21-氯氣生產(chǎn)原理(蘇教版)-(1)

1、Cl化學(xué)性質(zhì)活潑，因此，化學(xué)性質(zhì)活潑，因此，Cl都是以化合態(tài)存在都是以化合態(tài)存在自然界的礦物和海水中。且主要以自然界的礦物和海水中。且主要以NaCl形式存形式存在于海水中。我們所食用的食鹽絕大部分都來在于海水中。我們所食用的食鹽絕大部分都來于海洋。于海洋。海水海水鹽田鹽田粗鹽粗鹽引入引入風(fēng)吹風(fēng)吹日曬日曬自然界沒有游離態(tài)的氯，那么我們怎么得到自然界沒有游離態(tài)的氯，那么我們怎么得到需要的單質(zhì)需要的單質(zhì)Cl2呢？呢？思思 考考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)2-1-1. 氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理2、與電源正極相連、與電源正極相連-_棒棒 與電源負(fù)極相連與電源負(fù)極相連-_棒棒3、鐵棒和

2、碳棒上都有、鐵棒和碳棒上都有_產(chǎn)生。鐵棒上產(chǎn)生。鐵棒上產(chǎn)生氣體產(chǎn)生氣體_，檢驗(yàn)方法和現(xiàn)象，檢驗(yàn)方法和現(xiàn)象_碳棒上產(chǎn)生氣體碳棒上產(chǎn)生氣體_,檢驗(yàn)方法和現(xiàn)象檢驗(yàn)方法和現(xiàn)象_1、電子由電源電子由電源_極流出由極流出由_極流入極流入4、與電源負(fù)極相連的一極溶液附近變、與電源負(fù)極相連的一極溶液附近變_原因是原因是_閱讀閱讀P40【觀察與思考觀察與思考】回答下列問題回答下列問題:Cl2H2氣泡氣泡將收集好氣體的試將收集好氣體的試管靠近酒精燈火焰松開拇指，產(chǎn)生爆鳴聲管靠近酒精燈火焰松開拇指，產(chǎn)生爆鳴聲將淀粉碘化鉀試紙靠近管口，試紙變藍(lán)將淀粉碘化鉀試紙靠近管口，試紙變藍(lán)負(fù)負(fù)正正紅紅有有NaOH生成生成碳碳鐵鐵

3、一、氯氣的工業(yè)制法一、氯氣的工業(yè)制法2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 與負(fù)極相連的一極與負(fù)極相連的一極 與正極相連的一極與正極相連的一極通電通電黃綠色氣體，遇濕黃綠色氣體，遇濕潤的淀粉碘化鉀試潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)紙變藍(lán)遇酚酞遇酚酞變紅色變紅色無色氣體，無色氣體，靠近火焰有靠近火焰有爆鳴聲爆鳴聲- +一一. .氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理.氯氣的工業(yè)制法氯氣的工業(yè)制法原理：原理：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2電解電解人們把以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣、燒人們把以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣、燒堿堿( (NaOHNaOH) )等產(chǎn)品的工業(yè)稱為等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)氯堿

4、工業(yè)”.電源正電源正極產(chǎn)物極產(chǎn)物NaOH+HNaOH+H2 2電源電源負(fù)極負(fù)極產(chǎn)物產(chǎn)物2-1-1.氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理氯堿工業(yè)所制氯堿工業(yè)所制Cl2用途廣泛，那么用途廣泛，那么Cl2最早是最早是誰發(fā)現(xiàn)的呢誰發(fā)現(xiàn)的呢?2-1-1.氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理你知道嗎你知道嗎-瑞典化學(xué)家舍勒瑞典化學(xué)家舍勒1818世紀(jì)，人們正致力于采礦事業(yè)，瑞典世紀(jì)，人們正致力于采礦事業(yè)，瑞典化學(xué)家舍勒化學(xué)家舍勒 也把精力放在了對軟錳礦也把精力放在了對軟錳礦（主要成分是二氧化錳）的研究上。（主要成分是二氧化錳）的研究上。19741974年的一天當(dāng)他把軟錳礦粉末和濃鹽年的一天當(dāng)他把軟錳礦粉末和濃鹽酸混合加熱時(shí)

5、，驚奇的看到有一種令人酸混合加熱時(shí)，驚奇的看到有一種令人窒息且黃綠氣體冒出，但舍勒并未意識(shí)窒息且黃綠氣體冒出，但舍勒并未意識(shí)到自己發(fā)現(xiàn)了新元素，而且把它稱為到自己發(fā)現(xiàn)了新元素，而且把它稱為“脫燃素的鹽酸脫燃素的鹽酸”這種氣體具有魔術(shù)般這種氣體具有魔術(shù)般的本領(lǐng)的本領(lǐng) 。直到直到18071807年，英國化學(xué)家戴年，英國化學(xué)家戴維對這種氣體進(jìn)行了細(xì)致的研究，并于維對這種氣體進(jìn)行了細(xì)致的研究，并于18101810年年1111月在英國皇家學(xué)會(huì)上正式定名月在英國皇家學(xué)會(huì)上正式定名確認(rèn)上述黃綠色氣體，是一種新元素，確認(rèn)上述黃綠色氣體，是一種新元素，英文定名為英文定名為“ChlorineChlorine”。2

6、-1-1.氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理閱讀閱讀P41【化學(xué)史話化學(xué)史話】瑞典化學(xué)家舍勒瑞典化學(xué)家舍勒公元公元1742一一1786氣體制備基本流程氣體制備基本流程制氣制氣 凈化凈化 收集收集 尾氣吸收尾氣吸收 制氣裝置制氣裝置反應(yīng)原理反應(yīng)原理凈化試劑凈化試劑雜質(zhì)雜質(zhì)除雜先后除雜先后收集方法收集方法驗(yàn)滿方法驗(yàn)滿方法收集原理收集原理吸收原理吸收原理吸收方法吸收方法藥品藥品2.2.氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法主要儀器：主要儀器：一一. .氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理2-1-1.氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理分液漏斗、圓底燒瓶、鐵分液漏斗、圓底燒瓶、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈, ,集集

7、氣瓶、燒杯、導(dǎo)管、雙孔氣瓶、燒杯、導(dǎo)管、雙孔橡皮塞等橡皮塞等 分液漏斗作用是什么？能否改為長頸漏斗？分液漏斗作用是什么？能否改為長頸漏斗？2.2.氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法.藥品藥品：一一. .氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理MnO2固體、濃固體、濃HCl.反應(yīng)原理反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃濃)=MnCl2+Cl2+2H2OMnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成Cl2，稀鹽酸不與，稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)。反應(yīng)。固固- -液加熱型液加熱型2-1-1.氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理一一. .氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理2.2.氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法.

8、 .裝置裝置氣體發(fā)生裝置的選擇氣體發(fā)生裝置的選擇2 2、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置固固加熱固固加熱塊固和液體（不加熱）塊固和液體（不加熱）固液加熱固液加熱凈化裝置凈化裝置【思考思考】此法制得的此法制得的Cl2純凈嗎？可能有哪些雜質(zhì)？純凈嗎？可能有哪些雜質(zhì)？用哪些試劑除雜質(zhì)？有沒有先后順序？用哪些試劑除雜質(zhì)？有沒有先后順序？除除HCl氣體氣體飽和食鹽水飽和食鹽水除水蒸氣除水蒸氣(無水無水CaCl2)濃硫酸濃硫酸收集裝置：收集裝置：因?yàn)橐驗(yàn)閘 l密度比空氣大，能溶于水，難溶于密度比空氣大，能溶于水，難溶于飽和食鹽水飽和食鹽水排飽和食鹽水法排飽和食鹽水法2-1-1.氯氣的生產(chǎn)原理氯氣

9、的生產(chǎn)原理一一. .氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理2.2.氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法向上排空氣法向上排空氣法思考：如何檢驗(yàn)思考：如何檢驗(yàn)Cl2是否集滿？（據(jù)氯氣性質(zhì)）是否集滿？（據(jù)氯氣性質(zhì)）驗(yàn)滿方法驗(yàn)滿方法a、將濕潤的淀粉、將濕潤的淀粉KI試紙靠近盛試紙靠近盛Cl2的瓶口，的瓶口，若試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。若試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。b、觀察集氣瓶中顏色。若集氣瓶中充滿黃、觀察集氣瓶中顏色。若集氣瓶中充滿黃綠色氣體，則證明集滿。綠色氣體，則證明集滿。c、將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛、將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口的瓶口，若試紙立即發(fā)生先變紅后褪色，則證明，若試紙立即發(fā)生先變紅后

10、褪色，則證明已集滿已集滿尾氣吸收裝置尾氣吸收裝置NaOH溶液溶液實(shí)驗(yàn)室制得的多余實(shí)驗(yàn)室制得的多余Cl2應(yīng)如何處理？為什么？應(yīng)如何處理？為什么？2-1-1.氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理【思考思考】氯氣有毒，氯氣有毒，不能隨便排入空氣，不能隨便排入空氣，用水吸收不完全，應(yīng)用水吸收不完全，應(yīng)用堿液來吸收，實(shí)驗(yàn)室常用用堿液來吸收，實(shí)驗(yàn)室常用NaOH溶液來吸收。溶液來吸收。能否用澄清石灰水吸收多余能否用澄清石灰水吸收多余Cl2？不能，因?yàn)槌吻迨宜胁荒?，因?yàn)槌吻迨宜蠧a（OH）2濃度小，吸濃度小，吸收不完全收不完全有毒氣體或易燃?xì)怏w有毒氣體或易燃?xì)怏w需進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈矚馓幚硇柽M(jìn)行適當(dāng)?shù)奈矚馓幚砦矚馓幚?/p>

11、：尾氣處理：用氫氧化鈉溶液吸收用氫氧化鈉溶液吸收2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O除除HCl除除H2O發(fā)生裝置發(fā)生裝置收集裝置收集裝置凈化裝置凈化裝置尾氣吸收尾氣吸收2-1-1.氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理對比兩套試驗(yàn)裝置哪個(gè)更好對比兩套試驗(yàn)裝置哪個(gè)更好6操作步驟操作步驟v連接好裝置，檢查氣密性；連接好裝置，檢查氣密性；v檢查方法：檢查方法：關(guān)閉分液漏斗活塞，向燒關(guān)閉分液漏斗活塞，向燒杯中加入水至浸沒導(dǎo)管，用酒精燈微杯中加入水至浸沒導(dǎo)管，用酒精燈微熱圓底燒瓶，若玻璃導(dǎo)管內(nèi)有氣泡冒熱圓底燒瓶，若玻璃導(dǎo)管內(nèi)有氣泡冒出，停止加熱，玻璃導(dǎo)管內(nèi)液體回流出，停止加熱，玻璃導(dǎo)管

12、內(nèi)液體回流形成一段水柱，說明裝置氣密性良好。形成一段水柱，說明裝置氣密性良好。v加入加入MnO2粉末；粉末；v從裝有濃鹽酸的從裝有濃鹽酸的分液漏斗分液漏斗中向燒瓶中向燒瓶里滴加濃鹽酸；里滴加濃鹽酸；v緩緩加熱；緩緩加熱；v多余的多余的Cl2用用NaOH溶液吸收；用向上排溶液吸收；用向上排空氣法收集空氣法收集Cl2.氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法原理原理:MnO2+4HCl(濃濃)=MnCl2Cl22H2O裝置裝置:發(fā)生裝置凈化（干燥）裝置發(fā)生裝置凈化（干燥）裝置收集裝置尾氣吸收裝置收集裝置尾氣吸收裝置小結(jié)：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法小結(jié)：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法2-1-1.氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理1 1、

13、為什么用分液漏斗裝鹽酸？又、為什么用分液漏斗裝鹽酸？又讓鹽酸緩慢地注入，而不是一次讓鹽酸緩慢地注入，而不是一次將濃鹽酸注入燒瓶里？將濃鹽酸注入燒瓶里？答答: :用分液漏斗可以控制液體的用量，避用分液漏斗可以控制液體的用量，避 免生成的氯氣過多。免生成的氯氣過多。問題討論問題討論 2 2、能否用其它試劑代替二氧化錳、能否用其它試劑代替二氧化錳或濃鹽酸來制取氯氣？或濃鹽酸來制取氯氣？答：答： 可以用可以用KMnOKMnO4 4、KClOKClO3 3等氧化劑代替等氧化劑代替MnOMnO2,2,與濃鹽酸與濃鹽酸反應(yīng)（不需加熱）反應(yīng)（不需加熱）2KMnO2KMnO4 416HCl(16HCl(濃濃)

14、=2KCl) =2KCl2MnCl2MnCl2 25Cl5Cl2 2 8H8H2 2O OKClOKClO3 36HCl(6HCl(濃濃)=KCl)=KCl3Cl3Cl2 2 3H3H2 2O O也可用固體也可用固體NaClNaCl和濃和濃H H2 2SOSO4 4代替濃鹽酸與代替濃鹽酸與MnOMnO2 2反應(yīng)反應(yīng)2NaCl+2H2NaCl+2H2 2SOSO4 4( (濃濃)+ MnO)+ MnO2= 2= NaNa2 2SOSO4 4+MnSO+MnSO4 4+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O問題討論問題討論 實(shí)驗(yàn)室制氯氣的注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室制氯氣的注意事項(xiàng)1、必須用濃鹽酸，稀鹽酸不與

15、、必須用濃鹽酸，稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)。若反應(yīng)。若用含用含2molHCl的濃鹽酸與的濃鹽酸與MnO2反應(yīng)，被氧化反應(yīng)，被氧化的的HCl的物質(zhì)的量是的物質(zhì)的量是1mol嗎？嗎？2、實(shí)驗(yàn)中加熱溫度不宜過高原因是什么、實(shí)驗(yàn)中加熱溫度不宜過高原因是什么?減少減少HCl的揮發(fā)的揮發(fā)3、反應(yīng)停止時(shí)，能否立即拆卸裝置？為什么？、反應(yīng)停止時(shí)，能否立即拆卸裝置？為什么？4、尾氣吸收，不能用澄清石灰水，原因是、尾氣吸收，不能用澄清石灰水，原因是什么？什么？Ca（OH）2濃度小，濃度小，Cl2吸收不完全吸收不完全 先驗(yàn)密，后實(shí)驗(yàn)；先固體，后液體；先先驗(yàn)密，后實(shí)驗(yàn)；先固體，后液體；先撤管，后撤燈；先除撤管，后撤燈；先

16、除HClHCl，后除，后除H H2 2OO；先除；先除雜，后收集雜，后收集 驗(yàn)密：向吸收尾氣的燒杯中加水浸沒長玻璃導(dǎo)驗(yàn)密：向吸收尾氣的燒杯中加水浸沒長玻璃導(dǎo)管約管約2cm2cm，關(guān)閉分液漏斗活塞，點(diǎn)燃酒精燈，微熱，關(guān)閉分液漏斗活塞，點(diǎn)燃酒精燈，微熱圓底燒瓶。若燒杯中有氣泡產(chǎn)生，且停止加熱后，圓底燒瓶。若燒杯中有氣泡產(chǎn)生，且停止加熱后，導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱，說明裝置的氣密性良導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱，說明裝置的氣密性良好。好。5、幾項(xiàng)操作的先后順序、幾項(xiàng)操作的先后順序反饋練習(xí)：反饋練習(xí)：、電解飽和食鹽水時(shí)，氯氣產(chǎn)生于和、電解飽和食鹽水時(shí)，氯氣產(chǎn)生于和電源（電源（ ）極相連的（）極相連的（ ）

17、棒，氫氣產(chǎn)）棒，氫氣產(chǎn)生于和電源生于和電源 （ ）極相連的（）極相連的（ ）棒，）棒，堿產(chǎn)生（堿產(chǎn)生（ ）棒的周圍。）棒的周圍。正正碳碳負(fù)負(fù)鐵鐵鐵鐵2-1-1.氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理長頸漏斗應(yīng)改成分液漏斗燒瓶下應(yīng)墊石棉網(wǎng)長頸漏斗應(yīng)改成分液漏斗燒瓶下應(yīng)墊石棉網(wǎng)應(yīng)用酒精燈加熱稀鹽酸應(yīng)改為濃鹽酸應(yīng)用酒精燈加熱稀鹽酸應(yīng)改為濃鹽酸多余多余Cl2應(yīng)通入應(yīng)通入NaOH溶液中溶液中、下圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置圖，請指出、下圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置圖，請指出其中的錯(cuò)誤。其中的錯(cuò)誤。2-1-1.氯氣的生產(chǎn)原理氯氣的生產(chǎn)原理練習(xí)：練習(xí)：1 1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。某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置用于

18、制備純凈的氯氣。 （1）裝置中有六處錯(cuò)誤，請指出。）裝置中有六處錯(cuò)誤，請指出。 1 1、燒瓶下面缺石棉網(wǎng)、燒瓶下面缺石棉網(wǎng) 2 2、鐵圈下面缺酒精燈、鐵圈下面缺酒精燈 3 3、原、原料使用了稀鹽酸料使用了稀鹽酸 4 4、不應(yīng)使用長頸漏斗、不應(yīng)使用長頸漏斗 5 5、盛濃硫酸的洗氣、盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒了瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒了 6 6、洗氣瓶、洗氣瓶D D的氣體的氣體入口導(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 eeee7下列裝置中，能驗(yàn)證氯化鈉溶液（含酚酞）電解下列裝置中，能驗(yàn)證氯化鈉溶液（含酚酞）電解產(chǎn)物的是（產(chǎn)

19、物的是（ ）氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液碘化鉀淀粉溶液碘化鉀淀粉溶液氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液碘化鉀淀粉溶液碘化鉀淀粉溶液飽和食鹽水飽和食鹽水飽和食鹽水飽和食鹽水飽和食鹽水飽和食鹽水飽和食鹽水飽和食鹽水ABCDB5 5電解飽和食鹽水，電解一段時(shí)間后，在碳棒和鐵電解飽和食鹽水，電解一段時(shí)間后，在碳棒和鐵釘表面都有氣體生成，其中碳棒表面生成的氣體是釘表面都有氣體生成，其中碳棒表面生成的氣體是（ ）。）。A A、ClCl2 2 B B、O O2 2 C C、H H2 2 D D、HClHCl 6 6關(guān)于電解氯化鈉溶液關(guān)于電解氯化鈉溶液, ,下列敘述正確的是下列敘述正確的是（ ）。）。A A電解時(shí)在陽極得到

20、氯氣電解時(shí)在陽極得到氯氣, ,在陰極得到金屬納在陰極得到金屬納 B B若在陽極附近有黃綠色的氣體產(chǎn)生若在陽極附近有黃綠色的氣體產(chǎn)生C C若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液, ,溶液溶液呈無色呈無色 D D電解一段時(shí)間后電解一段時(shí)間后, ,將電解液全部轉(zhuǎn)移到燒杯將電解液全部轉(zhuǎn)移到燒杯中中, ,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行猿浞謹(jǐn)嚢韬笕芤撼手行訟B4、使用濃鹽酸與足量的、使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制共熱制Cl2，實(shí)際產(chǎn)生的實(shí)際產(chǎn)生的Cl2總比理論值低，其總比理論值低，其主要原因是什主要原因是什么？么？稀鹽酸與稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，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。濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度逐漸變小。4.