化學反應的利用-制氯氣(1)

1、化學反應的實質(zhì)：化學反應的實質(zhì)：舊化學鍵斷裂舊化學鍵斷裂 新化學鍵形成新化學鍵形成調(diào)控化學反應速率的條件：調(diào)控化學反應速率的條件： 濃度，溫度，壓強，催化劑濃度，溫度，壓強，催化劑 應該根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇科學合理的應該根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇科學合理的實驗原理，合適的儀器和藥品；根據(jù)實驗的實驗原理，合適的儀器和藥品；根據(jù)實驗的特點，設計安全可靠的實驗裝置。如果是工特點，設計安全可靠的實驗裝置。如果是工業(yè)生產(chǎn)，還需考慮原料的用量、價格以及設業(yè)生產(chǎn)，還需考慮原料的用量、價格以及設備的承受能力等；實驗室中制備物質(zhì)還要考備的承受能力等；實驗室中制備物質(zhì)還要考慮切實可行和簡單易行。慮切實可行和簡單易行。殺

2、蟲劑殺蟲劑 漂白粉漂白粉 防曬霜防曬霜 食品添加劑食品添加劑一、利用化學反應制備新物質(zhì)請同學們對已學過的化學反應進行簡單的歸納小結(jié)：請同學們對已學過的化學反應進行簡單的歸納小結(jié)：分類依據(jù)分類依據(jù)反應類型反應類型基本反應類型基本反應類型( (據(jù)反應物和生成物的類別及據(jù)反應物和生成物的類別及反應前后物質(zhì)種類多少反應前后物質(zhì)種類多少) )有無離子參加的反應有無離子參加的反應有無化合價變化有無化合價變化能量的變化能量的變化反應的限度反應的限度化合反應、分解反應、化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應置換反應、復分解反應離子反應、分子反應離子反應、分子反應氧化還原反應、氧化還原反應、非氧化還原反應非氧

3、化還原反應放熱反應、吸熱反應放熱反應、吸熱反應可逆反應、不可逆反應可逆反應、不可逆反應【思考】【思考】回憶氯氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)？回憶氯氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)？黃綠色氣體黃綠色氣體有刺激性氣味有刺激性氣味有毒有毒密度比空氣大密度比空氣大可溶于水可溶于水（常溫（常溫 1：2）氯氣的化學性質(zhì) 1. 1. 與金屬反應與金屬反應2Na + Cl2 2NaCl點燃 Cu + Cl2 CuCl2點燃反應的相同點：反應的相同點：反應類型：兩種單質(zhì)的化合反應反應類型：兩種單質(zhì)的化合反應反應條件：點燃反應條件：點燃2. 2. 與非金屬反應與非金屬反應H2 + Cl2 2HCl點燃2P + 3Cl2 2PCl3

4、點燃反應現(xiàn)象：發(fā)光發(fā)熱反應現(xiàn)象：發(fā)光發(fā)熱化合價：氯元素的化合價由零價化合價：氯元素的化合價由零價降至負一價，得失電子：氯原子得降至負一價，得失電子：氯原子得到電子。到電子。3. 3.與與H H2 2O O、堿、某些鹽的反應、堿、某些鹽的反應ClCl2 2 + H+ H2 2O = HCl + HClOO = HCl + HClOClCl2 2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H2 2O OClCl2 2 + 2KI = 2KCl + I+ 2KI = 2KCl + I2 2白煙白煙棕黃色的煙棕黃色的煙蒼白色火焰蒼白色火焰爆炸

5、爆炸反應裝置及主要現(xiàn)象上述四個反應都是利用了氧化劑把上述四個反應都是利用了氧化劑把-1-1價的價的ClCl變成了變成了0 0價的價的Cl Cl 。工。工業(yè)上利用反應業(yè)上利用反應通過電解食鹽水制備通過電解食鹽水制備NaOHNaOH、ClCl2 2、H H2 2。反應。反應是歷是歷史上曾經(jīng)使用過的地康法制氯氣。反應史上曾經(jīng)使用過的地康法制氯氣。反應是瑞典化學家舍勒在研是瑞典化學家舍勒在研究軟錳礦石時，把鹽酸和軟錳礦礦石混合在一起加熱，意外地發(fā)究軟錳礦石時，把鹽酸和軟錳礦礦石混合在一起加熱，意外地發(fā)現(xiàn)有一種令人窒息的黃綠色氣體生成，產(chǎn)生的就是氯氣。至今，現(xiàn)有一種令人窒息的黃綠色氣體生成，產(chǎn)生的就是氯

6、氣。至今，實驗室中仍用這種方法制取氯氣。反應實驗室中仍用這種方法制取氯氣。反應也是實驗室中常用的制也是實驗室中常用的制取氯氣的方法之一。取氯氣的方法之一。【活動【活動探究】探究】分析以下四個制取氯氣的反應原理分析以下四個制取氯氣的反應原理: :1 1從氧化從氧化- -還原反應知識的角度分析，有什么共同之處？還原反應知識的角度分析，有什么共同之處？2.2.你認為哪個反應原理適合工業(yè)生產(chǎn)，你認為哪個反應原理適合工業(yè)生產(chǎn)， 哪些反應原理可以用在實驗室中？哪些反應原理可以用在實驗室中？4HCl+O4HCl+O2 2 CuCl2 2H2H2 2O+2ClO+2Cl2 2 MnOMnO2 2+4HCl(+

7、4HCl(濃濃) ) MnClMnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O2KMnO2KMnO4 4+16HCl(+16HCl(濃濃) ) 2MnCl2MnCl2 2+2KCl+8Cl+2KCl+8Cl2 2+5H+5H2 2O O 2NaCl +2H2NaCl +2H2 2O O 通電通電 2NaOH+H2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2瑞典化學家舍勒 1.原理：原理：2.藥品：藥品：3.化學方程式：化學方程式：MnO2+4HCl(濃濃) = MnCl2+2H2O+Cl2得得2e-失失2e-用氧化劑在適當?shù)臈l件下將負一價氯氧化成為零價氯。用氧化劑在適當?shù)臈l件下將負一價氯氧化成

8、為零價氯。 MnO2和濃鹽酸和濃鹽酸【思考、討論】【思考、討論】回憶實驗室制取氫氣、二氧化碳、氨氣時所用回憶實驗室制取氫氣、二氧化碳、氨氣時所用的發(fā)生裝置和收集方法，比較得出在氣體發(fā)生裝置和收集方法的發(fā)生裝置和收集方法，比較得出在氣體發(fā)生裝置和收集方法的選取上遵循的一般原則。的選取上遵循的一般原則。分液漏斗圓底燒瓶酒精燈鐵架臺(帶鐵圈鐵夾)石棉網(wǎng)導管此裝置與制H2的有何不同？雙孔塞4.收集方法：收集方法：a.向上排氣法向上排氣法b.排飽和食鹽水法排飽和食鹽水法5.尾氣處理：尾氣處理：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 6.除雜與干燥除雜與干燥HCl氣體：氣體：水蒸氣：水蒸氣：(飽

9、和食鹽溶液飽和食鹽溶液)濃硫酸濃硫酸(無水無水CaCl2)NaOH溶液溶液尾氣的處理尾氣的處理難以吸收的可以點燃處理，選用難以吸收的可以點燃處理，選用D。ABCD說明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的氣體用裝置說明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的氣體用裝置A；若氣體在吸收劑中溶速快且溶解度極大，易倒吸，選用若氣體在吸收劑中溶速快且溶解度極大，易倒吸，選用B；少量尾氣可以集于氣球中，選用少量尾氣可以集于氣球中，選用C；氯氣氯氣?選選A尾氣處理裝置尾氣處理裝置NaOH溶液溶液多余的多余的Cl2 Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 濃鹽酸濃鹽酸二氧化錳二氧化錳

10、飽和食鹽水飽和食鹽水濃硫酸濃硫酸NaOHNaOH溶液溶液實驗室制備氯氣的裝置圖實驗室制備氯氣的裝置圖注意注意與課本與課本p.48.p.48.裝置圖的差別。裝置圖的差別。實驗步驟實驗步驟連接好裝置，檢查氣密性連接好裝置，檢查氣密性在燒瓶中加入二氧化錳粉末在燒瓶中加入二氧化錳粉末往分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒瓶中往分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒瓶中緩緩加熱，加快反應，使氣體均勻逸出緩緩加熱，加快反應，使氣體均勻逸出用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導入吸收劑中用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導入吸收劑中氯氣的實驗室制法1、原理：用氧化劑在適當?shù)臈l件下將負一價氯氧化、原理：用氧化劑在適當?shù)臈l件下將負

11、一價氯氧化成為零價氯。成為零價氯。2、藥品：二氧化錳、濃鹽酸、藥品：二氧化錳、濃鹽酸 3、化學方程式：、化學方程式：MnO2+4HCl(濃濃) = MnCl2+Cl2+2H2O 離子方程式：離子方程式： MnO2+4H+2Cl-=Mn2+2H2O+Cl2 4、儀器及裝置：、儀器及裝置：5、收集：向上排空氣法、收集：向上排空氣法6、尾氣處理：玻璃導管通入氫氧化鈉溶液中、尾氣處理：玻璃導管通入氫氧化鈉溶液中7、除雜：飽和食鹽水除、除雜：飽和食鹽水除HCl8、干燥：濃硫酸、干燥：濃硫酸 或無水或無水CaCl2問題討論問題討論1.為什么不能加強熱？答：濃鹽酸有較強的揮發(fā)性，若加強熱會使氯氣答：濃鹽酸有

12、較強的揮發(fā)性，若加強熱會使氯氣中有大量的氯化氫雜質(zhì)，另外也降低了中有大量的氯化氫雜質(zhì)，另外也降低了HCl的利用的利用率。率。2.還能選用其他試劑反應制取氯氣嗎？答：可以用高錳酸鉀答：可以用高錳酸鉀(氯酸鉀氯酸鉀)和濃鹽酸反應和濃鹽酸反應2KMnO4 16HCl 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O也可以氯化鈉、濃硫酸和也可以氯化鈉、濃硫酸和MnO2混合制取氯氣混合制取氯氣2NaCl 3H2SO4 MnO2 2NaHSO4 MnSO4 Cl2 2H2O2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 + 8H2O得得10e-失失10e-氧化劑氧化劑還原劑還原劑KMnO4HClKC

13、lO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2 得得5e-失失5e-氧化劑氧化劑還原劑還原劑KClO3HCl請思考圖示的裝置都有哪些用途？請思考圖示的裝置都有哪些用途？1.從從A口進氣，從口進氣，從B口排出瓶內(nèi)的空氣，口排出瓶內(nèi)的空氣，可收集可收集O2、Cl2等比空氣重的氣體等比空氣重的氣體2.從從B口進氣，從口進氣，從A口排出瓶內(nèi)的空氣，可收集口排出瓶內(nèi)的空氣，可收集H2、NH3等比空氣輕的氣體。等比空氣輕的氣體。5.在瓶內(nèi)充滿水，從在瓶內(nèi)充滿水，從B口進氣，將瓶內(nèi)水從口進氣，將瓶內(nèi)水從A口壓出，可作為口壓出，可作為排水取氣裝置。排水取氣裝置。3. 在瓶內(nèi)加入適量液態(tài)凈化劑，從在瓶內(nèi)加入適量液

14、態(tài)凈化劑，從A口進氣，口進氣，B口出氣，可作口出氣，可作為氣體凈化裝置。為氣體凈化裝置。4.瓶內(nèi)加入適量濃硫酸，從瓶內(nèi)加入適量濃硫酸，從A口進氣，口進氣，B口出氣，可作為氣體口出氣，可作為氣體干燥裝置。干燥裝置。! ! 可以用排飽和食鹽水的方法收集可以用排飽和食鹽水的方法收集ClCl2 2 一套完整的氯氣制取裝置應該包括哪幾步？一套完整的氯氣制取裝置應該包括哪幾步？氣體收集裝置氣體收集裝置尾氣處理裝置尾氣處理裝置氣體凈化裝置氣體凈化裝置氣體發(fā)生裝置氣體發(fā)生裝置【練習】【練習】1 1、請?zhí)顚懴卤碇袑嶒炇一蚬S里制備請?zhí)顚懴卤碇袑嶒炇一蚬S里制備 下列物質(zhì)的化學反應方程式：下列物質(zhì)的化學反應方程式

15、：制備物質(zhì)化學方程式氫氣二氧化碳生鐵（以赤鐵礦為原料）硫酸（以硫為原料）氨硝酸（以氨為原料）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2OC+O2=CO2 CO2+C=2COFe2O3+3CO=2Fe+3CO2S+O2=SO2 2SO2+O2 = 2SO3SO3+H2O=H2SO4N2+3H2 = 2NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+NH3+2H2O4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO練習練習2 2、實驗室制備實驗室制備H2和和Cl2通常采用下列反應：通常采用下列反應：ZnH2SO4

16、=ZnSO4H2 MnO24HCl(濃濃) = MnCl2Cl22H2O據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置的裝置 （填代號）（填代號）和制備并收集干燥、純凈和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置的裝置 （填代號）。（填代號）?？蛇x用制備氣體的可選用制備氣體的裝置：裝置：ed d e f a b c2在實驗室中制取純凈、干燥的氯氣，常使生成的氯氣依在實驗室中制取純凈、干燥的氯氣，常使生成的氯氣依次通過兩個洗氣瓶，這兩個瓶內(nèi)盛放的試劑依次是次通過兩個洗氣瓶，這兩個瓶內(nèi)盛放的試劑依次是 鹽酸鹽酸 飽和食鹽水飽和食鹽水 濃硫酸濃硫酸 石灰水石灰水 燒

17、堿溶液燒堿溶液 A B C D1二氧化錳與濃鹽酸作用制氯氣的反應中，作為還原劑的二氧化錳與濃鹽酸作用制氯氣的反應中，作為還原劑的HCl和參加反應的和參加反應的HCl物質(zhì)的量之比是物質(zhì)的量之比是 A1 1 B2 1 C1 2 D任意比任意比3實驗室制取下述各組物質(zhì)，所用的氣體發(fā)生裝置相同的是實驗室制取下述各組物質(zhì)，所用的氣體發(fā)生裝置相同的是 AH2，O2 BO2，HCl CCl2，HCl DH2，CO2課堂練習課堂練習BCC D長頸漏斗應改成分液漏斗長頸漏斗應改成分液漏斗燒瓶下應墊石棉網(wǎng)燒瓶下應墊石棉網(wǎng)應用酒精燈加熱應用酒精燈加熱稀鹽酸應改為濃鹽酸稀鹽酸應改為濃鹽酸多余多余Cl2應通入應通入NaOH溶液中溶液中4、指出下列裝置制氯氣的錯誤之處、指出下列裝置制氯氣的錯誤之處5、向向50mL18mol/LH2SO4溶液中加入足量溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應后，被還原的的銅片并加熱，充分反應后，被