2.2課時(shí)3氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法課件高一化學(xué)人教版

氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法第二章海水中的重要元素——鈉和氯1.掌握實(shí)驗(yàn)室中制備氯氣的基本原理2.掌握氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法和注意事項(xiàng)并能正確選擇實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置3.掌握實(shí)驗(yàn)室制取氯氣過程中尾氣處理方法4.建立實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置和流程的模型，形成實(shí)驗(yàn)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(shí)，產(chǎn)生了一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，至今還是實(shí)驗(yàn)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(qǐng)你分析這個(gè)反應(yīng)中，兩種藥品的作用。如果實(shí)驗(yàn)室缺少M(fèi)nO2或者濃鹽酸，可以用什么藥品替代？+4+2-10實(shí)驗(yàn)室中還可以用KMnO4、K2Cr2O7等強(qiáng)氧化劑和濃鹽酸來(lái)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(guó)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。”KClO3

＋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(qǐng)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(lái)代替濃鹽酸制取氯氣嗎？不可以，因?yàn)橄←}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(shí)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(shí)驗(yàn)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(lái)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(shí)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(shí)驗(yàn)室制取氯氣的反應(yīng)特點(diǎn)(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(shí)驗(yàn)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(shí)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(yàn)滿？（1）集體瓶中充滿黃綠色氣體。（2）將濕潤(rùn)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(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙放在瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色實(shí)驗(yàn)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(huì)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(zhǎng)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?！?/p>

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(zhǎng)進(jìn)短出）為什么？尾氣處理時(shí)，能用澄清石灰水吸收氯氣嗎？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。②實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，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(shí)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(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置時(shí)，應(yīng)該考慮裝置的選取依據(jù)和連接順序。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)室制取純凈干燥的氯氣反應(yīng)原理核心元素→類別、化合價(jià)變化→試劑選擇MnO2

+

4HCl(濃)

MnCl2

+

Cl2↑+

2H2O裝置設(shè)計(jì)發(fā)生→除雜(如需要)→收集→尾氣處理(如需要)操作事項(xiàng)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(shí)驗(yàn)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(yàn)滿方法：濕潤(rùn)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(yàn)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