氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

第2課時(shí)

《氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備》

1氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024猜謎語：

黃綠有毒密度大，性質(zhì)活潑顯氧化。

變價(jià)金屬顯高價(jià)，溶水溶堿要歧化。殺菌漂白要用它.......打一氣體物質(zhì)。

氯氣2氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024舊知回顧：

氯氣的物理性質(zhì)？顏色氣味狀態(tài)水溶性毒性密度黃綠色有刺激性氣體通常狀況下，1體積水能溶解約2體積氯氣有毒密度大于空氣3氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024工業(yè)制法2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑電解4氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024化學(xué)史話

在1774年，瑞典化學(xué)家舍勒（ScheeleKW，1742-1786）在從事軟錳礦的研究時(shí)發(fā)現(xiàn)：軟錳礦與鹽酸混合后加熱就會(huì)生成一種令人窒息的黃綠色氣體，這種氣體微溶于水，使水顯酸性。能漂白有色花朵和綠葉，還能和各種金屬發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)時(shí)，大化學(xué)家拉瓦錫認(rèn)為氧是酸性的起源，一切酸中都含有氧。舍勒及許多化學(xué)家都堅(jiān)信拉瓦錫的觀點(diǎn)，認(rèn)為這種黃綠色的氣體是一種化合物，是由氧和另外一種未知的基所組成的，所以舍勒稱它為“氧化鹽酸”。但英國化學(xué)家戴維（DavySH，1778-1829）卻持有不同的觀點(diǎn)，他想盡了一切辦法也不能從氧化鹽酸中把氧奪取出來，他懷疑氧化鹽酸中根本就沒有氧存在。1810年，戴維以無可辯駁的事實(shí)證明了所謂的氧化鹽酸不是一種化合物，而是一種化學(xué)元素的單質(zhì)。他將這種元素命名為“Chlorine”。它的希臘文原意是“綠色”。中文譯名為氯。5氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024①發(fā)生裝置：固+液氣體不加熱固+固→氣體加熱固+液→氣體加熱思考：實(shí)驗(yàn)室制取Cl2，應(yīng)該選擇那一套裝置？6氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024發(fā)生裝置凈化裝置收集裝置尾氣處理裝置濃鹽酸二氧化錳思考：我們也常用KMnO4和鹽酸常溫條件制取Cl2，那么能否用該裝置，若不能，如何改進(jìn)？溫馨提示：書寫反應(yīng)方程式，觀察，分析。7氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024②凈化裝置：洗氣瓶：盛液體試劑球型干燥管：盛固體試劑U型干燥管：盛固體試劑硬質(zhì)玻璃管加熱條件下用固體除雜思考：Cl2中的雜質(zhì)有什么氣體？我們該選擇什么樣的干燥劑和盛放裝置？8氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024發(fā)生裝置凈化裝置收集裝置尾氣處理裝置飽和食鹽水濃硫酸9氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024收集比空氣重的氣體收集難溶或微溶于水的氣體收集比空氣輕的氣體③收集裝置：思考：Cl2中一般用那種收集方法？還有其它的收集方法？10氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024發(fā)生裝置凈化裝置收集裝置尾氣處理裝置11氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024驗(yàn)滿（檢驗(yàn)方法）（1）將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。（2）濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色。思考1：收集Cl2如何驗(yàn)滿？思考2：Cl2是否要進(jìn)行尾氣處理？注意：對(duì)于有毒、有害的氣體必須用適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ枰晕栈螯c(diǎn)燃變?yōu)闊o毒、無害的氣體，再排放到空氣中。12氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024④尾氣吸收裝置：難以吸收的可以點(diǎn)燃處理，選用D。問題：請選出Cl2

尾氣處理的裝置？ABCD說明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的氣體用裝置A；若氣體在吸收劑中溶速快且溶解度極大，易倒吸，選用B；少量尾氣可以集于氣球中，選用C；13氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024發(fā)生裝置凈化裝置收集裝置尾氣處理裝置飽和食鹽水濃硫酸收集氯氣氫氧化鈉溶液14氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024發(fā)生裝置凈化裝置干燥裝置收集裝置吸收裝置反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件氣體及雜質(zhì)的性質(zhì)氣體的性質(zhì)選擇干燥劑氣體水溶性及密度氣體的毒性選擇吸收劑性質(zhì)反應(yīng)裝置防水防氣裝置四類基本裝置氣體制備及其性質(zhì)探究的基本思路小結(jié)：15氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024常見氣體制備的發(fā)生裝置：反應(yīng)裝置類型反應(yīng)裝置圖適用氣體操作注意事項(xiàng)固、固加熱型O2、NH3等①試管要干燥②試管口應(yīng)略向下傾斜③加熱時(shí)先預(yù)熱再固定加熱固、液加熱型或液、液加熱型Cl2、HCl、等①加熱燒瓶時(shí)要墊石棉網(wǎng)②反應(yīng)物均為液體時(shí)，燒瓶內(nèi)要加碎瓷片(沸石)16氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024反應(yīng)裝置類型反應(yīng)裝置圖適用氣體操作注意事項(xiàng)固、液不加熱型O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等①使用長頸漏斗時(shí)，要使漏斗下端插入液面以下②啟普發(fā)生器只適用于塊狀固體和液體反應(yīng)，且氣體難溶于水③使用分液漏斗既可以增強(qiáng)氣密性，又可以控制液體流速17氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024常見氣體凈化除雜裝置：（1）除雜試劑選擇的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)上的差異，如：溶解性、酸堿性、氧化性、還原性。（2）除雜原則：①不損失主體氣體；②不引入新的雜質(zhì)氣體；③在密閉裝置內(nèi)進(jìn)行；④先除易除的雜質(zhì)氣體。液體干燥劑固體干燥劑裝置常見干燥劑濃硫酸(酸性、強(qiáng)氧化性)無水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)除雜試劑(Cu、CuO、Mg)18氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024常見氣體的收集裝置收集方法收集原理

排水法收集的氣體不與水反應(yīng)且難溶于水如：O2

、H2、N2、NO、CO、C2H4等排液法收集難溶于所選溶液的氣體，如:Cl2用排飽和食鹽水法收集向上排空氣法收集的氣體密度比空氣大，與空氣密度相差較大，且與空氣中成分不反應(yīng)如:Cl2、

CO2、NO2等向下排空氣法收集的氣體密度比空氣小，與空氣密度相差較大，且與空氣中成分不反應(yīng)如：H2、CH4、NH3、等19氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024常見尾氣處理裝置常見有毒氣體的尾氣處理方法Cl2SO2NO2H2SHClNH3CONaOH溶液吸收CuSO4溶液或NaOH溶液吸收水吸收水或濃硫酸吸收點(diǎn)燃20氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024××√

×（5）1molMnO2與足量濃鹽酸加熱條件反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成Cl2的體積為22.4L（）×（6）足量的MnO2與40ml10mol·L-1濃鹽酸加熱條件反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子（）√

21氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024高考銜接：1.根據(jù)下列儀器制備中學(xué)常見的氣體。請回答下列問題：（1）選擇儀器A制備氣體并經(jīng)后續(xù)裝置測盤氣體體積時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是：____________________________________制備氣體并控制反應(yīng)需要選擇儀器____（填代號(hào)，下同）。（2）實(shí)驗(yàn)室制備CO的原理：HCOOH

→CO↑+H2O，發(fā)生裝置選擇____；干燥裝置選擇____；收集裝置選擇____。加熱濃硫酸液體順利留下，測定氣體的體積已扣除加入液體所占體積BCG或JF或G22氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/2024

（3）實(shí)驗(yàn)室制備氨氣，發(fā)生裝置選擇____；干燥裝置選擇____；收集裝置選擇____。（4）FeC2O4?2H2O發(fā)生分解反應(yīng)FeC2O4?2H2O===FeO+CO↑+CO2↑+2H2O為了檢驗(yàn)草酸亞鐵品體分解的部分氣態(tài)產(chǎn)物，選擇儀器并排序（氣流從左至右）：___________。不能檢驗(yàn)的氣體是________?！鱀JH或GD、J、GCO23氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法5/9/20242.CuCl2廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，溶于水形成綠色溶液。CuCl晶體呈白色，難溶于水，露置于潮濕空氣中易被氧化，實(shí)驗(yàn)室用如圖所示的實(shí)驗(yàn)儀器及藥品來制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅（含雜質(zhì)鐵）反應(yīng)制備氯化銅（鐵架臺(tái)、鐵夾及酒精燈省略）。問題：（1）完成上述實(shí)驗(yàn)，氣流方向連接各儀器接口的順序是a→_____、_____→_____