資源簡介

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第二章 海水中的重要元素——鈉和氯
第二節 氯及其化合物
第3課時 氯氣的制備
問題: 我們要制取氯氣也就是要把Cl-轉化成Cl2。那么大家分析如何把自然界的Cl-轉化成Cl2 我們在實驗室如何來制取氯氣 制取氣體要解決哪些問題？
一、氯氣的實驗室制法
問題：從氧化還原反應的角度分析舍勒實驗室制取氯氣的原理
氧化劑
還原劑
思考：生成1個Cl2分子，轉移幾個電子？
思考：參與反應的氧化劑與還原劑的個數之比
思考：反應中濃鹽酸的作用？
1:2
2個
MnO2 + 4HCl(濃)=== MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
-1
0
+4
+2
還原性與酸性（1：1）
注意： MnO2（黑色粉末）不和稀鹽酸反應，反應需加熱（該反應常溫下能進行但是反應很緩慢不易收集氯氣）但加熱溫度不能太高，會出現水蒸氣、濃鹽酸易揮發）
反應原理
固—液/液—液不加熱型
一、氯氣的實驗室制法
試驗裝置
發生裝置
依據反應物的狀態與反應條件選擇
MnO2+4HCl(濃) Cl2↑+MnCl2+2H2O
△
一、氯氣的實驗室制法
試驗裝置
MnO2+4HCl(濃) Cl2↑+MnCl2+2H2O
△
發生裝置
收集裝置
依據生成物的密度和水溶性選擇
向上排空氣法
向下排空氣法
排水法
Cl2密度大于空氣，可溶于水
一、氯氣的實驗室制法
試驗裝置
MnO2+4HCl(濃) Cl2↑+MnCl2+2H2O
△
發生裝置
收集裝置
尾氣處理裝置
NaOH溶液
除去多余的Cl2
思考：能否用澄清石灰水吸收多余的氯氣
不可以。因為石灰水的濃度太小，吸收效果不好。
依據生成物的性質選擇
一、氯氣的實驗室制法
試驗裝置
MnO2+4HCl(濃) Cl2↑+MnCl2+2H2O
△
發生裝置
除雜裝置
收集裝置
尾氣處理裝置
HCl、H2O(g)
除H2O(g)
除HCl
依據生成物、雜質的性質選擇
可換成P2O5、CaCl2的干燥管
一、氯氣的實驗室制法
試驗裝置
MnO2+4HCl(濃) Cl2↑+MnCl2+2H2O
△
可改用恒壓分液漏斗
可換成P2O5、CaCl2的干燥管
橡膠管
一、氯氣的實驗室制法
3.濕潤的藍色石蕊試紙先變紅后變褪色，則收集滿
1.觀察集氣瓶口呈黃綠色，則收集滿
2.濕潤的淀粉-KI試紙在集氣瓶口變藍，則收集滿
原理：Cl2 + 2KI === I2 + 2KCl，置換出的I2遇淀粉變藍
問題:如何知道Cl2純收集滿了？
問題:試驗結束后應該怎么做？
先使反應停止并排出裝置中殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。
一、氯氣的實驗室制法
試驗改進
快速制Cl2的方法
用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化劑代替MnO2制取氯氣，反應不需加熱且反應速率較快。
①2KMnO4＋16HCl（濃）===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
②KClO3＋6HCl（濃）===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
③Ca(ClO)2＋4HCl（濃）===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
④K2Cr2O7＋14HCl（濃）===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O
2MnO4-＋16H++10Cl- ===2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O
ClO3-＋6H++5Cl-===3Cl2↑＋3H2O
ClO-＋2H++Cl-===Cl2↑＋H2O
Cr2O72-＋14H+ + 6Cl- ===2Cr3+＋3Cl2↑＋7H2O
氣體制備模型
制備裝置：
根據反應物狀態及反應條件選擇
除雜裝置：
根據氣體及雜質性質選擇
收集或性質探究裝置：
根據氣體密度、在水中溶解性及是否與水反應選擇
尾氣吸收裝置：
根據氣體性質選擇，防污染環境，防倒吸
氣體發生裝置
氣體凈化裝置
氣體干燥裝置
氣體收集裝置
尾氣處理裝置
二、氯氣的工業制法
（2）實驗裝置：
（1）反應原理: 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
通電
Cl2
（3）實驗現象及結論：
實驗現象 結論
鐵棒和石墨棒上通電后有氣泡產生 通電后有新的氣體物質生成
鐵棒周圍的溶液滴加酚酞變紅色 有堿性物質(NaOH)生成
將鐵棒上方收集到的氣體靠近火焰，有爆鳴聲 有氫氣生成
用手輕輕扇動石收集到的黃綠色氣體，有刺激性氣味且該氣體能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍 有黃綠色刺激性氣味的氣體(Cl2)生成
H2
課堂練習
實驗室制取氯氣的化學方程式是MnO2＋4HCl(濃) === MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。下列關于實驗室制取氯氣的說法錯誤的是
A.還原劑是HCl，氧化劑是MnO2
B.每生成1個Cl2，轉移2個電子
C.每消耗87 g MnO2，起還原作用的HCl為146 g
D.生成的氯氣中含有水蒸氣和HCl
△
C
課堂練習
實驗室利用如圖所示裝置制備氯氣，圖中涉及氣體發生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置，其中錯誤的是
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
C

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