氯氣實驗室制法及氯離子檢驗

1、教學目標教學目標 知識技能：知識技能： （1）掌握氯氣的實驗室制法。 （2）掌握鹵離子的檢驗和鑒別。 （3）掌握海水提溴、海帶提碘的方法。 過程與方法：過程與方法：通過知識串講提高學生分析問題的能力以及總結歸納能力；加強化學知識與日常生活、生產(chǎn)的聯(lián)系，讓學生學會利用化學知識去解決實際問題。 情感態(tài)度與價值觀：情感態(tài)度與價值觀：通過教學活動，培養(yǎng)學生將化學知識應用于生產(chǎn)、生活實踐的意識，能夠對與化學有關的社會和生活問題作出合理的判斷；對學生進行安全和環(huán)保教育，增強學生的安全、環(huán)保意識。 教學重點與難點：教學重點與難點：氯氣的實驗室制法、鹵離子的檢驗和鑒別舍勒舍勒 【瑞典】【瑞典】 1742174

2、2一一1786 1786 18 18世紀，人們致力于采礦事業(yè)，世紀，人們致力于采礦事業(yè)， 瑞典瑞典化學家舍勒化學家舍勒 也把精力放在了軟錳礦（主要也把精力放在了軟錳礦（主要成分是成分是MnOMnO2 2）的研究上。）的研究上。 17741774年的一天當他把軟錳礦粉末和濃鹽年的一天當他把軟錳礦粉末和濃鹽酸混合加熱時，驚奇的看到一種黃綠色的酸混合加熱時，驚奇的看到一種黃綠色的氣體冒出。這種嗆人的氣體不但能使染料氣體冒出。這種嗆人的氣體不但能使染料褪色，還有許多奇特的性質。褪色，還有許多奇特的性質。 直到直到18071807年，年，英國化學家戴維英國化學家戴維對這種氣對這種氣體進行了細致的研究，并

3、于體進行了細致的研究，并于18101810年年1111月在英月在英國皇家學會上正式定名確認上述黃綠色氣體國皇家學會上正式定名確認上述黃綠色氣體是由一種新元素組成，英文定名為是由一種新元素組成，英文定名為“Chlorine”Chlorine”，希臘文的意思是，希臘文的意思是“綠色的綠色的”。一、一、Cl2實驗室實驗室制法制法原理：原理：Cl-Cl2氧化劑氧化劑能氧化能氧化Cl-的氧化劑有：的氧化劑有：KMnO4K2Cr2O7漂白粉漂白粉MnO2PbO21、藥品：、藥品： MnO2濃鹽酸濃鹽酸2、反應原理：、反應原理：MnO2 + 4HCl(濃濃) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O 鹽酸表

4、現(xiàn)的性質以及物質的量之比：鹽酸表現(xiàn)的性質以及物質的量之比： 酸性、還原性酸性、還原性 1:1思考：使用濃鹽酸與足量的思考：使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制共熱制Cl2，實際產(chǎn)生的，實際產(chǎn)生的Cl2總比理論值低，其主要原因是什么？總比理論值低，其主要原因是什么？強調：隨著反應的進行，濃鹽酸的濃度減小，稀鹽酸與強調：隨著反應的進行，濃鹽酸的濃度減小，稀鹽酸與MnO2不再反應。不再反應。KClO3根據(jù)氯氣的實驗室制備原理選擇合適的發(fā)生裝置根據(jù)氯氣的實驗室制備原理選擇合適的發(fā)生裝置發(fā)生裝置發(fā)生裝置固固+液液氣氣 固固 + 液液 氣氣固固+固固氣氣選擇發(fā)生裝置的依據(jù)：選擇發(fā)生裝置的依據(jù)： 應物狀態(tài)應物狀

5、態(tài)反應條件反應條件主要儀器：主要儀器： 固固 + 液液 氣氣3、發(fā)生裝置：、發(fā)生裝置：圓底燒瓶圓底燒瓶酒精燈酒精燈石棉網(wǎng)石棉網(wǎng)分液漏斗分液漏斗4、凈化裝置：、凈化裝置：Cl2中含有的雜質中含有的雜質:HClH2O用盛有用盛有 的的洗氣瓶洗氣瓶除去除去HCl， 5、收集裝置：、收集裝置： 向上排空氣法向上排空氣法排飽和食鹽水法排飽和食鹽水法長進短出長進短出短進長出短進長出短進長出短進長出驗滿方法：驗滿方法： 將將濕潤濕潤的的淀粉淀粉KI試紙試紙放于集氣瓶口放于集氣瓶口 試紙變試紙變藍藍飽和食鹽水飽和食鹽水用盛有用盛有 的的洗氣瓶洗氣瓶除去除去H2O， 濃硫酸濃硫酸尾氣處理裝置尾氣處理裝置6、尾氣

6、吸收裝置：、尾氣吸收裝置：如何吸收多余的如何吸收多余的Cl2?選擇合適的試劑，并畫出裝置圖選擇合適的試劑，并畫出裝置圖.NaOH溶液溶液注意：不需要防倒吸注意：不需要防倒吸因為因為Cl2緩慢緩慢溶于水后再完全反應溶于水后再完全反應思考：需要防倒吸嗎？思考：需要防倒吸嗎？濃鹽酸濃鹽酸MnO2飽和食鹽水飽和食鹽水濃硫酸濃硫酸NaOH溶液溶液發(fā)生裝置發(fā)生裝置收集裝置收集裝置尾氣吸收尾氣吸收裝置裝置凈化裝置凈化裝置反應原理反應原理:4HCl(濃濃)+MnO2 MnCl2+Cl2+2H2O反應裝置反應裝置: :固固+ +液液 氣氣收集裝置收集裝置: :向上排空氣法向上排空氣法凈化裝置凈化裝置: :飽和食

7、鹽水洗氣除去飽和食鹽水洗氣除去HClHCl, ,再用濃硫酸干燥再用濃硫酸干燥吸收裝置吸收裝置: :用強堿液吸收多余的氯氣用強堿液吸收多余的氯氣, ,防止污染空氣防止污染空氣濃鹽酸濃鹽酸MnO2飽和食鹽水飽和食鹽水氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液濃硫酸濃硫酸分液漏斗分液漏斗圓底燒瓶圓底燒瓶分液漏斗使用時瓶塞上的凹槽分液漏斗使用時瓶塞上的凹槽應對準漏斗上的小孔應對準漏斗上的小孔圓底燒瓶加熱時要墊石棉網(wǎng)圓底燒瓶加熱時要墊石棉網(wǎng)下圖是實驗室制取純凈、干燥氯氣的實驗裝置下圖是實驗室制取純凈、干燥氯氣的實驗裝置。濃鹽酸濃鹽酸MnO2 H2O NaOH溶液溶液 請回答：請回答： （1）裝置）裝置的燒瓶中發(fā)生反應的化

8、學方程式的燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為為_。 （2）在）在中，有明顯錯誤的一個裝置是中，有明顯錯誤的一個裝置是_（填序號）。（填序號）。 （3）裝置）裝置中所盛試劑的名稱及其作用是中所盛試劑的名稱及其作用是_。 濃鹽酸MnO2NaOH溶液H2O 思考：思考：MnO2、NaCl、濃、濃H2SO4共熱時將發(fā)生怎樣的反應？共熱時將發(fā)生怎樣的反應？MnO2 +2NaCl +2H2SO4 =Na2SO4 + MnSO4+Cl2+2H2O7、其他制法：、其他制法：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 +8H2OK2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2 +7H2OC

9、a(ClO)2+ HCl（?。ㄏ。? CaCl2+ HClOCa(ClO)2+ HCl（濃）（濃）= CaCl2 + Cl2 + H2OKClO3 + 6HCl =KCl+3Cl2 +3H2O224222NaCl+2H2O= 2NaOH +H2+ Cl2通電通電通電8、工、工業(yè)制法業(yè)制法(用方程式表示用方程式表示)：鹵素離子的檢驗鹵素離子的檢驗 某同學在社團活動的時候配置了三瓶溶液進某同學在社團活動的時候配置了三瓶溶液進行實驗，由于比較匆忙，忘了在所配的溶液行實驗，由于比較匆忙，忘了在所配的溶液上貼上標簽，因此無法得知具體的溶液是哪上貼上標簽，因此無法得知具體的溶液是哪一瓶，只知道所配的三個

10、溶液分別是一瓶，只知道所配的三個溶液分別是NaCl、NaBr和和KI。請你運用所學的知識，設計一個。請你運用所學的知識，設計一個實驗鑒別出它們，給這些試劑分別貼上相應實驗鑒別出它們，給這些試劑分別貼上相應的標簽，幫助這位同學解決難題，使得他的的標簽，幫助這位同學解決難題，使得他的實驗能夠順利完成實驗能夠順利完成 。1.AgNO1.AgNO3 3溶液和稀硝酸溶液和稀硝酸沉淀法沉淀法無無色色溶溶液液無無變變化化白色沉淀，含白色沉淀，含ClCl- -淡黃色沉淀，含淡黃色沉淀，含BrBr- -黃色沉淀，含黃色沉淀，含I I- -稀硝酸稀硝酸AgNOAgNO3 3溶液溶液二、鹵離子的檢驗二、鹵離子的檢驗

11、反應實質反應實質Ag+ + Cl- AgClAg+ + Br- AgBrAg+ + I- AgI(白色沉淀）白色沉淀）(淡黃色沉淀）淡黃色沉淀）(黃色沉淀）黃色沉淀）（離子方程式）（離子方程式）2.2.置換置換萃取法萃取法無無色色溶溶液液混混合合液液有有機機層層呈紅棕色或橙紅色，含呈紅棕色或橙紅色，含BrBr- -呈紫色或紫紅色，含呈紫色或紫紅色，含I I- -加適量的新制飽和氯水加適量的新制飽和氯水振蕩振蕩加四氯化碳加四氯化碳( (下層下層) )或汽油或汽油( (上層上層) )振蕩振蕩溴的發(fā)現(xiàn)溴的發(fā)現(xiàn) 科學研究既要有嚴肅認真的態(tài)度和精細的操作科學研究既要有嚴肅認真的態(tài)度和精細的操作技術，又要

12、有正確的指導理論和思想方法，才技術，又要有正確的指導理論和思想方法，才能收到好的效果；否則將走許多彎路，甚至真能收到好的效果；否則將走許多彎路，甚至真理出現(xiàn)在自己的眼前也會視而不見。德國著名理出現(xiàn)在自己的眼前也會視而不見。德國著名的有機化學家的有機化學家李必希李必希（Liebig,U.1803-1873）在發(fā)現(xiàn)溴的前幾年，得到一種黃色的液體，沒在發(fā)現(xiàn)溴的前幾年，得到一種黃色的液體，沒有分析研究就判斷是有分析研究就判斷是氯化碘氯化碘(ICl(ICl) ) 。殊不知這。殊不知這種黃色物質并不是氯化碘而是溴。后來他聽說種黃色物質并不是氯化碘而是溴。后來他聽說發(fā)現(xiàn)了溴，李比希知道自己錯了，他將貼氯化發(fā)

13、現(xiàn)了溴，李比希知道自己錯了，他將貼氯化碘標簽的瓶子特別保存起來，這就是有名的碘標簽的瓶子特別保存起來，這就是有名的“錯誤之柜錯誤之柜”。步驟：步驟： 濃縮濃縮氧化氧化提取提取原理：原理：Cl2+2Br- = Br2 + 2Cl- 碘是非金屬元素。但是碘是非金屬元素。但是,碘碘在海水中含量太低在海水中含量太低,僅有僅有0.06g/L。目前還不能直接。目前還不能直接從海水中提取碘。但海洋從海水中提取碘。但海洋植物植物,如海帶、馬尾藻等有如海帶、馬尾藻等有吸附碘離子的特殊能力吸附碘離子的特殊能力,它它們能把海水中的碘富集到們能把海水中的碘富集到是海水中的是海水中的10萬倍以上。萬倍以上。所以通常從海帶或馬尾藻所以通常從海帶或馬尾藻中提取碘。中提取碘。提碘原料提碘原料1、碘元素在海帶中存在的形式、碘元素在海帶中存在的形式?（化合態(tài)或游離態(tài)）（化合態(tài)或游離態(tài)）【思考【思考】4、如何把、如何把I-變?yōu)橛坞x態(tài)并分離出來？變?yōu)橛坞x態(tài)并分離出來？2、為什么要灼燒海帶，目的是什么？、為什么要灼燒海帶，目的是什么？3、海帶灰常用水浸泡，想一想主要是什么離子留下了？、海帶灰常用水浸泡，想一想主要是什么離子留下了？燒去有機物燒去有機物碘離子碘離子游離態(tài)游離態(tài)選用氧化劑將其氧化成單質碘選用氧化劑將其氧化成單質碘5、常見哪