1 1、工业上利用电解饱和食盐水的方法制取、工业上利用电解饱和食盐水的方法制取 、 和和 。在电源正极上方收集到的气体能使湿。在电源正极上方收集到的气体能使湿润的润的 变蓝色，证明是变蓝色，证明是 ；在；在电源负极上方收集到的气体是电源负极上方收集到的气体是 ，在电极附近，在电极附近的水溶液中滴几滴酚酞溶液，则溶液的水溶液中滴几滴酚酞溶液，则溶液 ，证，证明有明有 生成。生成。Cl2 H2 NaOH 淀粉碘化钾试纸淀粉碘化钾试纸 Cl2 H2 变红变红 NaOH课堂练习课堂练习: :1、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，使气体均匀逸出缓缓加热，加快反应，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.