3.1.1氯氣的發(fā)現(xiàn)與制件高一上學期化學

3.1.1氯氣的發(fā)現(xiàn)與制備專題三

從海水中獲得的化學物質第一單元

氯氣及氯的化合物

氯氣是一種重要的化工原料，在生產(chǎn)和生活中的應用十分廣泛。氯氣可用于消毒，制造鹽酸、漂白劑、農(nóng)藥等，氯氣還廣泛應用于合成聚氯乙烯、制備藥物、冶金及染料工業(yè)等各個領域。鹽酸有機溶劑農(nóng)藥藥品染料

但氯氣的化學性質非?；顫?，在自然界中不存在游離態(tài)的氯，都以化合態(tài)的形式存在。

海水中蘊含豐富的氯元素，它主要以氯化鈉、氯化鎂等氯化物的形式存在。人們從海水中獲得氯單質及其化合物的過程，體現(xiàn)了化學科學在利用自然資源創(chuàng)造新物質中的獨特作用。?；瘜W家舍勒是怎樣制備氯氣的？軟錳礦MnO2鹽酸寫出其制備的反應原理。MnO2+4HCl(濃)

MnCl2

＋Cl2

＋2H2O任務一：根據(jù)反應原理選取實驗裝置制取物質。CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O2KMnO4=K2MnO4

+MnO2+O2↑Zn+H2SO4(稀釋)=ZnSO4+H2↑實驗室制備O2實驗室制備CO2實驗室制備H2怎樣選擇氣體的發(fā)生裝置？依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件固固加熱型固液不加熱型(1)氣體發(fā)生裝置的選擇反應原理：MnO2+4HCl(濃)

MnCl2

＋Cl2

＋2H2O實驗藥品：二氧化錳(固體)、濃鹽酸(液體)反應條件：加熱√

用分液漏斗既可防止有毒氣體揮發(fā)污染環(huán)境，同時又可控制滴加酸的量和快慢，從而提高鹽酸的利用率。

在實驗室利用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣，制備裝置中應使用分液漏斗而不能使用長頸漏斗，下列有關理由敘述錯誤的是A.防止氯氣擴散到空氣中造成污染B.便于控制加入濃鹽酸的量C.長頸漏斗便于添加液體D.盡量避免氯化氫揮發(fā)到空氣中C(2)氣體收集裝置的選擇依據(jù)氣體的密度、氣體在水中的溶解性，以及是否與水反應。排水法向上排空氣法排水法向下排空氣法實驗室制備Cl2可以選擇以下哪種收集裝置？（已知：氯氣密度比空氣大，能溶于水而難溶于飽和食鹽水。）向上排空氣法排飽和食鹽水法

氯氣是有毒氣體，氯氣收集滿了能任意排放嗎？用什么試劑來吸收多余氯氣？（3）尾氣處理裝置依據(jù)氣體的性質ABDC說明：溶解度不大的氣體用裝置A；溶解度極大的氣體易倒吸，選用B；難以吸收的可以點燃處理，選用C；少量尾氣可以集于氣球中，選用D。發(fā)生裝置收集裝置尾氣吸收裝置任務二：

實驗制備氯氣實驗裝置的確定【討論】1.利用下圖裝置收集的Cl2主要有什么雜質？如何除去？順序如何？

2.若要得到較純凈、干燥的Cl2上述裝置如何改進？反應原理：MnO2+4HCl(濃)

MnCl2

＋Cl2

＋2H2OCl2、HCl、H2O

資料卡片

氯氣在飽和食鹽水中溶解度較小，氯化氫極易溶于飽和食鹽水。（4）氣體凈化裝置依據(jù)氣體及其所含雜質的性質應大口方向進氣，小口方向出氣。除HCl氣體飽和食鹽水除水蒸氣(無水CaCl2)濃硫酸長管進，短管出Cl2（HCl、H2O）實驗制備氯氣實驗裝置的確定發(fā)生裝置除雜（干燥）裝置收集裝置尾氣處理裝置用濕潤的淀粉KI試紙靠近盛氯氣的瓶口，變藍則證明已滿恒壓滴液漏斗保持壓強平衡，使液體順利滴下。2KMnO4＋16HCl(濃)

=

2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OKClO3＋6HCl(濃)

=

KCl＋3Cl2↑＋3H2O2NaCl

+

2H2SO4(濃)+

MnO2=

Na2SO4+

MnSO4+

Cl2↑+

2H2O△

氯氣實驗室的其他制備原理：鹽酸任務三：

實驗室制備氣體裝置設計模型實驗原理實驗裝置根據(jù)反應物狀態(tài)與反應條件是否加熱根據(jù)氣體所含雜質及除雜試劑定裝置依據(jù)氣體的密度、氣體在水中的溶解性，以及是否與水反應。根據(jù)尾氣性質選擇尾氣處理試劑和方法

1.在制氯氣時有如下操作，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，使氣體均勻逸出③在圓底燒瓶中加入二氧化錳粉末④從盛有濃鹽酸的分液漏斗中將濃鹽酸緩緩滴入燒瓶中⑤將多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收⑥用向上排空氣法收集氯氣A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤

與氣體有關的實驗操作順序：裝置選擇與連接→氣密性檢查→裝入固體藥品→加液體藥品→按程序實驗→拆卸儀器。D2、實驗室用下列裝置制取干燥氯氣并處理尾氣，其中不能達到實驗目的的是（

）A3、下圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3，儀器連接順序是

（填序號）a－e－d－c－b－h(huán)－i－c－b－g

制取在空氣中易吸水、潮解以及能水解的物質（如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等）時，制備所需的原料需干燥，且在裝置末端再接一個干燥裝置，以防止空氣中的水蒸氣進入。氣體制備與性質實驗裝置的連接流程

工業(yè)上對氯氣的需求量很大。大量生產(chǎn)氯氣不僅要求原料易得，而且價格也是必須考慮的重要因素，因此地球上巨量的海水就成為制備氯氣首選的原料。19世紀，科學家發(fā)明了電解飽和食鹽水制取氯氣的方法，為工業(yè)制備氯氣奠定了基礎。如今，工業(yè)生產(chǎn)氯氣主要是通過海水曬鹽得到粗鹽，除去雜質后，電解氯化鈉飽和溶液來制備。任務四：

了解工業(yè)制備氯氣1.按圖3-3所示裝置進行實驗，模擬工業(yè)制備氯氣。

（1）接通電源，觀察鐵棒和石墨棒上發(fā)生的現(xiàn)象。通電一段時間后，將小試管套在a管上，收集U形管左端產(chǎn)生的氣體。2min后，提起小試管，并迅速用拇指堵住試管口，移近點燃的酒精燈，松開拇指，檢驗收集到的氣體。

（2）取一支小試管，用向上排空氣法收集從b管導出的氣體，觀察收集到的氣體的顏色。

（3）關閉電源，打開U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1~2滴酚酞溶液，觀察溶液顏色的變化。2.請根據(jù)實驗現(xiàn)象推斷，電解飽和食鹽水得到了哪些產(chǎn)物？你推斷的依據(jù)是什么？（1）無色氣體靠近火焰有輕微的爆鳴聲。（2）黃綠色氣體，遇濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍。（3）溶液變紅色。吸收氯氣，防止污染空氣。2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑通電氯堿工業(yè)淀粉碘化鉀試紙模擬工業(yè)制備氯氣技術應用促進化學科學發(fā)展200多年前，科學家運用電解方法成功制備了一系列新物質，提高了反應的選擇性，將原本不能進行的化學反應，通過外加電流迫使電子轉移使之發(fā)生氧化還原反