氯气的实验室制法.pptx

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1、氯气的实验室制法氯气的实验室制法初中气体制备：制制H H2 2: :制制O O2 2: :制制COCO2 2: :Zn+H2SO4=ZnSO4+H22KClO3=2KCl+3O2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O学法指导学法指导 实验室制取气体知识体系实验室制取气体知识体系反应原理反应原理发生装置发生装置 除杂、干燥除杂、干燥收集收集性质检验性质检验尾气处理尾气处理常用反应；替代反应；工业生产原理；常用装置；有无简易装置或改进装置。可能会有什么杂质气体；用什么试剂吸收。常规收集方法；有无特殊收集方法。有那些特征性质；通常用的典型检验方法。常规方法处理；有什么特殊方法。发发 生生装

2、装 置置净净 化化装装 置置干干 燥燥装装 置置收收 集集装装 置置吸吸 收收装装 置置反应物状态反应物状态及反应条件及反应条件气体及杂质气体及杂质的性质的性质气体的性质气体的性质选择干燥剂选择干燥剂气体水溶性气体水溶性及密度及密度气体的毒性气体的毒性选择吸收剂选择吸收剂性质性质反应反应装置装置防水防水防气防气装置装置四类四类基本基本装置装置气体制备的气体制备的解题思路解题思路气体制备的有关装置气体制备的有关装置发生装置发生装置反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加固、固加热型热型O2、NH3等等试管要干燥试管要干燥试管口应略试管口应略向向_倾斜倾斜加热时先预加热时先预热再固定加热

3、热再固定加热固、液加固、液加热型或液、热型或液、液加热型液加热型Cl2等等加热烧瓶时加热烧瓶时要垫石棉网要垫石棉网反应物均为反应物均为液体时，烧瓶液体时，烧瓶内要加碎瓷片内要加碎瓷片下下 反应反应装置装置类型类型反应装置图反应装置图适用气适用气体体操作注意事项操作注意事项固、固、液不液不加热加热型型O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等等使用长颈漏斗使用长颈漏斗时，要使漏斗下时，要使漏斗下端插入液面以下端插入液面以下启普发生器只启普发生器只适用于块状固体适用于块状固体和液体反应，且和液体反应，且气体难溶于水气体难溶于水使用分液漏斗使用分液漏斗既可以增强气密既可以增强气密性，又可以控制性，又

4、可以控制液体流速液体流速净化装置液体干燥剂固体干燥剂装置常见干燥剂浓硫酸浓硫酸(酸性、酸性、强氧化性强氧化性)无水氯化钙无水氯化钙(中性中性)碱石灰碱石灰(碱性碱性)除杂试剂除杂试剂(Cu、CuO、Mg)液体干燥剂液体干燥剂固体干燥剂固体干燥剂可干燥可干燥的气体的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4H2、O2、N2、CH4、NH3可除去可除去O2、H2、CO、N2不可干不可干燥的气燥的气体体NH3、H2S、HBr、HI等等NH3Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2等等收集装置收集方收集方法法排水法排水法向上排空气法向上排空

5、气法 向下排空气法向下排空气法收集原收集原理理收集的气体不收集的气体不与水反应且难与水反应且难溶于水溶于水收集的气体密收集的气体密度比空气大，度比空气大，与空气密度相与空气密度相差较大，且与差较大，且与空气中成分不空气中成分不反应反应收集的气体密收集的气体密度比空气小，度比空气小，与空气密度相与空气密度相差较大，且与差较大，且与空气中成分不空气中成分不反应反应收集方收集方法法排水法排水法向上排空气法向上排空气法向下排空气向下排空气法法收集装收集装置置适用的适用的气体气体H2、O2、NO、CH4、C2H4等等Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2等等H2、NH3等等尾气处理装置 常见有毒

6、气体的尾气处理方法Cl2SO2NO2H2SHClNH3CONaOH溶液吸收溶液吸收CuSO4溶溶液或液或NaOH溶液吸收溶液吸收水吸水吸收收水或浓硫酸水或浓硫酸吸收吸收点点燃燃氯气的实验室制法1. 反应原理反应原理MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 Cl2 2H2O黑色粉末黑色粉末 无色液体无色液体无色易溶无色易溶黄绿色气体黄绿色气体判断反应现象判断反应现象：判断是否氧化还原反应判断是否氧化还原反应：氧化剂氧化剂 还原剂还原剂 还原产物还原产物 氧化产物氧化产物失2e得2eMnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 Cl2 2H2O判断是否离子反应判断是否离子反应：MnO2+4H+4Cl-

7、（浓） Mn2+Cl2 2H2O该反应只能使用浓盐酸该反应只能使用浓盐酸(稀盐酸不能与稀盐酸不能与MnO2反应反应)； 在氧化还原反应中： 酸性越强，氧化剂的氧化性越强，还原剂的还原性越强。氧化还原氧化还原示例示例1 1：中性溶液中，：中性溶液中，NO3-可以和可以和I-、S2-、Fe2+等大量等大量共存，加入共存，加入H+后即发生氧化还原；后即发生氧化还原；示例示例2 2：稀硫酸只能氧化：稀硫酸只能氧化H前金属前金属(生成生成H2)，浓硫酸可，浓硫酸可以氧化除以氧化除Au、Pt以外的所有金属以外的所有金属(生成高价硫酸盐生成高价硫酸盐)；示例示例3 3：中性溶液中，：中性溶液中，SO32-可

8、以和可以和S2-等大量共存，加入等大量共存，加入H+后即发生氧化还原后即发生氧化还原;足量足量MnO2和含和含4mol HCl的浓盐酸加热制得的浓盐酸加热制得Cl2物质的量物质的量 1mol（填小于或等于或大于）（填小于或等于或大于）； 其主要原因有二：加热使其主要原因有二：加热使HCl大量大量 ；盐酸；盐酸浓度变浓度变 后不再发生反应。后不再发生反应。 为了提高浓盐酸的利用率，实验时应将盐酸逐为了提高浓盐酸的利用率，实验时应将盐酸逐滴滴 滴下；加热时滴下；加热时 加热，不能加强热。加热，不能加强热。 (该反应一般控制加热到该反应一般控制加热到900C左右左右)Cl2产率产率小于小于挥发挥发小

9、小缓慢缓慢缓缓缓缓若实验室没有浓盐酸，可用什么代替？写出化学若实验室没有浓盐酸，可用什么代替？写出化学方程式方程式.（NaCl固体和浓固体和浓H2SO4： 2NaCl+MnO2+2H2SO4 MnSO4+Cl2+Na2SO4+2H2O常温：常温：NaCl+HNaCl+H2 2SOSO4 4=HCl+NaHSO=HCl+NaHSO4 4加热：加热： NaCl+HNaCl+H2 2SOSO4 4=2HCl+Na=2HCl+Na2 2SOSO4 4反应条件反应条件 其它可能生成其它可能生成Cl2途径有（完成方程式）：途径有（完成方程式）： KMnO4+HCl(浓浓) KClO3+HCl(浓浓) Ca

10、(ClO)2+HCl(浓浓) HCl(气气)+O2 Cl2+H2O其他反应其他反应CuCl2 试根据以上反应比较试根据以上反应比较KMnO4、MnO2、O2三种物质的氧化性强弱：三种物质的氧化性强弱： .KMnO4MnO2O2固体加热固体加热:O2、NH3等等固固+液不加液不加热：热：H2、CO2等等固固+液加热：液加热：Cl2、HCl、HBr、SO2等等2. 发生装置发生装置3. 净化装置净化装置(洗气洗气) 据制氯气的反应原理推测：据制氯气的反应原理推测： 可能的杂质气体有可能的杂质气体有 、 ，除去方法：，除去方法： 先通过先通过 （亦可用水）除去（亦可用水）除去 ； 再通过浓再通过浓H

11、2SO4（或（或P2O5或或CaCl2）除去除去 ； HClH2O饱和食盐水饱和食盐水HClH2O 液态干燥剂液态干燥剂固态干燥剂固态干燥剂装置装置常见干燥剂常见干燥剂浓硫酸浓硫酸无水氯化钙无水氯化钙碱石灰碱石灰可干燥气体可干燥气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、COH2、O2、Cl2、SO2、CO2、CH4、N2、COH2、O2、NH3、N2、CO、CH4不可干燥气不可干燥气体体NH3、H2S、HBr、HINH3Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2常见干燥剂及气体的干燥常见干燥剂及气体的干燥3. 净化装置净化装置(干燥干燥)收集比空气重收集比空气重的气体的气体例如：氧气、

12、例如：氧气、 氯气氯气收集难溶或微溶收集难溶或微溶于水的气体于水的气体例如：氧气、氢气例如：氧气、氢气 一氧化碳一氧化碳收集比空气轻的收集比空气轻的气体气体例如：氢气、氨气例如：氢气、氨气4. 收集装置收集装置1 1、净化气体、净化气体2 2、收集气体（密度比空气大）、收集气体（密度比空气大）4 4、排水集气法收集气体、排水集气法收集气体3 3、收集气体（密度比空气小）、收集气体（密度比空气小） 收集：收集： 法；排法；排 法；法； 验满：验满： 观察法（黄绿色）观察法（黄绿色） 现象判断：现象判断： ， 湿润淀粉湿润淀粉KI试纸试纸(粘在玻棒上放在瓶口粘在玻棒上放在瓶口) 现象判断：现象判断

13、： ， 湿石蕊试纸湿石蕊试纸 （或品红试纸）（或品红试纸）(粘在玻棒上放在瓶口粘在玻棒上放在瓶口) 现象判断：现象判断： ， 浓浓NH3水水: 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 现象判断：现象判断： ，向上排空气向上排空气排饱和食盐水排饱和食盐水集气瓶充满黄绿色集气瓶充满黄绿色试纸变蓝色试纸变蓝色试纸先变红后褪色试纸先变红后褪色浓白烟浓白烟ABCD难以吸收的可以点燃处理，选用难以吸收的可以点燃处理，选用D。吸收吸收Cl2 选用选用 、HCl选用选用 、CO选用选用 装置。装置。说明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置说明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置A；若气

14、体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸，选用若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸，选用B；少量尾气可以集于气球中，选用少量尾气可以集于气球中，选用C；5. 吸收装置吸收装置 尾气的处理5.防倒吸装置防倒吸装置 尾气的处理各装置防倒吸原理是什么？各装置防倒吸原理是什么？吸收吸收Cl2时，烧杯中应盛有时，烧杯中应盛有 溶液；溶液；（不能用水或（不能用水或 代代替，因其浓度小，吸收替，因其浓度小，吸收Cl2有限）有限）5. 吸收装置吸收装置 尾气的处理Cl22NaOH=NaClNaClOH2ONaOHCa(OH)2制备、收集、尾气吸收装置试说明试说明A、B、甲、乙、丁、甲、乙、丁 中各盛放什么

15、试剂？中各盛放什么试剂？制备、除杂、收集、尾气吸收装置A浓盐酸浓盐酸 B二氧化锰二氧化锰饱和食盐水浓硫酸NaOH溶液制备、除杂、收集、尾气吸收装置A分液漏斗，用来往烧瓶中加分液漏斗，用来往烧瓶中加 。B圆底烧瓶，圆底烧瓶，MnO2与浓盐酸发生反应的反应器。加热时要垫与浓盐酸发生反应的反应器。加热时要垫上上 。思考：实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污思考：实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入染，可以向烧瓶中加入 溶液溶液 。甲甲洗气瓶，内盛洗气瓶，内盛 , 吸收吸收HCl。（进气管长，出气管短）。（进气管长，出气管短）乙乙洗气瓶，内盛洗气瓶，

16、内盛 。 （进气管长，出气管短）（进气管长，出气管短）丙丙集气瓶，收集集气瓶，收集Cl2，进气管伸入瓶底。（进气管长，出气管短），进气管伸入瓶底。（进气管长，出气管短）丁丁尾气吸收装置，内盛尾气吸收装置，内盛 溶液。溶液。6.6.制取装置中各仪器、各装置的作用、原理及注意事项制取装置中各仪器、各装置的作用、原理及注意事项 问题讨论1.为什么不能加强热？答：浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气中有大量的氯化氢杂质，另外也降低了HCl的利用率。2.还能选用其他试剂反应制取氯气吗？3.工业上制取氯气的方法？答：电解饱和食盐水可以得到氯气、氢气和氢氧化钠答：可以用高锰酸钾和浓盐酸反应2KMnO4 16HCl 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O也可以氯化钠、浓硫酸和MnO2混合制取氯气2NaCl 3H2SO4 MnO2 2NaHSO4 MnSO4 Cl2 2H2O同一种装置采用不同的操作方法，有不同的用途请思考图示的装置都有哪些用途？1.从A口进气，从B口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2等比空气重的气体2.从B口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3等比空气轻的气体。3.在瓶