化學(xué)反應(yīng)的利用-制氯氣(1)

1、化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：舊化學(xué)鍵斷裂舊化學(xué)鍵斷裂 新化學(xué)鍵形成新化學(xué)鍵形成調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率的條件：調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率的條件： 濃度，溫度，壓強(qiáng)，催化劑濃度，溫度，壓強(qiáng)，催化劑 應(yīng)該根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇科學(xué)合理的應(yīng)該根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)原理，合適的儀器和藥品；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，合適的儀器和藥品；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)安全可靠的實(shí)驗(yàn)裝置。如果是工特點(diǎn)，設(shè)計(jì)安全可靠的實(shí)驗(yàn)裝置。如果是工業(yè)生產(chǎn)，還需考慮原料的用量、價(jià)格以及設(shè)業(yè)生產(chǎn)，還需考慮原料的用量、價(jià)格以及設(shè)備的承受能力等；實(shí)驗(yàn)室中制備物質(zhì)還要考備的承受能力等；實(shí)驗(yàn)室中制備物質(zhì)還要考慮切實(shí)可行和簡(jiǎn)單易行。慮切實(shí)可行和簡(jiǎn)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(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)請(qǐng)同學(xué)們對(duì)已學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸納小結(jié)：請(qǐng)同學(xué)們對(duì)已學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸納小結(jié)：化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)離子反應(yīng)、分子反應(yīng)離子反應(yīng)、分子反應(yīng)氧化還原反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、非氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)可逆反應(yīng)、不可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)、不可逆反應(yīng)【思考】【思考】回憶氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？回憶氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)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

3、（常溫 1：2）氯氣的化學(xué)性質(zhì) 1. 1. 與金屬反應(yīng)與金屬反應(yīng)2Na + Cl2 2NaCl點(diǎn)燃 Cu + Cl2 CuCl2點(diǎn)燃反應(yīng)的相同點(diǎn)：反應(yīng)的相同點(diǎn)：反應(yīng)類型：兩種單質(zhì)的化合反應(yīng)反應(yīng)類型：兩種單質(zhì)的化合反應(yīng)反應(yīng)條件：點(diǎn)燃反應(yīng)條件：點(diǎn)燃2. 2. 與非金屬反應(yīng)與非金屬反應(yīng)H2 + Cl2 2HCl點(diǎn)燃2P + 3Cl2 2PCl3點(diǎn)燃反應(yīng)現(xiàn)象：發(fā)光發(fā)熱反應(yīng)現(xiàn)象：發(fā)光發(fā)熱化合價(jià)：氯元素的化合價(jià)由零價(jià)化合價(jià)：氯元素的化合價(jià)由零價(jià)降至負(fù)一價(jià)，得失電子：氯原子得降至負(fù)一價(jià)，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(yīng)、堿、某些鹽的反應(yīng)ClCl2 2 +

4、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爆炸反應(yīng)裝置及主要現(xiàn)象上述四個(gè)反應(yīng)都是利用了氧化劑把上述四個(gè)反應(yīng)都是利用了氧化劑把-1-1價(jià)的價(jià)的ClCl變成了變成了0 0價(jià)的價(jià)的Cl Cl 。工。工業(yè)上利用反應(yīng)業(yè)上利用反應(yīng)通過電解食鹽水制備通過電解食鹽水制備NaOHNaOH、ClCl2 2、H H2 2。

5、反應(yīng)。反應(yīng)是歷是歷史上曾經(jīng)使用過的地康法制氯氣。反應(yīng)史上曾經(jīng)使用過的地康法制氯氣。反應(yīng)是瑞典化學(xué)家舍勒在研是瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦石時(shí)，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(shí)，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)生的就是氯氣。至今，實(shí)驗(yàn)室中仍用這種方法制取氯氣。反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室中仍用這種方法制取氯氣。反應(yīng)也是實(shí)驗(yàn)室中常用的制也是實(shí)驗(yàn)室中常用的制取氯氣的方法之一。取氯氣的方法之一?！净顒?dòng)【活動(dòng) 探究】探究】分析以下四個(gè)制取氯氣的反應(yīng)原理分析以下四個(gè)制取氯氣的反應(yīng)原理: :1 1從氧化從

6、氧化- -還原反應(yīng)知識(shí)的角度分析，有什么共同之處？還原反應(yīng)知識(shí)的角度分析，有什么共同之處？2.2.你認(rèn)為哪個(gè)反應(yīng)原理適合工業(yè)生產(chǎn)，你認(rèn)為哪個(gè)反應(yīng)原理適合工業(yè)生產(chǎn)， 哪些反應(yīng)原理可以用在實(shí)驗(yàn)室中？哪些反應(yīng)原理可以用在實(shí)驗(yàn)室中？4HCl+O4HCl+O2 2 CuCl2 2H2H2 2O+2ClO+2Cl2 2 MnO MnO2 2+4HCl(+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

7、 +2H 2NaCl +2H2 2O O 通電通電 2NaOH+H2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2瑞典化學(xué)家舍勒 1.原理：原理：2.藥品：藥品：3.化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：MnO2+4HCl(濃濃) = MnCl2+2H2O+Cl2得得2e-失失2e-用氧化劑在適當(dāng)?shù)臈l件下將負(fù)一價(jià)氯氧化成為零價(jià)氯。用氧化劑在適當(dāng)?shù)臈l件下將負(fù)一價(jià)氯氧化成為零價(jià)氯。 MnO2和濃鹽酸和濃鹽酸【思考、討論】【思考、討論】回憶實(shí)驗(yàn)室制取氫氣、二氧化碳、氨氣時(shí)所用回憶實(shí)驗(yàn)室制取氫氣、二氧化碳、氨氣時(shí)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

8、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(tái)(帶鐵圈鐵夾)石棉網(wǎng)導(dǎo)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(diǎn)燃處理，選用難以吸收的可以點(diǎn)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

9、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飽和食鹽水飽和食鹽水濃硫酸濃硫酸NaOHNaOH溶液溶液實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置圖實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)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

10、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(yīng)，使氣體均勻逸出緩緩加熱，加快反應(yīng)，使氣體均勻逸出用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導(dǎo)入吸收劑中用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導(dǎo)入吸收劑中氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1、原理：用氧化劑在適當(dāng)?shù)臈l件下將負(fù)一價(jià)氯氧化、原理：用氧化劑在適當(dāng)?shù)臈l件下將負(fù)一價(jià)氯氧化成為零價(jià)氯。成為零價(jià)氯。2、藥品：二氧化錳、濃鹽酸、藥品：二氧化錳、濃鹽酸 3、化學(xué)方程式：、化學(xué)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

11、 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(dǎo)管通入氫氧化鈉溶液中、尾氣處理：玻璃導(dǎo)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(qiáng)熱？答：濃鹽酸有較強(qiáng)的揮發(fā)性，若加強(qiáng)熱會(huì)使氯氣答：濃鹽酸有較強(qiáng)的揮發(fā)性，若加強(qiáng)熱會(huì)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(yīng)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(yīng)和濃鹽酸反應(yīng)2KMnO4 16

12、HCl 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KMnO4HClKClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2 得得5e-失失5e-氧化劑氧化劑還原劑還原劑KClO3HCl請(qǐng)思考圖示的裝置都有哪些用途？請(qǐng)思考圖示的裝置都有哪些用途？1.從從A口進(jìn)氣，從口進(jìn)氣，從B口排出瓶?jī)?nèi)的空氣，口排出瓶?jī)?nèi)的空氣，可收集可收集O2、C

13、l2等比空氣重的氣體等比空氣重的氣體2.從從B口進(jìn)氣，從口進(jìn)氣，從A口排出瓶?jī)?nèi)的空氣，可收集口排出瓶?jī)?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?jī)?nèi)充滿水，從在瓶?jī)?nèi)充滿水，從B口進(jìn)氣，將瓶?jī)?nèi)水從口進(jìn)氣，將瓶?jī)?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?jī)?nèi)加入適量液態(tài)凈化劑，從在瓶?jī)?nèi)加入適量液態(tài)凈化劑，從A口進(jìn)氣，口進(jìn)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?jī)?nèi)加入適量濃硫酸，從瓶?jī)?nèi)加入適量濃硫酸，從A口進(jìn)氣，口進(jìn)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

14、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(yīng)該包括哪幾步？一套完整的氯氣制取裝置應(yīng)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(xí)】【練習(xí)】1 1、請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇袑?shí)驗(yàn)室或工廠里制備請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇袑?shí)驗(yàn)室或工廠里制備 下列物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式：下列物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式：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

15、 2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+NH3+2H2O4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO練習(xí)練習(xí)2 2、實(shí)驗(yàn)室制備實(shí)驗(yàn)室制備H2和和Cl2通常采用下列反應(yīng)：通常采用下列反應(yīng)：ZnH2SO4=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(hào)）（填代號(hào)）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(hào)）。（填代號(hào)）?？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

16、b c2在實(shí)驗(yàn)室中制取純凈、干燥的氯氣，常使生成的氯氣依在實(shí)驗(yàn)室中制取純凈、干燥的氯氣，常使生成的氯氣依次通過兩個(gè)洗氣瓶，這兩個(gè)瓶?jī)?nèi)盛放的試劑依次是次通過兩個(gè)洗氣瓶，這兩個(gè)瓶?jī)?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(yīng)中，作為還原劑的二氧化錳與濃鹽酸作用制氯氣的反應(yīng)中，作為還原劑的HCl和參加反應(yīng)的和參加反應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(xí)課堂練習(xí)BCC D長(zhǎng)頸漏斗應(yīng)改成分液漏斗長(zhǎng)頸漏斗應(yīng)改成分液漏斗燒瓶下應(yīng)墊石棉網(wǎng)燒瓶下應(yīng)墊石棉網(wǎng)應(yīng)用酒精燈加熱應(yīng)用酒精燈加熱稀鹽酸應(yīng)改為濃鹽酸稀鹽酸應(yīng)改為濃鹽酸多余多余Cl2應(yīng)通入應(yīng)通入NaOH溶液中溶液中4、指出下列裝置制氯氣的錯(cuò)誤之處、指出下列裝置制氯氣的錯(cuò)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(yīng)后，被還原的的銅片并加熱，充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4