V §2.1.1氯氣的生產(chǎn)原理1

1、專題專題2-從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第一單元第一單元 氯、溴、碘及其化合物氯、溴、碘及其化合物中文名中文名化學(xué)符號化學(xué)符號含量含量(毫克毫克/升升)中文名中文名化學(xué)符號化學(xué)符號含量含量(微克微克/升升)氯氯Cl18880碳碳C28鈉鈉Na10770氮氮N15鎂鎂Mg1290鍶鍶Sr7.9硫硫S884硼硼B(yǎng)4.5鈣鈣Ca412.1硅硅Si2鉀鉀K399氟氟F1.3溴溴Br67.3 碘碘 I 0.06天然海水主要元素成分天然海水主要元素成分大海中究竟蘊(yùn)藏著哪些元素？哪些物質(zhì)含量較高？大海中究竟蘊(yùn)藏著哪些元素？哪些物質(zhì)含量較高？ 在一望無垠的海灘上，海水被攔截在一方方鹽池里，太陽

2、把鹽水曬干了，海水里溶解的氯化鈉結(jié)晶出來。從一噸海水里可以得到約三十公斤食鹽。這是粗鹽。曬鹽時(shí)日曬，風(fēng)吹有利于加速水的蒸發(fā)運(yùn)動，從而利于食鹽晶體的析出。 粗鹽從海水里結(jié)晶出來的時(shí)候，難免夾帶一些泥沙和雜質(zhì)。海水里除了氯化鈉以外，還有氯化鎂、氯化鈣等，它們也混在氯化鈉里一塊兒結(jié)晶出來。 不過，這些雜質(zhì)和氯化鈉的脾氣不同。氯化鈉不吸濕，氯化鎂、氯化鈣很容易吸水返潮。廚房里的粗鹽在陰雨天氣變得濕漉漉的，就是這些雜質(zhì)搗的鬼。粗鹽經(jīng)過再結(jié)晶，就得到精鹽。精鹽是比較純凈的氯化鈉，長久存放仍然是干燥的。 生活中處處都是化學(xué)：食品、藥品、建筑材料、化工原料調(diào)查研究：如何提取出海水中的氯化鈉？調(diào)查研究：氯化鈉有

3、什么用途？的的“生理生理食鹽水食鹽水”工業(yè)上由氯化鈉獲得氯氣的兩條途徑：工業(yè)上由氯化鈉獲得氯氣的兩條途徑：1、電解、電解熔融熔融氯化鈉制取氯氣和金屬鈉。氯化鈉制取氯氣和金屬鈉。2、電解、電解飽和食鹽水飽和食鹽水制取燒堿、氯氣和氫氣。制取燒堿、氯氣和氫氣。氯堿工業(yè)氯堿工業(yè) 2NaCl 2NaCl2一、一、氯氣氯氣的工業(yè)的工業(yè)制法制法2H2O + 2NaCl = Cl2 + H2 + 2NaOH通電通電 陽極產(chǎn)物陽極產(chǎn)物 陰極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物- +黃綠色刺激性氣體，黃綠色刺激性氣體，使?jié)駶櫟牡矸鄣饣節(jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)鉀試紙變藍(lán)無色氣體，無色氣體，靠近火焰有靠近火焰有爆鳴聲爆鳴聲遇酚酞遇酚酞變紅

4、色變紅色化學(xué)史話：氯氣的發(fā)現(xiàn)化學(xué)史話：氯氣的發(fā)現(xiàn) 17741774年年, ,瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣。瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣。戴維戴維18101810年，英國化學(xué)家戴維研究后得出這年，英國化學(xué)家戴維研究后得出這種氣體僅由一種元素組成。我國早年譯種氣體僅由一種元素組成。我國早年譯文將其譯成文將其譯成“綠氣綠氣”，后改為氯氣。，后改為氯氣。氯氣的物理性質(zhì)：氯氣的物理性質(zhì)：在通常情況下，氯氣是一種黃綠色，密度在通常情況下，氯氣是一種黃綠色，密度比空氣大、有刺激性氣味的氣體。在加壓條件下，氯氣轉(zhuǎn)化比空氣大、有刺激性氣味的氣體。在加壓條件下，氯氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)（稱液氯），可儲存于鋼瓶中，便于運(yùn)輸和使用。氯為液

5、態(tài)（稱液氯），可儲存于鋼瓶中，便于運(yùn)輸和使用。氯氣能溶于水，常溫下，氣能溶于水，常溫下，1體積水約能溶解體積水約能溶解2體積氯氣。體積氯氣。 二氧化錳（二氧化錳（固體固體）、濃鹽酸濃鹽酸 （液體）液體）MnOMnO2 2+4HCl+4HCl( (濃濃) ) = MnCl MnCl2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法藥藥 品：品：反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：根據(jù)初中所學(xué)過的實(shí)驗(yàn)知識，如何設(shè)計(jì)反應(yīng)裝置？根據(jù)初中所學(xué)過的實(shí)驗(yàn)知識，如何設(shè)計(jì)反應(yīng)裝置？請同學(xué)們關(guān)注請同學(xué)們關(guān)注“交流與討論交流與討論”！MnOMnO2 2與濃鹽酸反應(yīng)生成黃綠色氣體。與濃鹽酸反應(yīng)生成

6、黃綠色氣體。反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：MnO2 + 4HCl(濃濃) MnCl2 + Cl2 + 2H2O請根據(jù)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備原理選擇合適的裝置請根據(jù)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備原理選擇合適的裝置探究探究1 1：請根據(jù)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備原理選擇合適的氣體請根據(jù)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備原理選擇合適的氣體發(fā)生裝置發(fā)生裝置 分液漏斗分液漏斗圓底燒瓶圓底燒瓶石棉網(wǎng)石棉網(wǎng)二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：MnO2 + 4HCl(濃濃) MnCl2 + Cl2 + 2H2O請根據(jù)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備原理選擇合適的裝置請根據(jù)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備原理選擇合適的裝置探究探究2 2：請選擇收集氯氣的方法（提示：已知氯氣能

7、溶于水，難請選擇收集氯氣的方法（提示：已知氯氣能溶于水，難溶于飽和食鹽水；氯氣有毒，但能被氫氧化鈉溶液吸收）溶于飽和食鹽水；氯氣有毒，但能被氫氧化鈉溶液吸收） 飽和食鹽飽和食鹽水水氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：MnO2 + 4HCl(濃濃) MnCl2 + Cl2 + 2H2O探究探究3 3：你覺得該你覺得該裝置中是否存在著裝置中是否存在著不妥之處（不妥之處（濃鹽酸濃鹽酸具有揮發(fā)性具有揮發(fā)性）？為）？為了收集到純凈、干了收集到純凈、干燥的氯氣，我們該燥的氯氣，我們該進(jìn)行怎樣的改進(jìn)？進(jìn)行怎樣的改進(jìn)？二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法我們

8、該進(jìn)行怎樣的改進(jìn)？即思考：我們該進(jìn)行怎樣的改進(jìn)？即思考：此法制得的氯氣純凈嗎此法制得的氯氣純凈嗎? ?可能存在哪些雜質(zhì)氣可能存在哪些雜質(zhì)氣體體? ?用哪些試劑來用哪些試劑來除雜除雜，有沒有先后，有沒有先后順序順序？反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：MnO2+4HCl(濃濃) = MnCl2+2H2O+Cl2 除除HCl氣體氣體飽和食鹽水飽和食鹽水除水蒸氣除水蒸氣(無水無水CaCl2)濃硫酸濃硫酸二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：MnO2 + 4HCl(濃濃) MnCl2 + Cl2 + 2H2O制取裝置：固液加熱裝置制取裝置：固液加熱裝置 氣

9、體凈化：（氣體凈化：（HCl）飽和食鹽水、（水蒸氣）濃硫酸）飽和食鹽水、（水蒸氣）濃硫酸氣體收集：向上排空氣法氣體收集：向上排空氣法尾氣處理：氫氧化鈉溶液尾氣處理：氫氧化鈉溶液發(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氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法整套裝置整套裝置圖：圖：練習(xí)：練習(xí)：1 1、某學(xué)生設(shè)計(jì)如下、某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置用于制備實(shí)驗(yàn)裝置用于制備純凈的氯氣。裝置純凈的氯氣。裝置中有六處錯(cuò)誤，請中有六處錯(cuò)誤，請指出。指出。 ， ， ， ， ， 。 鐵圈下面缺酒精燈鐵圈下面缺酒精燈燒瓶下面缺石棉網(wǎng)燒瓶下面缺石棉網(wǎng)原料使用了稀鹽酸原料使用了稀鹽酸 不應(yīng)使用

10、長頸漏斗不應(yīng)使用長頸漏斗 盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒了盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒了 洗氣瓶洗氣瓶D的氣體應(yīng)采用長進(jìn)短出的進(jìn)氣方式的氣體應(yīng)采用長進(jìn)短出的進(jìn)氣方式 2 2、使用濃鹽酸與足量的、使用濃鹽酸與足量的MnOMnO2 2共熱制共熱制ClCl2 2，實(shí)際產(chǎn)生的，實(shí)際產(chǎn)生的ClCl2 2總比理論值低，總比理論值低，其主要原因是什么？其主要原因是什么？稀鹽酸與稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，不反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)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。操作過程操作過程: :連接連接裝置裝置檢查檢查氣密氣密性性加加藥藥品品后期處

11、后期處理理( (先停先停止加熱止加熱) )加熱加熱制氣制氣如何如何連連? ?檢查檢查方法方法? ?先加先加? ?后加后加? ?同一種裝置采用不同的操作方法，有不同的用途同一種裝置采用不同的操作方法，有不同的用途請思考圖示的裝置都有哪些用途？1.從從A口進(jìn)氣，從口進(jìn)氣，從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O2、Cl2等比空氣重的氣體等比空氣重的氣體2.從從B口進(jìn)氣，從口進(jìn)氣，從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H2、NH3等比空氣輕的氣體。等比空氣輕的氣體。3.在瓶內(nèi)充滿水，從在瓶內(nèi)充滿水，從B口進(jìn)氣，將瓶內(nèi)水從口進(jìn)氣，將瓶內(nèi)水從A口壓出，可口壓出，可作為排水取氣裝置。作為排水取氣裝置。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口進(jìn)氣，口進(jìn)氣，B口出氣，口出氣，可作為氣體凈化裝置?？勺鳛闅怏w凈化裝置。每千克海水中幾中氯化物的含量每千克海水中幾中氯化物的含量根據(jù)制氣原料的根據(jù)制氣原料的狀態(tài)狀態(tài)和反應(yīng)和反應(yīng)條件條件，選擇制氣裝置，選擇制氣裝置交流與討論交流與討論、氣體發(fā)生裝置氣體發(fā)生裝置固固+液液氣氣H2