【课件】氯气的实验室制备（人教版2019必修第一册）

1、新教材第二章第二章 海水中的重要元素钠和氯第二节第二节第第2 2课时课时 氯气的实验室制法氯气的实验室制法气体气体制取原理（方程式）制取原理（方程式）反应物反应物状态状态反应反应条件条件装置图装置图 O2CO22KClO2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 22KMnO2KMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 22H2O2 2H2O+O2CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O固固+固固固固+液液固固+液液加热加热不加热不加热不加热不加热回顾初中所学的O2、CO2等气体的实验室制取方法，将相关内容填入下表。实验室制备气体的思路：气体发生装置收集装置组装实验装置确定实验原理思考与讨论思考与讨论1 1、你知道的生成氯气的化学方程式有哪些？你知道的生成氯气的化学方程式有哪些？一、实验室制备氯气的原理的确定：一、实验室制备氯气的原理的确定：2NaCl+2H2O =2NaOH+H2+Cl2 电解电解NaClO+2HCl =Cl2 +H2O+NaCl哪些可用于实验室制备？MnOM

2、nO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O2 2MnOMnO+16HCl(+16HCl(浓浓)=)=2MnCl2MnCl2 2+2 2ClCl +5Cl+5Cl2 2+8H+8H2 2OO(84消毒液与洁厕灵混合消毒液与洁厕灵混合)可用于实验室制备气体原理：1、考虑制备气体的纯度：2、反应条件操作简便，一般是常温下就能反应或者加热。3、反应速率不能太快也不能很慢。MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H2H2 2O O反应物的状态是液体或者固体，生成物中只有制备的气体，气体产物是固体或者液体等问题思考与讨论思考与讨论2 2、从氧化还原反应的角度分析从氧化还原反应的角度分析舍勒实验室制取氯气的原理氧化剂氧化剂还原剂还原剂（1 1）生成）生成1 1个个ClCl2 2分子，转移分子，转移 电子？电子？（2 2）求参与反应的氧化剂与还原剂的个数之比）求参与反应的氧化剂与还原剂的个数之比?1:21:2 2 2个个 注意：浓盐酸的作用：还原性与酸性（注意：浓盐酸的作用：还

3、原性与酸性（1 1：1 1）MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O-10+4+22 2、用用87g MnO87g MnO2 2和含和含146gHCl146gHCl的浓盐酸充分反应（共热），在不考虑的浓盐酸充分反应（共热），在不考虑HClHCl挥发的情况下，得到氯气的质量是挥发的情况下，得到氯气的质量是 （）A.A.等于等于142g B.142g B.等于等于71g 71g C.C.小于小于71g D.71g D.大于大于71g71g注意：注意：MnOMnO2 2不和稀盐酸反应不和稀盐酸反应C CMnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O87871461467171(1)(1)气体发生装置气体发生装置根据反应物的状态和反应条件选用根据反应物的状态和反应条件选用氯气的制备装置二、实验装置的二、实验装置的确定确定MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O收集比空气

4、重收集比空气重的气体的气体收集难溶或微溶收集难溶或微溶于水的气体于水的气体收集比空气收集比空气轻的气体轻的气体(2)(2)气体收集装置气体收集装置根据气体的水溶性和对空气的相对密度选用根据气体的水溶性和对空气的相对密度选用氯气的制备装置图二、实验装置的二、实验装置的确定确定收集收集H2_进进_出出(填填“长长”或或“短短”）收集收集CO2_进进_出出(填填“长长”或或“短短”）收集收集H2_进进_出出(填填“长长”或或“短短”）收集收集CO2_进进_出出(填填“长长”或或“短短”）短短 长长短短 长长长长 短短长长 短短排空气法收集气体排空气法收集气体热点分析思考与讨论思考与讨论4 4、请观察右边装置，NaOH溶液的作用是什么？提示：吸收多余的氯气，防止污染环境：ClCl2 2+2NaOH +2NaOH=NaCl+NaClO NaCl+NaClO +H H2 2OO氯气的制备装置图氯气的制备装置图(3)(3)尾气处理尾气处理装置装置处理依据：气体性质处理依据：气体性质二、实验装置的二、实验装置的确定确定已知:1.氯气在饱和食盐水中溶解度比在水中小2.氯化氢极易溶于水思考与讨论思考与讨论

5、5 5、利用利用右侧右侧装置收集的装置收集的ClCl2 2纯净吗纯净吗？收集的收集的ClCl2 2不纯，有不纯，有HClHCl和和H H2 2O(gO(g)在上述装置在上述装置A A、B B之间依次连接盛有之间依次连接盛有饱和食盐水饱和食盐水的的洗气瓶除洗气瓶除HClHCl和盛有和盛有浓浓H H2 2SOSO4 4的洗气瓶干燥的洗气瓶干燥ClCl2 2。氯气的制备装置图有什么杂质？若得到干燥纯净有什么杂质？若得到干燥纯净ClCl2 2上述装置如何改进？上述装置如何改进？(4)(4)除杂除杂装置装置氯气的除杂装置图氯气的除杂装置图(注意前后顺序注意前后顺序)根据气体及所含杂质的性质根据气体及所含杂质的性质氯气的净化装置二、实验装置的二、实验装置的确定确定u氯气的实验室制法氯气的实验室制法完整装置图完整装置图能否改用澄清石灰水？能否改用澄清石灰水？不能不能气体发生装置气体发生装置气体除杂装置气体除杂装置气体收集气体收集装置装置尾气处理尾气处理装置装置饱和食盐水饱和食盐水MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O(1

6、).反应的原理：反应的原理：注意点：注意点：缓慢加热缓慢加热，防止，防止HClHCl大量挥发；大量挥发；(盐酸盐酸变稀变稀之后就之后就不再反应不再反应)参与反应的参与反应的4 4份份HClHCl：2 2份被氧化，份被氧化，2 2份做酸性份做酸性一定要一定要加热加热 ；一定用一定用浓浓HClHCl；氯气的实验室制法及注意事项氯气的实验室制法及注意事项归纳总结归纳总结(2).(2).实验实验制气制气装置装置：(3).净化装置：净化装置：除除HClHCl气体气体和除和除H H2 2O(gO(g)用用饱和食盐水饱和食盐水除去除去HClHCl气体气体再用再用浓浓H H2 2SOSO4 4除去除去水蒸气水蒸气P P2 2O O5 5、CaClCaCl2 2均可以均可以(4).(4).收集装置收集装置:向上排气向上排气法或排法或排饱和食盐水法饱和食盐水法。(5).(5).尾气的处理尾气的处理:用用强碱溶液强碱溶液(如如NaOHNaOH溶液溶液)吸收吸收能否用澄清石灰水吸收多余的氯气能否用澄清石灰水吸收多余的氯气?不可以。因为石灰水的浓度太小，吸收效果不好。不可以。因为石灰水的浓度太小，吸收效果不好。

7、固固+液液气体气体氯气的实验室制法及注意事项氯气的实验室制法及注意事项归纳总结归纳总结(1).反应的原理：反应的原理：MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O(6).(6).验满方法验满方法:湿润的湿润的淀粉淀粉KIKI试纸试纸靠近盛靠近盛ClCl2 2的瓶口的瓶口 湿润的湿润的蓝色石蕊试纸蓝色石蕊试纸靠近盛靠近盛ClCl2 2的瓶口的瓶口根据根据氯气的颜色氯气的颜色直接判断直接判断 试纸变蓝试纸变蓝 试纸先变红后褪色试纸先变红后褪色Cl22KI=2KClI2，I2遇淀粉变蓝色遇淀粉变蓝色淀粉碘化钾试纸氯气的实验室制法及注意事项氯气的实验室制法及注意事项归纳总结归纳总结(7).(7).实验装置实验装置图图可改用可改用恒压分液漏斗恒压分液漏斗可换盛可换盛P P2 2O O5 5、CaClCaCl2 2的干燥管的干燥管橡橡胶胶管管氯气的实验室制法及注意事项氯气的实验室制法及注意事项归纳总结归纳总结2 2MnOMnO+16HCl(+16HCl(浓浓)=2MnCl)=2MnCl2 2+2 2ClCl +5Cl+5Cl

8、2 2+8H+8H2 2O OKClO3+6HCl(浓浓)=KCl+3H2O+3Cl2 讨论：实验室制氯气的其他方法：讨论：实验室制氯气的其他方法：MnOMnO 、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2、NaClO等等强氧化剂均能将强氧化剂均能将浓盐酸浓盐酸氧化制得氯气氧化制得氯气Ca(ClO)2+4HCl(浓浓)=CaCl2+2Cl2 +2H2O MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O实验的原理：实验的原理：MnOMnO2 2氧化氧化浓盐酸浓盐酸制备氯气制备氯气K K2 2CrCr2 2O O7 7 +14HCl+14HCl(浓浓)=2KCl+)=2KCl+2CrCl2CrCl3 3 +3Cl3Cl2 2 +7H7H2 2O OCa(ClO)2+4HCl(浓浓)=CaCl2+2Cl2 +2H2O 的的离子方程式：离子方程式：ClO +Cl +2H+=Cl2+H2O注意注意：HClO、ClO 都有很强的氧化性都有很强的氧化性强强氧化性氧化性离子：离子：MnOMnO4 4、NONO3 3(H(H)、Cr

9、Cr2 2O O7 722、FeFe3 3S S2 2、SOSO3 322、I I、FeFe2 2、BrBr强强还原性还原性离子：离子：知识回顾：知识回顾：溶液中溶液中、ClO Ca(ClO)2+2HCl =CaCl2+2HClO(稀稀)(复分解反应复分解反应)精准精准辨析辨析拓展：拓展：工业上制备氯气工业上制备氯气.电解饱和食盐水（氯碱工业）电解饱和食盐水（氯碱工业）2NaCl2NaCl2H2H2 2O=2NaOH +HO=2NaOH +H2 2ClCl2 2电解电解.电解熔融的氯化钠（可制得金属钠）电解熔融的氯化钠（可制得金属钠）2NaCl(熔融熔融)=2NaCl2电解电解1 1：某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。：某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。装置中有六处错误，请指出。装置中有六处错误，请指出。1 1、烧瓶下面缺石棉网、烧瓶下面缺石棉网 2 2、铁圈下面缺酒精灯、铁圈下面缺酒精灯 3 3、原料使用了稀盐酸、原料使用了稀盐酸 4 4、不应使用长颈漏斗、不应使用长颈漏斗 5 5、盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了、盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气

10、瓶位置颠倒了 6 6、洗气瓶、洗气瓶D D的气体入口导管应深插在液面下，而出口导管应靠近瓶塞的气体入口导管应深插在液面下，而出口导管应靠近瓶塞 2.2.实验室用下列两种方法制氯气：实验室用下列两种方法制氯气：用含用含HCl 146 gHCl 146 g的浓盐酸与足量的的浓盐酸与足量的MnOMnO2 2反应；反应；用用87 g MnO87 g MnO2 2与足量浓盐酸反应。所得的氯气与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A.A.比比多多 B.B.比比多多 C.C.一样多一样多 D.D.无法比较无法比较MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)=MnCl)=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O87146注意注意：稀盐酸与稀盐酸与MnO2不反应不反应B B3、除去Cl2中少量的HCl气体，最好选用的试剂是（）A.蒸馏水 B二氧化锰 C饱和食盐水 D氢氧化钠溶液C4实验室利用如图所示装置制取并收集氯气，有关描述正确的是()A发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸B饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替C若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强D可以通过观察集气瓶中气

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