2.2課時3氯氣的實驗室制法課件高一化學(xué)人教版

氯氣的實驗室制法第二章海水中的重要元素——鈉和氯1.掌握實驗室中制備氯氣的基本原理2.掌握氯氣的實驗室制法和注意事項并能正確選擇實驗室制取氯氣的裝置3.掌握實驗室制取氯氣過程中尾氣處理方法4.建立實驗室制取氣體的裝置和流程的模型，形成實驗室制取氣體的基本思路氯氣的重要用途

氯氣是一種重要的化工原料，大量用于制造鹽酸、有機(jī)溶劑、農(nóng)藥、染料和藥品等。氯氣的發(fā)現(xiàn)：1774年，舍勒軟錳礦與濃鹽酸混合并加熱時，產(chǎn)生了一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，至今還是實驗室中制取氯氣的主要方法之一。注意：①反應(yīng)物要用濃鹽酸；②此反應(yīng)必須加熱。MnO2

+

4HCl(濃)

MnCl2

+

Cl2↑+

2H2O△MnO2

+

4H+

+

2Cl-

Mn2+

+

Cl2↑+

2H2O△請你分析這個反應(yīng)中，兩種藥品的作用。如果實驗室缺少MnO2或者濃鹽酸，可以用什么藥品替代？+4+2-10實驗室中還可以用KMnO4、K2Cr2O7等強(qiáng)氧化劑和濃鹽酸來制取Cl2。K2Cr2O7

+

14HCl(濃)

2KCl

+

2CrCl3

+

3Cl2↑+

7H2O2KMnO4

+

16HCl(濃)

2KCl

+

2MnCl2

+

5Cl2↑+

8H2O+6+7資料卡片+3+2資料卡片在舍勒的基礎(chǔ)上，法國化學(xué)家貝托萊將軟錳礦、濃硫酸、NaCl固體混合，加熱，制得了Cl2。MnO2

+

2H2SO4(濃)

+

2NaCl

MnSO4

+

Na2SO4

+

Cl2↑

+

2H2O△-1貝托萊（1748-1822）資料卡片“鹽酸與KClO3反應(yīng)生成的氣體中，不但有Cl2，還有Cl2O、ClO2等氯的氣態(tài)氧化物……總之，用鹽酸與KClO3反應(yīng)制取Cl2，得到的產(chǎn)物不純?！盞ClO3

＋6HCl

KCl＋3Cl2↑＋3H2O+5-1小結(jié)：方案選擇——科學(xué)性、可行性、安全性0氧化劑還原劑濃鹽酸既體現(xiàn)還原性，又體現(xiàn)酸性請寫出濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)產(chǎn)生氯氣的化學(xué)方程式并指出氧化劑與還原劑。反應(yīng)原理問：可以用稀鹽酸來代替濃鹽酸制取氯氣嗎？不可以，因為稀鹽酸的還原性比濃鹽酸弱，稀鹽酸不能被MnO2氧化得到Cl2。問：使用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制Cl2，實際產(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，濃鹽酸的濃度逐漸變小。MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O問：實驗中需緩慢加熱且加熱溫度不宜過高，為什么？問：可以用其他氧化劑來代替MnO2嗎？濃鹽酸易揮發(fā)，故必須緩慢加熱且控制溫度，避免Cl2中混有大量的HCl雜質(zhì)，同時以免降低了HCl的利用率?？梢裕琄MnO4、KClO3、Ca(ClO)2等也可作該反應(yīng)的氧化劑?？偨Y(jié)：實驗室制取氯氣的反應(yīng)特點(1)反應(yīng)必須加熱(2)反應(yīng)物必須為濃鹽酸氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件裝置圖

O2CO22KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O22H2O+O2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O固體+固體固體+液體固體+液體加熱不加熱不加熱根據(jù)實驗室制取氯氣的原理，應(yīng)該選擇怎樣的裝置呢？反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O信息1.MnO2是黑色難溶于水的固體。2.濃HCl易揮發(fā)3.氯氣有毒，且在加熱時容易逸出。

固+液氣發(fā)生裝置√

反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O如何收集氯氣呢？信息1.Cl2

有毒，且密度比空氣大2.Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水①排水法②向上排空氣法③向下排空氣法√

飽和食鹽水收集裝置不能用排水法收集排飽和食鹽水法反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O思考：用向上排空氣法收集的Cl2如何驗滿？（1）集體瓶中充滿黃綠色氣體。（2）將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)或：濕潤的藍(lán)色石蕊試紙放在瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色實驗室制氯氣是否需要進(jìn)行尾氣吸收？如果需要，那該用什么吸收氯氣呢？反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O信息1.Cl2有毒3.Cl2能與NaOH溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)2.Cl2不能燃燒√

會污染空氣反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O用NaOH等強(qiáng)堿進(jìn)行吸收

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O氫氧化鈉溶液信息1.Cl2有毒。3.Cl2能與NaOH溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)2.Cl2不能燃燒尾氣處理裝置這樣收集到的氯氣純凈嗎？有哪些雜質(zhì)？如何除去？有沒有先后順序？發(fā)生裝置尾氣處理裝置收集裝置反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O信息1.Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水；2.HCl易溶于飽和食鹽水裝置Ⅰ(洗氣瓶)：盛液體除雜試劑，氣流方向是長管進(jìn)，短管出。裝置Ⅱ(干燥管)：盛固體除雜試劑，氣流方向是粗口進(jìn)，細(xì)口出。√

易揮發(fā)

(HCl、水蒸氣）反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O易揮發(fā)

(HCl、水蒸氣）飽和食鹽水濃硫酸或干燥的CaCl2后除雜裝置儀器組裝順序：

自下而上、從左到右注意導(dǎo)氣管的進(jìn)出方式（長進(jìn)短出）為什么？尾氣處理時，能用澄清石灰水吸收氯氣嗎？尾氣處理時，不能用澄清石灰水吸收氯氣，因為澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收不完全。②實驗結(jié)束時，先待反應(yīng)停止后，鼓入空氣排出殘留的Cl2，再拆缷裝置，避免污染環(huán)境。

①濃鹽酸容易揮發(fā)，所以應(yīng)緩慢滴加，反應(yīng)時加熱溫度不宜過高；發(fā)生裝置除雜裝置(如需要)收集裝置尾氣處理裝置(如需要)反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件氣體及所含雜質(zhì)的性質(zhì)氣體的密度、氣體在水中溶解性、是否與水反應(yīng)等氣體的性質(zhì)選擇和組裝實驗室制取氣體的裝置時，應(yīng)該考慮裝置的選取依據(jù)和連接順序。實驗?zāi)康膶嶒炇抑迫〖儍舾稍锏穆葰夥磻?yīng)原理核心元素→類別、化合價變化→試劑選擇MnO2

+

4HCl(濃)

MnCl2

+

Cl2↑+

2H2O裝置設(shè)計發(fā)生→除雜(如需要)→收集→尾氣處理(如需要)操作事項藥品加入的順序，化學(xué)反應(yīng)條件的控制等△拓展：氯氣的工業(yè)制法富集、分離提純、轉(zhuǎn)化氯堿工業(yè)：原料：海水產(chǎn)品：氯氣2NaCl

+

2H2O

Cl2↑+

H2↑

+

2NaOH電解電解熔融氯化鈉：2NaCl(熔融)

2Na

+Cl2↑電解氯氣的實驗室制法反應(yīng)原理：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O發(fā)生裝置：固+液

氣△除雜裝置：飽和食鹽水除HCl，濃硫酸除水蒸氣收集裝置：向上排空氣法、排飽和食鹽水法尾氣處理：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O驗滿方法：濕潤的淀粉KI試紙靠近集氣瓶口/導(dǎo)管口（變藍(lán)）1.用下列裝置制備并檢驗Cl2的性質(zhì)，下列有關(guān)說法正確的是（）A．Ⅰ圖中：如果MnO2過量，濃鹽酸就可全部反應(yīng)B．Ⅱ圖中：若氣球干癟，證明Cl2可與NaOH反應(yīng)C．Ⅲ圖中：生成棕黃色的煙，若在集氣瓶中加入少量水，所