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1、 第二章第二章 海水中的重要元素海水中的重要元素-钠和氯钠和氯 第二节第二节 氯及其化合物氯及其化合物 第第3课时课时 氯气的制备氯气的制备 舍勒舍勒发现氯发现氯气的方法至今气的方法至今还还是是实验实验室中制取室中制取氯氯气的主要方法之一。在气的主要方法之一。在实验实验室中，通常用室中，通常用浓盐浓盐酸与二氧化酸与二氧化锰锰反反应应来制取来制取氯氯气，装置如气，装置如图图2-17所示。所示。MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O氯气的实验室制法 氯气的实验室制法特点：a.MnO2 是氧化剂，HCl是还原剂，浓盐酸中，一半氯离子被氧化，既体现还原性，又体现酸性。b.反应条件：浓盐酸
2、、加热。MnO2与稀盐酸不反应，因此，无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。工业制取Cl2：用电解饱和食盐水的方法，反应的化学方程式为：2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2。+4 -1 +2 0+4 -1 +2 0化合价升高化合价升高化合价降低化合价降低MnO2 4HCl(浓浓)MnCl2 Cl2 2H2O 根据实验室MnO2 氧化浓盐酸制氯气及氧化还原反应的原理，思考是否可以用其它物质代替MnO2或浓盐酸？2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O KClO3+6HCl（浓）=KCl+3Cl2+3H2O NaClO2HCl
3、（浓）=NaClH2O Cl2浓盐酸也可以用NaCl和浓硫酸代替。反应的总化学方程式：MnO22NaCl+H2SO4（浓）MnSO4+Cl22H2O 常见的氧化剂有：KMnO4、KClO3、NaClO、Ca(ClO)2等。【思考与讨论】【思考与讨论】(1)观察图观察图2-17所示的装置，你能说出其中所示的装置，你能说出其中NaOH溶液的作用吗溶液的作用吗?吸收多余的氯气，防止环境污染。吸收多余的氯气，防止环境污染。（1）是否所有气体制备实验都要进行尾气处理？（2）尾气处理的依据是什么？尾气处理主要针对有毒或对环境有污染的气体。尾气处理主要针对有毒或对环境有污染的气体。依据是气体本身的性质。依据
4、是气体本身的性质。(2)回顾初中所学的氧气、二氧化碳等气体的实验室制取方法，将相关内容填入下表。讨论氯气的制备装置和它们一样吗？如果一样，属于哪一种？如果不一样，请类比归纳氯气的制备装置。气体制取原理（方程式）反应物状态反应条件装置图 对比归纳，构建气体制备模型 气体制取原理（方程式）反应物状态反应条件装置图 O2O2CO22KClO3 2KCl+3O22KMnO4 K2MnO4+MnO2+O22H2O2 2H2O+O2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O固体+固体固体+液体固体+液体加热不加热不加热 氯气的实验室制取是固体+液体加热制取气体，不属于初中学习的任何一种实验室制取模型
5、，一般会选取分液漏斗、圆底烧瓶和酒精灯组装气体发生装置。MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O如何选择气体的发生装置？依据反应物的状态和条件。分液漏斗：加浓盐酸。防止浓盐酸挥发；控制反应速率圆底烧瓶：加二氧化锰。加热时垫石棉网或陶土网。(3)根据上述装置图归纳氧气、二氧化碳和氯气是怎样收集的？依据是什么？氧气用了排水法收集，二氧化碳和氯气都用了向上排空气法收集。依据气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反应，选择收集装置。(4)应用上述装置能否收集到纯净干燥的氯气？如果不能，杂质是什么。不能。浓盐酸会挥发，而且含有水蒸气。【思考与讨论】【思考与讨论】请根据以下信息，设计实验
6、方案，制备并收集一瓶纯净干燥的请根据以下信息，设计实验方案，制备并收集一瓶纯净干燥的氯气。氯气。1.常温常压下，常温常压下，HCl的溶解度为的溶解度为1：5002.常见除杂装置常见除杂装置3.常用干燥剂：浓硫酸、碱石灰（主要成分氧化钙和氢氧化钠）常用干燥剂：浓硫酸、碱石灰（主要成分氧化钙和氢氧化钠）【改进型实验装置】倒扣漏斗的作用是:防倒吸【思考】除采用向上排空气法以外，还有其它收集氯气的方法吗？排饱和食盐水法排饱和食盐水法饱和食盐水饱和食盐水除去氯气中的氯化氢干燥氯气吸收过量的氯气，防止污染环境 思考：如何思考：如何验满？验满？将湿润的淀粉KI试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明
7、已集满。将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。【思考与讨论】（5）气体的除杂装置选择依据是什么？（6）在设计实验室制取气体的装置时，应考虑哪些方面?依据气体及其所含杂质的性质，选择除杂装置;选择和组装实验室制取气体的装置时，应考虑装置的选取依据和装置的连接顺序。实验室制取气体装置的设计模型发生装置发生装置除杂装置除杂装置收集装置收集装置尾气处尾气处理装置理装置反应物的状态与反应条件目标物与杂质的性质气体的密度和气体的溶解性尾气的性质固固加热型固固加热型固液不加热型固液不加热型固液加热型固液加热型洗气瓶洗气瓶球形干燥管球形干燥管U形干燥管形干燥
8、管向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气法排水法排水法吸收法吸收法燃烧法燃烧法 1.在实验室中用浓盐酸与在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取共热制取Cl2并进行相关实验。并进行相关实验。下列收集下列收集Cl2的正确装置是的正确装置是_。C 2.对比上述C装置与教材中氯气收集的装置，有什么区别，哪个更合理。C装置更合理。因为氯气和氢氧化钠反应后，会导致导管口压强减小，容易产生倒吸。错误错误？氯离子的检验【实验2-9】在三支试管中分别加入2-3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。再分别加入少量稀硝酸，观察现象。实验现象化学方程式滴入几滴AgN
9、O3溶液加入少量稀硝酸稀盐酸NaCl溶液Na2CO3溶液有白色沉淀生成有白色沉淀生成有白色沉淀生成有白色沉淀生成有白色沉淀生成有白色沉淀生成沉淀溶解，沉淀溶解，有气泡产生有气泡产生沉淀不溶解沉淀不溶解沉淀不溶解沉淀不溶解HCl+AgNO3=AgCl+HNO3NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3Na2CO3+2AgNO3=Ag2CO3+2NaNO3Ag2CO3+2HNO3=CO2+H2O+2AgNO3氯离子的检验 归纳总结氯离子的检验方法及注意事项是什么？先加AgNO3溶液，再加稀硝酸（或直接加入硝酸酸化的AgNO3溶液）。注意因为盐酸中含有Cl，所以不能用稀盐酸。产生白色沉淀，加硝酸，沉
10、淀不溶解（或产生白色沉淀）。Ag+Cl=AgCl，AgCl白色沉淀不溶于稀HNO3。加稀硝酸的目的是排除CO32等离子的干扰，因为Ag2CO3能溶于稀硝酸，而AgCl不溶。Cl-的检验方法原理现象目的 如何检验某待测液中是否含有Cl-？取少量待测液于试管中，先加入适量稀HNO3酸化，再加入几滴AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则含有Cl-注意：若待测液中有SO42-，要先用Ba(NO3)2溶液除去SO42-，然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，检验Cl-模型构建，形成知识体系请把氯及其常见化合物填入下图。画出它们之间的转化关系，并写出相关的化学方程式请把氯及其常见化合物填入下图。画出它们之间的转化关系，并写出相关的化学方程式请把氯及其常见化合物填入下图。画出它们之间的转化关系，并写出相关的化学方程式请把氯及其常见化合物填入下图。画出它们之间的转化关系，并写出相关的化学方程式或离子方程式。（课后完成）或离子方程式。（课后完成）或离子方程式。（课后完成）或离子方程式。（课后完成）