氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法課件

第二章海水中的重要元素──鈉和氯第二節(jié)

氯及其化合物第二課時(shí)

氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

軟錳礦和鹽酸加熱制備氯氣任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.原理濃鹽酸與二氧化錳加熱制取氯氣反應(yīng)條件：濃鹽酸、加熱。MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)，因此，無(wú)論MnO2是否足量，鹽酸均不能完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液為鹽酸和MnCl2的混合液工業(yè)制取Cl2：用電解飽和食鹽水的方法，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑+4-1+20失電子，化合價(jià)升高得電子，化合價(jià)降低MnO2＋

4HCl(濃)MnCl2＋

Cl2↑＋

2H2O任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氣體制取原理（方程式）反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件裝置圖O2

O2

CO22KClO32KCl+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回顧初中所學(xué)的氧氣、二氧化碳等氣體的實(shí)驗(yàn)室制取方法，將相關(guān)內(nèi)容填入下表。氣體制備裝置的連接順序?qū)嶒?yàn)室制氣體的制備思路氣體發(fā)生裝置氣體凈化裝置氣體干燥裝置氣體收集或性質(zhì)檢驗(yàn)裝置尾氣吸收裝置任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法2.裝置發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置MnO2+4HCl(濃)Cl2↑+MnCl2+2H2O△依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)與反應(yīng)條件選擇固液常溫型固固加熱型固液加熱型液液加熱型任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法2.裝置發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法依據(jù)雜質(zhì)和生成物決定MnO2+4HCl(濃)Cl2↑+MnCl2+2H2O△常見(jiàn)氣體除雜裝置氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法2.裝置發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置依據(jù)生成物的密度和水溶性選擇排飽和食鹽水向上排空氣法向下排空氣法排水法Cl2密度大于空氣，可溶于水任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法MnO2+4HCl(濃)Cl2↑+MnCl2+2H2O△任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法藍(lán)色石蕊紅褪色方法2.將濕潤(rùn)的___________試紙放在瓶口，若先變_____后________，則已滿。

方法3.將濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙放在瓶口，若變____則方法1.觀察到黃綠色氣體充滿整個(gè)集氣瓶時(shí)；【討論】如何驗(yàn)滿？藍(lán)任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法尾氣處理時(shí)，不能用澄清石灰水吸收氯氣，因?yàn)槌吻迨宜蠧a(OH)2的含量少，吸收不完全【討論】如何進(jìn)行尾氣處理？有毒氣體的處理裝置2.裝置MnO2+4HCl(濃)Cl2↑+MnCl2+2H2O△任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法3.注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣必須用濃鹽酸，濃鹽酸中部分Cl-的化合價(jià)升高，被氧化，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過(guò)高，以減少HCl的揮發(fā)尾氣吸收時(shí)，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因?yàn)槿芤褐蠧a(OH)2濃度小，吸收不完全任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法設(shè)計(jì)氣體制備裝置的基本思路實(shí)驗(yàn)室制氣體的制備思路任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法裝置B：向上排氣法收集氯氣；裝置C：作安全瓶裝置D：吸收尾氣【遷移運(yùn)用】下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡(jiǎn)易裝置。請(qǐng)思考判斷裝置B、C、D的作用【思維建?！堪l(fā)生裝置→除雜干燥→主體反應(yīng)（制備/測(cè)定/檢驗(yàn)）→收集裝置→保護(hù)裝置→尾氣處理【典例探究】舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的主要方法之一。該方法可以選擇下圖的Cl2發(fā)生裝置；欲收集一瓶純凈干燥的氯氣，選擇圖中的裝置，其連接順序?yàn)椋篴→______________________________i→h（按氣流方向填小寫(xiě)字母標(biāo)號(hào)）。g→f→e→d→c→b→【思維建?！堪l(fā)生裝置→除雜干燥→主體反應(yīng)（制備/測(cè)定/檢驗(yàn)）→收集裝置→保護(hù)裝置→尾氣處理知識(shí)拓展

用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化劑代替MnO2制取氯氣，反應(yīng)不需加熱且反應(yīng)速率較快①2KMnO4＋16HCl（濃）===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O②KClO3＋6HCl（濃）===KCl＋3Cl2↑＋3H2O③Ca(ClO)2＋4HCl（濃）===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O④K2Cr2O7＋14HCl（濃）===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O任務(wù)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)探究探究：在三支試管中分別加入2~3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象。再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象。AgNO3溶液稀鹽酸NaCl溶液Na2CO3溶液任務(wù)二：氯離子的檢驗(yàn)任務(wù)二：氯離子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)原理稀鹽酸NaCl溶液Na2CO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解，產(chǎn)生氣泡Ag2CO3＋2HNO3=CO2↑＋H2O＋2AgNO3Ag＋＋Cl－===AgCl↓Ag＋＋Cl－===AgCl↓Na2CO3＋2AgNO3=Ag2CO3↓＋2NaNO32Ag＋＋CO32－===Ag2CO3↓Ag2CO3＋2H+===CO2↑＋H2O

任務(wù)二：氯離子的檢驗(yàn)1.檢驗(yàn)原理

Ag＋＋Cl－===AgCl↓2.檢驗(yàn)步驟

取少量待測(cè)液于試管中，先加入稀硝酸酸化，再加入硝酸應(yīng)溶液，若白色沉淀生成，說(shuō)明溶液中含有Cl-。或者硝酸酸化的硝酸銀溶液注意：加稀硝酸酸化的目的是排除CO32－等的干擾，因?yàn)锳g2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。任務(wù)二：氯離子的檢驗(yàn)（1）燒杯中盛放的液體是___________，其作用是___________，水槽中盛放的液體是

___

________。（2）簡(jiǎn)述操作過(guò)程：(從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開(kāi)始)在收集氯氣之前，應(yīng)_______________；當(dāng)氯氣純度合乎要求時(shí)，應(yīng)___________________；當(dāng)氯氣收集完畢時(shí)，應(yīng)________________。下圖表示在沒(méi)有通風(fēng)櫥時(shí)制取純凈的氯氣設(shè)計(jì)的裝置圖，圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾。NaOH溶液吸收多余的Cl2

飽和食鹽水

打開(kāi)B夾，關(guān)閉A夾打開(kāi)A夾，關(guān)閉B夾打開(kāi)B夾，關(guān)閉A夾

當(dāng)堂練習(xí)【學(xué)以致用】

寫(xiě)出你所知道的含氯元素的物質(zhì)，從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)的角度繪制轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，并寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析物質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件和化合價(jià)的變化。物質(zhì)類別元素價(jià)態(tài)單質(zhì)酸鹽0-1+1+5Cl2HClNaClAgClHClOHClO3NaC