氯氣生產(chǎn)原理林少林

1、從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 專題專題 2氯、溴、碘及其化合物氯、溴、碘及其化合物鈉、鎂及其化合物鈉、鎂及其化合物 你知道浩瀚的大海中究竟蘊(yùn)藏你知道浩瀚的大海中究竟蘊(yùn)藏著哪些物質(zhì)嗎？著哪些物質(zhì)嗎？海水中主要元素海水中主要元素(氫、氧除外）的含量表氫、氧除外）的含量表 元元素素濃度濃度（mg/L）元元素素濃度濃度（mg/L）元元素素濃度濃度（mg/L）元元素素濃度濃度（mg/L）鋰鋰 0.17銣銣 0.12鉀鉀 380銫銫 0.0005硼硼 4.6鍶鍶 8鈣鈣 400鋇鋇 0.03鈉鈉 10770鉬鉬 0.01鈷鈷 0.0005 金金 0.000004鎂鎂 1290銀銀 0.00

2、004 鎳鎳 0.002汞汞 0.00003硫硫 885鎘鎘 0.00011 溴溴 67鈾鈾 0.003氯氯 19350碘碘 0.06問(wèn)題：?jiǎn)栴}：1、從表中數(shù)據(jù)來(lái)看，含量排前幾位的元素依次是、從表中數(shù)據(jù)來(lái)看，含量排前幾位的元素依次是 什么？什么？2 2、海水中含量很低的元素是否意味著對(duì)人類的用處不大？、海水中含量很低的元素是否意味著對(duì)人類的用處不大？為什么？為什么？3 3、海水中的元素以何種形式存在？、海水中的元素以何種形式存在？每千克海水中幾種氯化物的含量每千克海水中幾種氯化物的含量含量含量/g0.7121.115.1127.2222一、認(rèn)識(shí)海水資源：課本一、認(rèn)識(shí)海水資源：課本P40第一段第

3、一段總結(jié)：總結(jié)：1、氯化物：主要為、氯化物：主要為NaCl,其次是其次是MgCl2、CaCl2、KCl等等2、“溴溴”被稱為被稱為“海洋元素海洋元素”3、碘元素：總量可達(dá)到、碘元素：總量可達(dá)到8X1010噸噸調(diào)查與研究調(diào)查與研究人們是如何從海水中獲得氯化鈉的？人們是如何從海水中獲得氯化鈉的？海水曬鹽海水曬鹽調(diào)查與研究調(diào)查與研究人們是如何使用氯化鈉的？人們是如何使用氯化鈉的？ 可用于食品調(diào)味可用于食品調(diào)味; ;經(jīng)高度精制的經(jīng)高度精制的NaClNaCl可用可用來(lái)制取生理鹽水來(lái)制取生理鹽水( (質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.9%);0.9%);重要的化工重要的化工原料原料, ,如制氯氣、氫氣、鹽酸、氫氧化鈉、

4、漂如制氯氣、氫氣、鹽酸、氫氧化鈉、漂白粉、金屬鈉等白粉、金屬鈉等; ;以及供鹽析肥皂和鞣制皮革以及供鹽析肥皂和鞣制皮革等。等。工業(yè)上，電解工業(yè)上，電解熔融熔融的氯化鈉的氯化鈉制取金屬鈉和氯氣制取金屬鈉和氯氣2NaCl = Cl2 +2Na通電通電問(wèn)題：如果條件改變，將問(wèn)題：如果條件改變，將氯化鈉溶于水氯化鈉溶于水后后再電解會(huì)不會(huì)有不同的產(chǎn)物呢？再電解會(huì)不會(huì)有不同的產(chǎn)物呢？問(wèn)題問(wèn)題2：您知道兩支試管中產(chǎn)生的您知道兩支試管中產(chǎn)生的氣泡是什么物質(zhì)嗎？氣泡是什么物質(zhì)嗎？問(wèn)題問(wèn)題1：通電后，我們能看到什么現(xiàn)象呢？通電后，我們能看到什么現(xiàn)象呢？?jī)蓸O上都產(chǎn)生氣泡，且體積上維持兩極上都產(chǎn)生氣泡，且體積上維持1

5、：2氫氣氫氣氧氣氧氣（純）（純）（不純）（不純） 爆鳴現(xiàn)象爆鳴現(xiàn)象帶火星的小木條復(fù)燃帶火星的小木條復(fù)燃（一）氯氣的工業(yè)制法（一）氯氣的工業(yè)制法-氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)課本課本P40觀察與思考觀察與思考2H2O + 2NaCl = Cl2 + H2 + 2NaOH通電通電- +黃綠色氣體，遇濕黃綠色氣體，遇濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)紙變藍(lán)無(wú)色氣體，無(wú)色氣體，靠近火焰有靠近火焰有爆鳴聲爆鳴聲遇酚酞遇酚酞變紅色變紅色陽(yáng)極陽(yáng)極（與電源的正極相連）（與電源的正極相連）（與電源的負(fù)極相連）（與電源的負(fù)極相連）陰極陰極17741774年年, ,瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣。瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣。1810

6、1810年，英國(guó)化學(xué)家戴維研究后得出這年，英國(guó)化學(xué)家戴維研究后得出這種氣體僅由一種元素組成。我國(guó)早年譯種氣體僅由一種元素組成。我國(guó)早年譯文將其譯成文將其譯成“綠氣綠氣”，后改為氯氣。，后改為氯氣。19151915年，德國(guó)軍隊(duì)在比利時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)第一年，德國(guó)軍隊(duì)在比利時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)第一次大規(guī)模使用了一種黃綠色的氣體，次大規(guī)模使用了一種黃綠色的氣體，導(dǎo)致英、法聯(lián)軍導(dǎo)致英、法聯(lián)軍1.51.5萬(wàn)人中毒，其中萬(wàn)人中毒，其中50005000人中毒死亡人中毒死亡化學(xué)史話：氯氣的發(fā)現(xiàn)化學(xué)史話：氯氣的發(fā)現(xiàn) 課本課本P41P41MnO2+4HCl(濃濃)MnCl2+Cl2+2H2O1mol黑色粉末狀固體黑色粉末狀固體問(wèn)問(wèn)2:2:

7、根據(jù)反應(yīng)原理，畫出一個(gè)簡(jiǎn)易的制取裝置根據(jù)反應(yīng)原理，畫出一個(gè)簡(jiǎn)易的制取裝置（從反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件來(lái)選擇）（從反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件來(lái)選擇）問(wèn)問(wèn)1:1:含含4molHCl4molHCl的濃鹽酸最多能制取多少氯氣？的濃鹽酸最多能制取多少氯氣？阻止氣體逸出，控制加液量和速度阻止氣體逸出，控制加液量和速度分液漏斗分液漏斗固液或液液加熱固液或液液加熱制氣裝置制氣裝置（二）氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法（二）氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法一起看演示實(shí)驗(yàn)一起看演示實(shí)驗(yàn)A固體+固體 氣體BC固體+液體 氣體固體+液體 氣體如KClO3+MnO2制備O2如Zn+H2SO4制取H2；CaCO3+HCl制取CO2.H2O2+MnO2制取O2

8、如MnO2+HCl制取Cl2。MnO2+4HCl(濃濃)MnCl2+Cl2+2H2O問(wèn)問(wèn)3:3:從導(dǎo)管中出來(lái)的氣體純凈嗎？從導(dǎo)管中出來(lái)的氣體純凈嗎？可能含哪些雜質(zhì)？可能含哪些雜質(zhì)？水蒸氣、水蒸氣、HClHCl氣體氣體如何除去？如何除去？濃硫酸濃硫酸飽和食鹽水飽和食鹽水凈化裝置凈化裝置（二）氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法（二）氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法MnO2+4HCl(濃濃)MnCl2+Cl2+2H2O問(wèn)問(wèn)4:4:如何收集氯氣？為什么？如何收集氯氣？為什么？向上排空氣法或排向上排空氣法或排飽和食鹽水法飽和食鹽水法問(wèn)問(wèn)6:多余氯氣該怎么處理？多余氯氣該怎么處理？問(wèn)問(wèn)5:用如上所述三部分組成的裝置來(lái)制取并用如上所述三部分

9、組成的裝置來(lái)制取并 收集氯氣還有問(wèn)題嗎？收集氯氣還有問(wèn)題嗎？氯氣有毒，會(huì)污染環(huán)境氯氣有毒，會(huì)污染環(huán)境用用NaOH溶液吸收溶液吸收（二）氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法（二）氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法綜上所述，請(qǐng)同學(xué)們畫出實(shí)驗(yàn)裝置草圖綜上所述，請(qǐng)同學(xué)們畫出實(shí)驗(yàn)裝置草圖制氣裝置制氣裝置凈化裝置凈化裝置收集裝置收集裝置尾氣吸收尾氣吸收（有毒）裝置（有毒）裝置注意注意防倒吸防倒吸實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程：實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程：1、連接：、連接：組裝儀器的一般順序是組裝儀器的一般順序是（從上到下、從左到右）（拆卸剛好是相反的）（從上到下、從左到右）（拆卸剛好是相反的）2、檢查裝置的氣密性、檢查裝置的氣密性：（一定要在裝入藥品之前進(jìn)行）：（一定要在裝

10、入藥品之前進(jìn)行）把最后面的長(zhǎng)導(dǎo)管浸沒(méi)在水中，關(guān)閉分液漏斗活塞，把最后面的長(zhǎng)導(dǎo)管浸沒(méi)在水中，關(guān)閉分液漏斗活塞，點(diǎn)燃酒精燈微熱（或用手捂?。﹫A底燒瓶，若燒杯中有點(diǎn)燃酒精燈微熱（或用手捂?。﹫A底燒瓶，若燒杯中有氣泡產(chǎn)生，且停止加熱后，導(dǎo)管中回流一段水柱，說(shuō)明氣泡產(chǎn)生，且停止加熱后，導(dǎo)管中回流一段水柱，說(shuō)明裝置的氣密性良好裝置的氣密性良好3、加入藥品、加入藥品：重新連接各儀器：重新連接各儀器4、加液并加熱、加液并加熱：注：一次不要加太多，要分次加入鹽酸；：注：一次不要加太多，要分次加入鹽酸；緩慢加熱，減少緩慢加熱，減少HCl的揮發(fā)，節(jié)約鹽酸，提高氯氣的純度；的揮發(fā)，節(jié)約鹽酸，提高氯氣的純度；5、收集氯

11、氣、收集氯氣6、停止制氣、停止制氣該記筆記了！該記筆記了！找錯(cuò)誤找錯(cuò)誤D濃硫酸濃硫酸課堂小結(jié)課堂小結(jié) 該記筆記了！該記筆記了！MnO2+4HCl(濃濃)=MnCl2Cl22H2O原理原理:MnO2和濃鹽酸和濃鹽酸裝置裝置:制氣制氣收集收集凈化凈化尾氣處理尾氣處理原料：原料：2NaCl+2H2O通電通電2NaOH+H2+Cl21 1、反應(yīng)原理：、反應(yīng)原理： MnOMnO2 2+4HCl+4HCl( (濃濃) )= MnCl= MnCl2 2+Cl+Cl2 2 +2H +2H2 2O O 2 2、發(fā)生裝置：、發(fā)生裝置： 固體固體 + + 液體：加熱液體：加熱3 3、氣體凈化：、氣體凈化：雜質(zhì)：雜質(zhì)

12、：HCl HCl 、H H2 2O OHCl:HCl:用飽和食鹽水除去用飽和食鹽水除去 H H2 2O :O :用濃用濃H H2 2SOSO4 4或無(wú)水氯或無(wú)水氯化鈣除去化鈣除去4 4、氣體收集：、氣體收集：向上排空氣法（干燥）且在集氣瓶口向上排空氣法（干燥）且在集氣瓶口加上蓋子加上蓋子或者：排飽和食鹽水（潮濕）方法或者：排飽和食鹽水（潮濕）方法5 5、尾氣吸收：、尾氣吸收：濃濃NaOHNaOH溶液溶液6 6、氣體檢驗(yàn)：、氣體檢驗(yàn)：濕潤(rùn)的淀粉濕潤(rùn)的淀粉KIKI試紙：變藍(lán)色試紙：變藍(lán)色（二）氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法（二）氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 該記筆記了！該記筆記了！1 1、下列關(guān)于海水曬鹽的原理分析下列關(guān)于

13、海水曬鹽的原理分析,正確的是正確的是 A、利用過(guò)濾海水得到食鹽、利用過(guò)濾海水得到食鹽 B、利用機(jī)械動(dòng)力攪拌得到食鹽、利用機(jī)械動(dòng)力攪拌得到食鹽 C、利用陽(yáng)光和風(fēng)力將水蒸發(fā)得到鹽、利用陽(yáng)光和風(fēng)力將水蒸發(fā)得到鹽 D、利用海水在陽(yáng)光下發(fā)生分解反應(yīng)制得食鹽、利用海水在陽(yáng)光下發(fā)生分解反應(yīng)制得食鹽 C隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)2、欲除去氯氣中含有的少量氯化氫氣體，可采用的、欲除去氯氣中含有的少量氯化氫氣體，可采用的方法是方法是 A、 通過(guò)活性碳通過(guò)活性碳 B、通過(guò)氫氧化鈉溶液洗氣、通過(guò)氫氧化鈉溶液洗氣 C、先通過(guò)飽和食鹽水，再通過(guò)濃硫酸洗氣、先通過(guò)飽和食鹽水，再通過(guò)濃硫酸洗氣 D、先通過(guò)、先通過(guò)NaHCO3溶液，再通

14、過(guò)濃硫酸洗氣溶液，再通過(guò)濃硫酸洗氣C智力快車智力快車 實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制取氯氣：實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制取氯氣：用用4mol的濃鹽酸與足量的的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)反應(yīng)用用1molMnO2與足量的濃鹽酸反應(yīng)與足量的濃鹽酸反應(yīng)兩種方法所得兩種方法所得Cl2的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量 ( )A比多比多B比多比多C一樣多一樣多D無(wú)法比較無(wú)法比較B3 3、工業(yè)上利用電解飽和食鹽水的方法制取、工業(yè)上利用電解飽和食鹽水的方法制取 、 和和 。在與電源正極相連的陽(yáng)極上方收集。在與電源正極相連的陽(yáng)極上方收集到的氣體能使?jié)駶?rùn)的到的氣體能使?jié)駶?rùn)的 變藍(lán)色，證明變藍(lán)色，證明是是 ；在與電源負(fù)極相連的陰極上方收集到的

15、氣；在與電源負(fù)極相連的陰極上方收集到的氣體是體是 ，在電極附近的水溶液中滴幾滴酚酞溶，在電極附近的水溶液中滴幾滴酚酞溶液，則溶液液，則溶液 ，證明有，證明有 生成。若電解生成。若電解一段時(shí)間后，與電源正極相連的電極上收集到的氣體一段時(shí)間后，與電源正極相連的電極上收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為4.48L4.48L的的 氣體，則在與電源負(fù)氣體，則在與電源負(fù)極相連的電極上將收集到極相連的電極上將收集到 g g 氣體，在溶氣體，在溶液中產(chǎn)生液中產(chǎn)生 g gNaOH Cl2 H2 NaOH 淀粉碘化鉀試紙淀粉碘化鉀試紙 Cl2 H2 變紅變紅 NaOH0.4H2 16隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)Cl2 2

16、NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2 作業(yè)：作業(yè)：1、完成頂尖課課練里相關(guān)的練習(xí)、完成頂尖課課練里相關(guān)的練習(xí)2、報(bào)紙第五期的、報(bào)紙第五期的1、2、4版版1、Cl2 有毒，且密度比空氣大有毒，且密度比空氣大2、Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水能溶于水，難溶于飽和食鹽水1、Cl2有毒。有毒。2、Cl2能與能與NaOH溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)3、Cl2不能燃燒不能燃燒同一種裝置采用不同的操作方法，有不同的用途同一種裝置采用不同的操作方法，有不同的用途請(qǐng)思考圖示的裝置都有哪些用途？1.從從A口進(jìn)氣，從口進(jìn)氣，從B口排出瓶?jī)?nèi)的空氣，可收集口排出瓶?jī)?nèi)的空氣，可收集O2、Cl2等比空氣重的氣體等比空氣重的氣體2.從從B口進(jìn)氣，從口進(jìn)氣，從A口排出瓶?jī)?nèi)的空氣，可收集口排出瓶?jī)?nèi)的空氣，可收集H2、NH3等比空氣輕的氣體。等比空氣輕的氣體。3.在瓶?jī)?nèi)充滿水，從在瓶?jī)?nèi)充滿水，從B口進(jìn)氣，將瓶?jī)?nèi)水從口進(jìn)氣，將瓶?jī)?nèi)水從A口壓出，可口壓出，可作為排水集氣裝置。作為排水集氣裝置。4. 在瓶?jī)?nèi)加入適量液態(tài)凈化劑，從在瓶?jī)?nèi)加入適量液態(tài)凈化劑，從A口進(jìn)氣，口進(jìn)氣，B口出氣，口出氣，可作為氣體凈化裝置?？勺鳛闅怏w凈化裝置。氣體凈化或集氣裝置 除去Cl2中的HCl用飽和食鹽水，可降低Cl2的溶解度。氣體干燥氣體干燥濃硫酸不干燥還原性氣體HI、HBr等；不干燥NH3廣口瓶