氯气的生产原理 (2).ppt

1、从海水中获得的化学物质,专题 2,海水晒盐,一、氯气的生产原理,（一）氯气的工业制法,1、电解饱和食盐水,阴极,_,+,阳极,有轻微的爆鸣声,有氢气生成,黄绿色、刺激性气味的气体产生，湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,有氯气生成,左端溶液的颜色变红,有碱性物质生成,实验原理：,氯化钠和水发生电解反应，在阳极生成氯气，在阴极生成氢气和氢氧化钠。,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,通电,电解氯化钠溶液的化学方程式：,人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧碱(NaOH)等产品的工业称为“氯碱工业”.,电解饱和食盐水,阴极,_,+,阳极,2、阳离子交换膜电解槽,阳离子交换膜的作用 ：,能防止阴极产

2、生的H2和阳极产 生的Cl2相混合而引起爆炸,能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量,瑞典化学家舍勒,舍勒 【瑞典】公元1742一1786,18世纪，人们正致力于采矿事业，瑞典化学家舍勒 也把精力放在了对软锰矿（主要成分是二氧化锰）的研究上。1774年的一天当他把软锰矿粉末和浓盐酸混合加热时，惊奇的看到有一种令人窒息且黄绿气体冒出，但舍勒并未意识到自己发现了新元素，而且把它称为“脱燃素的盐酸”这种气体具有魔术般的本领 。直到1807年，英国化学家戴维对这种气体进行了细致的研究，并于1810年11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，英文定名为“Chl

3、orine”。,（二）氯气的实验室制法,药品：MnO2、浓HCl、NaOH溶液 仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、分液漏斗、集气瓶、烧瓶 、烧杯、橡皮塞、导管,一:实验装置、仪器、药品,观察颜色变化停止加热,实验结束应先撤导管后撤酒精灯,检查装置的气密性,如图装配好装置, 加入药品,从分液漏斗中慢慢向烧瓶中注入浓盐 酸，缓缓加热,二.实验步骤,组装原则:由下至上,由左至右,微热酒精灯，导管口有气泡冒出，撤走酒精灯，导管中形成一段水柱,三.反应原理,1.中间空瓶的作用?,2.烧杯中能不能用水,澄清石灰水?,知识扩展：通过简易装置得到的氯气是不是纯净的，如果不是还含有哪些杂质，应该怎么除去。,有HCl

4、气体和水蒸气。,用浓H2SO4除去水蒸气,饱和NaCl溶液除HCl气体,顺序 :先杂 ，后水,气体导管:长进短出。,二:化学实验装置改进,尾气处理,发生,除杂,收集,干燥,完整实验装置,发生装置,净化装置,收集装置,尾气处理装置,氯气向上排空法或排饱和食盐水法收集,问题讨论,1、为什么用分液漏斗装盐酸？又让盐酸缓慢地注入，而不是一次将浓盐酸注入烧瓶里？ 2、能否用其它试剂代替二氧化锰来制取氯气？ 3、为什么用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，要缓缓加热，不能强热？ 4、如何检验氯气的生成？,1、为什么用分液漏斗装盐酸？又让盐酸缓慢地注入，而不是一次将浓盐酸注入烧瓶里？,答:用分液漏斗可以控制液体的用

5、量，避 免生成的氯气过多。,2、能否用其它试剂代替二氧化锰来制取氯气？,答： 可以用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化剂代替MnO2, 与浓盐酸反应（不需加热） 2KMnO416HCl(浓) =2KCl2MnCl25Cl2 8H2O KClO36HCl(浓)=KCl3Cl2 3H2O Ca(ClO)2 4HCl(浓)=CaCl22Cl2 2H2O,3 、为什么用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，要缓缓加热，不能强热 ？,浓盐酸有很强的挥发性，强热时能挥发出大量的氯化氢气体和水蒸气，而使制得的氯气中含有大量的杂质；另一方面，又降低了HCl的利用率。,4、如何检验氯气的生成？,1. 黄绿色、

6、有刺激性气味的气体 （色、态、味） 2. 湿润的淀粉KI试纸（变蓝）;,讨论,使用浓盐酸与足量的MnO2共热制Cl2，实际产生的Cl2总比理论值低，其主要原因是什么？,1、 稀盐酸与MnO2不反应，随着反应的进行，浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。 2、 盐酸挥发,实验室用KMnO4制氧气，为除去粘附在试管壁上的MnO2，可用试剂是 （ ） A.汽油 B.水 C.稀盐酸 D.浓盐酸,D,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，加快反应，使气体均匀逸出 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 用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中 A. B. C. D.,C,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。 ， ， ，