氯氣的生產(chǎn)原理

1、中日釣魚島之爭中日釣魚島之爭能源儲備豐富能源儲備豐富 軍事地位重要軍事地位重要 兵家必爭兵家必爭石油儲備巨大，可達石油儲備巨大，可達30307070億噸，堪稱億噸，堪稱“第二個中東第二個中東”。漁業(yè)資源也非常豐富，每年捕量達到漁業(yè)資源也非常豐富，每年捕量達到1515萬噸。萬噸。按日本前國土交通大臣扇千景的說法，該地區(qū)埋藏著按日本前國土交通大臣扇千景的說法，該地區(qū)埋藏著 足夠日本消耗足夠日本消耗320320年的錳、年的錳、13001300年的鈷、年的鈷、100100年的鎳、年的鎳、 100 100年的天然氣。年的天然氣。 你知道浩瀚的大海中究竟蘊藏你知道浩瀚的大海中究竟蘊藏著什么？海水中主要含有

2、的物質(zhì)著什么？海水中主要含有的物質(zhì)和各元素的含量。和各元素的含量。1 1、海洋中的化學元素多達、海洋中的化學元素多達8080種之多種之多2 2、海洋中有些元素會比陸地上多得多、海洋中有些元素會比陸地上多得多 可以毫不夸張地說，海洋中幾乎有陸地上有的各種資可以毫不夸張地說，海洋中幾乎有陸地上有的各種資源，而且還有陸地上沒有的一些資源：源，而且還有陸地上沒有的一些資源：海洋中海洋中黃金黃金的含量約為一千萬噸，比陸地上的的含量約為一千萬噸，比陸地上的儲量多很多，全球每個人可以平攤儲量多很多，全球每個人可以平攤2 2公斤黃金。公斤黃金。海洋中海洋中鈾鈾的含量大約為四十億到二百億噸，的含量大約為四十億到

3、二百億噸，比陸地上的總儲量多兩千倍到一萬倍。比陸地上的總儲量多兩千倍到一萬倍。3 3、石油、天然氣、煤等礦產(chǎn)資源。、石油、天然氣、煤等礦產(chǎn)資源。海洋富含溴碘元素，其中溴的總量高達海洋富含溴碘元素，其中溴的總量高達1 110101010，為，為地球總量的地球總量的99%99%以上，故以上，故溴溴又被稱為又被稱為海洋元素海洋元素4 4、若將海水中的鹽結(jié)晶后平鋪于陸地上，地面將增高、若將海水中的鹽結(jié)晶后平鋪于陸地上，地面將增高150150米。米。 人們是如何從海水中獲得氯化鈉的？人們是如何從海水中獲得氯化鈉的？海水曬鹽海水曬鹽海水海水鹽田鹽田析出粗鹽析出粗鹽引入引入風吹日曬風吹日曬H2O蒸發(fā)蒸發(fā)蒸發(fā)

4、，結(jié)晶蒸發(fā)，結(jié)晶NaCl俗名俗名“食鹽食鹽”，它有哪些用途呢？，它有哪些用途呢？醫(yī)學：配成濃度為醫(yī)學：配成濃度為0.9的的“生理食鹽水生理食鹽水”工業(yè)：工業(yè)：日常生活日常生活: 是我們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦枵{(diào)味品是我們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦枵{(diào)味品. 公路上的積雪也可以用氯化鈉來消除。公路上的積雪也可以用氯化鈉來消除。也是我們常用的防腐劑也是我們常用的防腐劑.電解飽和食鹽水制取氯電解飽和食鹽水制取氯氣氣你知道嗎？你知道嗎？實驗實驗接通電源，觀察兩個管內(nèi)的變化。接通電源，觀察兩個管內(nèi)的變化。 兩極均產(chǎn)生氣泡兩極均產(chǎn)生氣泡通電后有新的氣體物質(zhì)生成通電后有新的氣體物質(zhì)生成現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：a管和管和b管分別

5、可能產(chǎn)生什么氣體？管分別可能產(chǎn)生什么氣體？ 如何檢驗？如何檢驗？預測：預測：氫氣氫氣氧氣氧氣氯氣氯氣（純）（純） 安靜燃燒，淡藍色火焰安靜燃燒，淡藍色火焰（不純）（不純） 爆鳴現(xiàn)象爆鳴現(xiàn)象帶火星的小木條復燃帶火星的小木條復燃使?jié)駶櫟氖節(jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍淀粉試紙變藍【問題問題1】往飽和食鹽水后中通直流電會有什么現(xiàn)象呢？往飽和食鹽水后中通直流電會有什么現(xiàn)象呢？探究探究ab-+鐵棒鐵棒碳棒碳棒電解飽和食鹽水實驗電解飽和食鹽水實驗現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：有輕微的爆鳴聲。有輕微的爆鳴聲。有氫氣生成有氫氣生成現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：小木條不復燃小木條不復燃濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍濕潤的淀粉碘化鉀試紙變

6、藍有氯氣生成有氯氣生成a管管b管管實驗實驗將從將從a管收集的氣體移近酒精燈火焰管收集的氣體移近酒精燈火焰實驗實驗用帶火星的小木條和濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗用帶火星的小木條和濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗b管管產(chǎn)生的氣體。產(chǎn)生的氣體。電解飽和食鹽水實驗電解飽和食鹽水實驗實驗實驗關(guān)閉電源，用注射器從兩端抽取少量反應(yīng)液，分別關(guān)閉電源，用注射器從兩端抽取少量反應(yīng)液，分別 注入滴加注入滴加12滴酚酞溶液的試管中，觀察現(xiàn)象。滴酚酞溶液的試管中，觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：a管內(nèi)溶液使酚酞變紅管內(nèi)溶液使酚酞變紅a管有堿性物質(zhì)（管有堿性物質(zhì)（NaOH）生成）生成【問題問題3】根據(jù)上述現(xiàn)象和結(jié)論，您能寫出電解

7、根據(jù)上述現(xiàn)象和結(jié)論，您能寫出電解氯化鈉溶液的化學方程式。氯化鈉溶液的化學方程式。2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2通電通電以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)”?！締栴}問題2】假如溶液中假如溶液中Cl-全部轉(zhuǎn)化為全部轉(zhuǎn)化為Cl2逸出，此時溶液逸出，此時溶液 中大量存在的溶質(zhì)微粒是什么？中大量存在的溶質(zhì)微粒是什么？電解飽和食鹽水實驗電解飽和食鹽水實驗2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2通電通電1 1、反應(yīng)原

8、理：、反應(yīng)原理：陰極陰極陽極陽極2 2、實驗裝置：、實驗裝置：能使?jié)駶櫟哪苁節(jié)駶櫟牡矸鄣矸?KI試試紙變藍的黃紙變藍的黃綠色氣體綠色氣體爆鳴聲爆鳴聲加酚酞后加酚酞后溶液變紅溶液變紅Cl2H2NaOH一、一、電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水工業(yè)制取氯氣工業(yè)制取氯氣舍勒舍勒 【瑞典瑞典】公元公元1742一一1786 在測定在測定軟錳礦（二氧化錳）軟錳礦（二氧化錳）的性的性質(zhì)時，用濃鹽酸與軟錳礦首次實質(zhì)時，用濃鹽酸與軟錳礦首次實現(xiàn)了下述反應(yīng)：現(xiàn)了下述反應(yīng)： 他發(fā)現(xiàn)，黃綠色氣體（他發(fā)現(xiàn)，黃綠色氣體（C12）有）有許多奇特的性質(zhì)。并將它命名為許多奇特的性質(zhì)。并將它命名為chlorine（氯氣）氯氣）氯的發(fā)現(xiàn)

9、氯的發(fā)現(xiàn)MnO2 + 4HCl(濃濃) MnCl2 + Cl2+ 2H2OMnO2 + 4HCl(濃濃) MnCl2 + Cl2+ 2H2O1、反應(yīng)原理、反應(yīng)原理用什么裝置制氯氣？根據(jù)是什么用什么裝置制氯氣？根據(jù)是什么?裝置：裝置：可根據(jù)可根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)物狀態(tài)和和反應(yīng)條件反應(yīng)條件選擇氣體選擇氣體發(fā)生裝置發(fā)生裝置固固+固固氣氣 O2固固+液液氣氣H2 CO2 固固+ 液液 氣氣發(fā)生裝置發(fā)生裝置二、氯氣的實驗室制取二、氯氣的實驗室制取 固體固體 + 液體液體 氣體氣體下面有四種常見的氣體收集裝置，請根據(jù)下列提示的下面有四種常見的氣體收集裝置，請根據(jù)下列提示的Cl2的性質(zhì)選擇合適的裝置（的性質(zhì)選

10、擇合適的裝置（ ）1、Cl2 有毒，且密度比空氣大有毒，且密度比空氣大2、Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水能溶于水，難溶于飽和食鹽水可根據(jù)氣體的密度和溶解度選擇氣體收集裝置可根據(jù)氣體的密度和溶解度選擇氣體收集裝置B3 B4收集裝置收集裝置飽和食鹽水飽和食鹽水BBBB氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液實驗室制得的多余氯氣可以直接排到空氣中去嗎？如果實驗室制得的多余氯氣可以直接排到空氣中去嗎？如果不可以，應(yīng)如何處理？請選擇合適的裝置（不可以，應(yīng)如何處理？請選擇合適的裝置（ ）可根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇尾氣吸收裝置可根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇尾氣吸收裝置D1 D21、Cl2有毒。有毒。2、Cl2能與能與NaOH溶液反應(yīng)，生

11、成能溶于水的物質(zhì)溶液反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)3、Cl2不能燃燒不能燃燒尾氣處理裝置尾氣處理裝置 此法制得的氯氣純凈嗎此法制得的氯氣純凈嗎?可能存在哪些可能存在哪些氣體氣體?如何除雜并且干燥如何除雜并且干燥?氯化氫、水蒸氣氯化氫、水蒸氣1、Cl2能溶于水，難溶于飽和食鹽水，能溶于水，難溶于飽和食鹽水， HCl易溶于飽和食鹽水易溶于飽和食鹽水2、Cl2能與能與NaOH反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)反應(yīng)，生成能溶于水的物質(zhì)（ C C2 2 ）（ C C C C5 5）無水無水CaCl2C5Cl2HCl氣體氣體水蒸氣水蒸氣凈化裝置凈化裝置可根據(jù)可根據(jù)雜質(zhì)的性質(zhì)雜質(zhì)的性質(zhì)選擇氣體選擇氣體凈化裝置凈化裝置. .

12、儀器及裝置：儀器及裝置：飽和食鹽水飽和食鹽水濃硫酸濃硫酸若要得到干燥的氯氣除雜的順序怎樣？若要得到干燥的氯氣除雜的順序怎樣？發(fā)生裝置發(fā)生裝置凈凈 化化 裝裝 置置收集收集裝置裝置尾氣處尾氣處理理裝置裝置實驗室制備實驗室制備干燥純凈干燥純凈氯氣的裝置圖氯氣的裝置圖找錯誤找錯誤D濃硫酸濃硫酸1.1.從從A A口進氣，從口進氣，從B B口排出瓶內(nèi)的空氣，可收集口排出瓶內(nèi)的空氣，可收集O O2 2、ClCl2 2 等比空氣重的氣體等比空氣重的氣體2.2.從從B B口進氣，從口進氣，從A A口排出瓶內(nèi)的空氣，可收集口排出瓶內(nèi)的空氣，可收集H H2 2、NHNH3 3 等比空氣輕的氣體。等比空氣輕的氣體。

13、3.3.在瓶內(nèi)充滿水，從在瓶內(nèi)充滿水，從B B口進氣，將瓶內(nèi)水從口進氣，將瓶內(nèi)水從A A口壓出，口壓出， 可作為排水取氣裝置?？勺鳛榕潘庋b置。4. 4. 在瓶內(nèi)加入適量液態(tài)凈化劑，從在瓶內(nèi)加入適量液態(tài)凈化劑，從A A口進氣，口進氣，B B口出口出 氣，可作為氣體凈化裝置。氣，可作為氣體凈化裝置。 同一種裝置采用不同的操作方法，同一種裝置采用不同的操作方法，有不同的用途：有不同的用途：請思考圖示的裝置請思考圖示的裝置都有哪些用途？都有哪些用途？1.1.實驗室用實驗室用8787克克MnOMnO2 2和和146146克的濃鹽酸共熱克的濃鹽酸共熱( (不考慮不考慮HClHCl的揮發(fā)和的揮發(fā)和ClC

14、l2 2的溶解的溶解) )，得到，得到ClCl2 2的質(zhì)量為（）的質(zhì)量為（）A A142142克克 B B7171克克C C小于小于7171克克 DD大于大于142142克克C稀鹽酸與稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度逐漸變小。濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度逐漸變小。原子量原子量MnMn5656O O1616ClCl35.535.5H H1 1【隨堂練習隨堂練習】2.2.實驗室制氯氣時有如下操作，操作順序正確的是實驗室制氯氣時有如下操作，操作順序正確的是 連接好裝置，檢查氣密性連接好裝置，檢查氣密性 緩緩加熱，加快反應(yīng)，使氣體均勻逸出緩緩加熱，加快反應(yīng)，

15、使氣體均勻逸出 在燒瓶中加入二氧化錳粉末在燒瓶中加入二氧化錳粉末 往分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒瓶中往分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒瓶中 用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導入氫氧化鈉溶用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導入氫氧化鈉溶液中液中 A.A. B. B. C. C. D. D.C3.在下列各裝置在下列各裝置中，選用中，選用必要必要的裝置、制備的裝置、制備純凈干燥純凈干燥的的 Cl Cl2 2，并按從左到右的順序連接儀器（注意按口連接），并按從左到右的順序連接儀器（注意按口連接） 的符號表示為的符號表示為 ： f b c d e h i g 4.4.某學生設(shè)計如下實驗裝置用于制備純凈的氯氣。某學生設(shè)計如