蘇教版高一《氯氣的生產(chǎn)原理》

從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)專題2

你知道浩瀚的大海中究竟蘊(yùn)藏著哪些物質(zhì)嗎？請(qǐng)查閱有關(guān)資料了解海水中主要含有的物質(zhì)和各元素的含量。調(diào)查研究每千克海水中幾種氯化物的含量含量/g0.7121.115.1127.2222元素濃度／mg.L-1元素濃度／mg.L-1元素濃度／mg.L-1氯Cl19350溴Br67鋇Ba0.03鈉Na10770鍶Sr8鉬Mo0.01鎂Mg1290硼B(yǎng)4.6鈾U0.003硫S885鋰Li0.17鎳Ni0.002鈣Ca400銣Rb0.12鈷Co0.0005鉀K380碘I0.06金Au0.000004查閱有關(guān)資料了解人們是如何從海水中獲得氯化鈉并生產(chǎn)氯氣的。調(diào)查研究第一單元

氯、溴、碘及其化合物氯氣的生產(chǎn)原理（一）氯氣的工業(yè)制法（二）氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

電解飽和食鹽水（一）氯氣的工業(yè)制法1、電解飽和食鹽水+_實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1234兩極均產(chǎn)生氣泡通電后有新的氣體物質(zhì)生成將鐵棒上方收集到的氣體靠近火焰，有輕微的爆鳴聲有氫氣生成黃綠色、刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)有氯氣生成鐵棒周圍的顏色變紅有堿性物質(zhì)生成實(shí)驗(yàn)原理：氯化鈉和水發(fā)生電解反應(yīng)，在陽極生成氯氣，在陰極生成氫氣和氫氧化鈉。2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑通電電解氯化鈉溶液的化學(xué)方程式：電極反應(yīng)式：陽極：2Cl-—2e-=Cl2↑

（氧化反應(yīng)）陰極：2H++2e-=H2↑

（還原反應(yīng)）

氯氣化學(xué)式：Cl21774年,瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣。1810年，英國(guó)化學(xué)家戴維將這種元素命名為Chlorine,這個(gè)名稱來自希臘文，有“綠色”的意思。我國(guó)早年譯文將其譯成“綠氣”，后改為氯氣。戴維（二）氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1、主要儀器：分液漏斗、圓底燒瓶、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈、集氣瓶、燒杯、導(dǎo)管、雙孔橡皮塞等

2、反應(yīng)原料：濃鹽酸（液體）與二氧化錳（固體）

3、實(shí)驗(yàn)原理：MnO2+4HCl(濃)

＝

MnCl2+Cl2

↑+2H2O強(qiáng)調(diào)：MnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成Cl2，稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)。由于稀鹽酸的還原性比濃鹽酸弱，不能被MnO2氧化。4、發(fā)生裝置：固體＋液體氣體？實(shí)驗(yàn)室制取氯氣與制取氧氣、氫氣的裝置相同嗎？制Cl2項(xiàng)目裝配發(fā)生裝置的主要儀器收集氣體方法發(fā)生裝置類型Cl2O2H2向上排空集氣法（或排飽和食鹽水法）排水法（或向上排空集氣法排水法（或向下排空集氣法固液加熱固液不加熱固固加熱小結(jié)選擇氣體發(fā)生裝置的原則是反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件5、收集裝置：向上排空氣法或排飽和食鹽水法①氯氣的密度大于相同狀況下空氣密度②氯氣能溶于水，但在飽和NaCl溶液中溶解度很小6、尾氣處理：用氫氧化鈉溶液吸收2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O思考：所得氯氣是純凈的嗎？

7、除雜干燥：

飽和食鹽水（除HCl）

濃硫酸（除水蒸氣）

討論1、使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制Cl2，實(shí)際產(chǎn)生的Cl2總比理論值低，其主要原因是什么？稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度逐漸變小。討論2、下圖是實(shí)驗(yàn)室用來制取干燥、純凈氯氣的裝置；由于裝置和使用藥品有錯(cuò)誤而未能在D瓶中收集到Cl2，請(qǐng)指出裝置中的錯(cuò)誤。討論3、實(shí)驗(yàn)室還可用KMnO4或KClO3代替MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣：2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2

↑KClO3+6HCl（濃）=KCl+3H2O+3Cl2↑思考上述反應(yīng)的氧化劑、還原劑分別是何物質(zhì)？隨堂檢測(cè)1、實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí),二氧化錳的作用是（）

BDA.催化劑B.氧化劑C.還原劑D.反應(yīng)物2、實(shí)驗(yàn)室用KMnO4制氧氣，為除去粘附在試管壁上的MnO2，可用試劑是（）

A.汽油B.水

C.稀鹽酸D.濃鹽酸D3、實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí)有如下操作，操作順序正確的是()①連接好裝置，檢查氣密性②緩緩加熱，加快反應(yīng)，使氣體均勻逸出③在燒瓶中加入二氧化錳粉末

④往分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒瓶中

⑤用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導(dǎo)入吸收劑中

A.①②③④⑤B.④③①②⑤C.①③④②⑤D.①④③②⑤C4、工業(yè)上利用電解飽和食鹽水的方法制取

、

和

。在電源正極上方收集到的氣體能使?jié)駶?rùn)的

變藍(lán)色，證明是

；在電源負(fù)極上方收集到的氣體是

，在電極附近的水溶液中滴幾滴酚酞溶液，則溶液

，證明有

生成。若電解一段時(shí)間后，電源正極上方收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為4.48L，則在電源負(fù)極上方將收集到

g

氣體，在溶液中產(chǎn)生

g

。停止通電后，待溶液混合均勻，溶液的pH會(huì)

。

Cl2

H2

NaOH

淀粉碘化鉀試紙

Cl2

H2

變紅

NaOH0.4g

H2

16gNaOH升高

5、某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置用于制備純凈的氯氣。

（1）裝置中有六處錯(cuò)誤，請(qǐng)指出。①

，②

，③

，④

，⑤

，⑥

。

燒瓶下面缺石棉網(wǎng)

鐵圈下面缺酒精燈

原料使用了稀鹽酸

不應(yīng)使用長(zhǎng)頸漏斗

盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒了

洗氣瓶D的氣體入口導(dǎo)管應(yīng)深插在液面下，而出口導(dǎo)管應(yīng)靠近瓶塞

再見1.發(fā)生裝置固、固加熱制氣固、液不加熱制氣固、液加熱制氣3、4HCl(濃)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2?1、2KClO32KCl+3O2MnO2?2、Zn+2HClZnCl2+H21.試管口稍向下傾斜2.鐵夾夾在離管口1/3處3.加熱時(shí)先均勻受熱,再用外焰在藥品底部加熱啟普發(fā)生器啟普發(fā)生器簡(jiǎn)易裝置簡(jiǎn)易裝置簡(jiǎn)易裝置優(yōu)點(diǎn):隨開隨用,隨關(guān)隨停適用于制取較多氣體洗氣瓶：盛液體試劑干燥管：盛固體試劑U型管：盛固體試劑2.氣體除雜、干燥裝置知識(shí)擴(kuò)展：通過簡(jiǎn)易裝置得到的氯氣是不是純凈的，如果不是還含有哪些雜質(zhì)，應(yīng)該怎么除去。有HCl氣體和水蒸氣。用濃H2SO4除去水蒸氣,飽和NaCl溶液除HCl氣體飽和NaCl溶液濃硫酸順序

:先雜，后水氣體導(dǎo)管:長(zhǎng)進(jìn)，短出。飽和NaCl濃H2SO4Cl2HClH2O

Cl2Cl2H2O向上排空法（密度比空氣大）3.收集裝置排水法向下排空法（密度比空氣小）