《开发海水中的卤素资源》氯气课件.ppt
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- 开发海水中的卤素资源 开发 海水 中的 卤素 资源 氯气 课件
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1、第二章 开发海水中的卤素资源物理性质看看闻闻测测如何掌握如何掌握一、氯气一、氯气(Cl2)收集氯气的方法:收集氯气的方法:用向上排空气法、排饱和食盐水法用向上排空气法、排饱和食盐水法不能用排水集气法不能用排水集气法黄绿色气体黄绿色气体有刺激性气味有刺激性气味有毒有毒密度比空气大密度比空气大能溶于水能溶于水(常温常压 1 2)Cl2(g)Cl2(l)Cl2(s)34.6101易液化:(一一)氯气的物理性质氯气的物理性质Cl222易断裂易得电子分子结构不稳定分子结构不稳定原子结构不稳定原子结构不稳定化学性质活泼化学性质活泼,氧化性强氧化性强 结构决定性质结构决定性质ClCl-(二二)氯气的化学性质
2、氯气的化学性质1.1.与金属反应与金属反应2Na+Cl2 2NaCl点燃剧烈燃烧,发出黄光,生成白色固体剧烈燃烧,发出黄光,生成白色固体剧烈燃烧,产生棕黄色的烟剧烈燃烧,产生棕黄色的烟剧烈燃烧,火星四射,产生大量红棕色的烟剧烈燃烧,火星四射,产生大量红棕色的烟 2Fe+3 Cl2 2FeCl3 注意:不生成注意:不生成 FeCl2氯化铜溶于水后,溶液呈蓝绿色。浓溶液绿色,稀溶液蓝色氯化铜溶于水后,溶液呈蓝绿色。浓溶液绿色,稀溶液蓝色Cu+Cl2 CuCl2点燃2.下列物质不能直接由单质化合制得的下列物质不能直接由单质化合制得的是(是()思思 考考1.如何制得如何制得FeCl2?用铁和稀盐酸反应
3、制得。用铁和稀盐酸反应制得。A:NaCl B:FeCl2C:FeCl3 C:CuCl2BH2 +Cl2 2HCl(二二)氯气的化学性质氯气的化学性质2.2.与非金属反应与非金属反应点燃安静地燃烧,发出苍白色的火焰,安静地燃烧,发出苍白色的火焰,瓶口有白雾,有刺激性气味气体生成瓶口有白雾,有刺激性气味气体生成H2 和和 O2 混合点燃会发生爆炸混合点燃会发生爆炸,H2 和和 Cl2混合点燃会发生爆炸吗?混合点燃会发生爆炸吗?会!会!可燃性气体在点燃或加热前必须验纯!可燃性气体在点燃或加热前必须验纯!注意注意思考思考H2 +Cl2 2HCl光照爆炸,瓶口有白雾爆炸,瓶口有白雾 金属钠和铜,非金属氢
4、金属钠和铜,非金属氢气都可以在氯气中燃烧,这气都可以在氯气中燃烧,这三个反应有何相同的现象?三个反应有何相同的现象?燃烧是否一定要有氧气的参与?燃烧是否一定要有氧气的参与?什么叫燃烧什么叫燃烧?可燃物与空气中的可燃物与空气中的氧气氧气发生的一种发生的一种发光发发光发热热的的剧烈剧烈的氧化反应叫燃烧。的氧化反应叫燃烧。问题讨论问题讨论 2P+3Cl2 2PCl3 (液)(液)点燃 一般生成一般生成 PCl3 和和 PCl5 的混和物,的混和物,形成白烟形成白烟形成白雾形成白雾白色烟雾白色烟雾若若 P过量,则主要生成过量,则主要生成PCl3,若,若 Cl2过量,主要生成过量,主要生成PCl5Cl2
5、 +PCl3 PCl5(固)(固)结论结论 燃烧不一定需要燃烧不一定需要氧气氧气参加,许参加,许多氧化剂(如:多氧化剂(如:O2、Cl2、F2、CO2等)都能支持某些物质的燃烧。等)都能支持某些物质的燃烧。任何发光发热的剧烈的化学反应都叫做燃烧。任何发光发热的剧烈的化学反应都叫做燃烧。2HClO 2HClO2(二二)氯气的化学性质氯气的化学性质3、与水反应、与水反应次氯酸的性质:次氯酸的性质:光照光照3、强氧化性、强氧化性1、弱酸性、弱酸性2、不稳定易分解、不稳定易分解e弱电解质弱电解质 酸性比碳酸还弱酸性比碳酸还弱可用于自来水的杀菌、消毒,可用可用于自来水的杀菌、消毒,可用做漂白剂。做漂白剂
6、。Cl2+H2O HCl+HClO氯水(混合物)氯水(混合物)分类分类新制氯水新制氯水久置氯水久置氯水成分成分分子:分子:离子:离子:分子:分子:离子:离子:Cl2、H2O、HClOH2OH+、Cl新制氯水与久置氯水的区别H+、Cl-、ClO-OH-(少量少量)(二二)氯气的化学性质氯气的化学性质4、与碱反应、与碱反应2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O漂白粉和漂粉精漂白粉和漂粉精制备:制备:2 Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O氯气氯气+碱碱 氯化物氯化物+次氯酸盐次氯酸盐+水水(三三)氯气的制法氯气的制法1
7、、原理:、原理:MnO2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2 +2H2O2、装置、装置发生装置:固发生装置:固+液加热型液加热型收集装置收集装置尾气吸收装置:尾气吸收装置:NaOH溶液吸收溶液吸收向上排气法向上排气法排饱和食盐水法排饱和食盐水法实验室制氯气实验室制氯气干燥装置干燥装置制气装置制气装置除杂装置除杂装置收集装置收集装置尾气处理装置尾气处理装置干燥装置干燥装置制气装置制气装置除杂装置除杂装置收集装置收集装置尾气处理装置尾气处理装置实验室里也常用下列方法制取氯气实验室里也常用下列方法制取氯气KClO3+6HCl(浓浓)KCl+3Cl2+3H2O2KMnO4+16HCl(浓浓)2KCl+
8、2MnCl2+5Cl2+8H2O注意:上述反应中均使用浓盐酸,用稀盐酸不能制得氯气。工业制氯气常用电解饱和食盐水的方法工业制氯气常用电解饱和食盐水的方法2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2通电通常的检验方法是:通常的检验方法是:用湿润的淀粉碘化钾试纸置用湿润的淀粉碘化钾试纸置于集气瓶口视其是否变于集气瓶口视其是否变蓝色蓝色怎样检验氯气?怎样检验氯气?原理:原理:Cl2+2KI I2+2KCl 单质碘遇到淀粉变蓝单质碘遇到淀粉变蓝制气制气除杂除杂干燥干燥收集收集尾气处理尾气处理添加一个盛有添加一个盛有品红试液品红试液的集气的集气瓶,观察氯气通过后是否褪色瓶,观察氯气通过后是否褪色二、次
9、氯酸和漂粉精二、次氯酸和漂粉精次氯酸次氯酸(HClO)是一种不稳定的弱酸,容易分解放出氧气。是一种不稳定的弱酸,容易分解放出氧气。当氯水受到日光照射时,次氯酸的分解速率加快。当氯水受到日光照射时,次氯酸的分解速率加快。2HClO 2HClO2 光照光照氯气和消石灰反应生成的是混合物氯气和消石灰反应生成的是混合物其成分含有:其成分含有:Ca(ClO)2、CaCl2、H2O、Ca(OH)2、Cl2其中有效成分是:其中有效成分是:Ca(ClO)2日常日常 Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO工业工业 Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO漂白原理:漂白原理:(原理:强
10、酸制取弱酸)原理:强酸制取弱酸)第二章 开发海水中的卤素资源 氯化氢是一种无色、有刺激性气味的气体,密度约为相同条件下空气的1.26倍,极易溶于水,0时1体积水大约能溶解500体积的氯化氢。氯化氢气体挥发在空气中能与空气中少量的水蒸气作用形成白雾。一、氯化氢一、氯化氢(HCl)(一一)氯化氢的物理性质氯化氢的物理性质喷泉实验喷泉实验喷泉实验1.1.为什么烧杯中的溶液会喷入烧瓶?为什么烧杯中的溶液会喷入烧瓶?答答:外界压强比烧瓶内的压强大,所以把烧杯中的溶外界压强比烧瓶内的压强大,所以把烧杯中的溶液压入了烧瓶。液压入了烧瓶。2.为什么烧瓶内与外界会产生很大的压强差,烧瓶中为什么烧瓶内与外界会产生
11、很大的压强差,烧瓶中的的HCl呢?呢?答答:几乎全部几乎全部HCl都溶于了挤入烧瓶中的几滴水中。使都溶于了挤入烧瓶中的几滴水中。使烧瓶内的压强迅速减少。烧瓶内的压强迅速减少。3.从该实验可以得出从该实验可以得出HCl的溶解度如何?的溶解度如何?答答:HCl气体极易溶于水。气体极易溶于水。喷泉实验的条件喷泉实验的条件1.1.气体在液体中溶解度较大气体在液体中溶解度较大2.2.容器内外产生较大压强差容器内外产生较大压强差 氯化氢的热稳定性良好,即使在1000也只微量分解。氯化氢不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红,与活泼金属也难反应。(二二)氯化氢的化学性质氯化氢的化学性质 实验室中制取氯化氢可用固体氯化
12、钠跟浓硫酸反应,在微热时有反应:(三三)氯化氢的制法氯化氢的制法 加热到500以上又有反应:强热2NaCl+H2SO4(浓浓)Na2SO4+2HCl高沸点酸制取低沸点酸高沸点酸制取低沸点酸NaCl+H2SO4(浓浓)NaHSO4+HCl微热(三三)氯化氢的制法氯化氢的制法http:/ 工业上常用氯气在氢工业上常用氯气在氢气中燃烧的方法来制取氯气中燃烧的方法来制取氯化氢气体,氯气在氢气中化氢气体,氯气在氢气中燃烧时,有毒的氯气被过燃烧时,有毒的氯气被过量的氢气所包围,使氯气量的氢气所包围,使氯气充分反应。在生产上,往充分反应。在生产上,往往采取使用一种过量的原往采取使用一种过量的原料而使有害的或
13、价格较昂料而使有害的或价格较昂贵的原料充分反应。贵的原料充分反应。氯化氢的水溶液叫氢氯酸氯化氢的水溶液叫氢氯酸,俗称盐酸俗称盐酸二、盐酸二、盐酸浓盐酸浓盐酸稀盐酸稀盐酸工业盐酸工业盐酸颜色颜色状态状态气味气味挥发性挥发性浓度浓度密度密度浓盐酸是无色,有刺浓盐酸是无色,有刺激性气味和酸味的液激性气味和酸味的液体,具有挥发性,有体,具有挥发性,有腐蚀性。腐蚀性。无色无色 无色无色 黄色黄色 液体液体 液体液体 液体液体 刺激性刺激性 空气中形成白雾空气中形成白雾36%-37%1.19克克/毫升毫升(一一)盐酸的物理性质盐酸的物理性质1、盐酸与指示剂的反应、盐酸与指示剂的反应盐酸能使盐酸能使紫色石蕊
14、紫色石蕊试液变成试液变成红色红色盐酸不能盐酸不能使无色酚使无色酚酞试液变酞试液变色色(二二)盐酸的化学性质盐酸的化学性质指示剂及其显色指示剂及其显色紫色石蕊试液紫色石蕊试液酸性酸性 中性中性 碱性碱性红色红色无色无色紫色紫色蓝色蓝色无无 色色红色红色无色酚酞试液无色酚酞试液2、盐酸与金属的反应、盐酸与金属的反应盐酸盐酸+活泼金属活泼金属=盐盐+氢氢气气2HCl+Zn ZnCl2+H2 2HCl+Mg 2HCl+Fe MgCl2+H2 FeCl2 +H2 Fe 2O 3 +HCl FeCl 3 +H2O3、盐酸与金属氧化物的反应、盐酸与金属氧化物的反应生锈的铁钉与盐酸反应生锈的铁钉与盐酸反应现象
15、现象铁锈溶解,一段时间后,铁钉表面产生气泡。铁锈溶解,一段时间后,铁钉表面产生气泡。反应方程式反应方程式2 6 3盐酸与氧化铜反应盐酸与氧化铜反应现象现象氧化铜溶解,溶液变成蓝色氧化铜溶解,溶液变成蓝色反应方程式反应方程式CuO+2HCl=CuCl 2+H2O盐酸盐酸+金属氧化物金属氧化物 盐盐+水水盐酸与氧化铁反应盐酸与氧化铁反应4、盐酸与碱的反应、盐酸与碱的反应实验:(实验:(1)将盐酸滴在已经遇氢氧化钠变红的)将盐酸滴在已经遇氢氧化钠变红的酚酞试液中酚酞试液中现象:现象:红色红色变成无色变成无色 反应方程式:反应方程式:实验:(实验:(2)不溶于水的氢氧化铜与盐酸反应)不溶于水的氢氧化铜
16、与盐酸反应现象:固体溶解,溶液变成蓝色现象:固体溶解,溶液变成蓝色反应方程式:反应方程式:盐酸盐酸 +碱碱 盐盐 +水水NaOH+HCl=NaCl+H2OCu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O5、盐酸和硝酸银等某些盐的反应、盐酸和硝酸银等某些盐的反应现象:现象:生成白色沉淀生成白色沉淀反应方程式:反应方程式:结论:可用硝酸银(加入稀硝酸)检验结论:可用硝酸银(加入稀硝酸)检验盐酸或电离产生氯离子的物质。盐酸或电离产生氯离子的物质。HCl+AgNO3=AgCl +HNO31.浓盐酸长期露置在空气浓盐酸长期露置在空气中,其质量会中,其质量会 ,浓,浓度会度会 ,这是因为,这是因为浓盐酸具有
17、浓盐酸具有 性。性。减小减小降低降低挥发挥发问题2.写出下列反应对应的离子方程式:写出下列反应对应的离子方程式:A.CaO +2HCl =CaCl 2 +H2 O B.H2 SO 4+Mg(OH)2 =MgSO 4 +2H 2 O C.NaCl +AgNO 3 =AgCl +HNO 3 D.CaCO 3+2HCl =CaCl 2 +CO2 +H2 O CaO +2 H+=Ca 2+H2 O 2H+Mg(OH)2 =Mg 2+2H 2 OCl-+Ag+=AgCl CaCO 3+2H+=Ca 2+CO2 +H2 O 第二章 开发海水中的卤素资源图一:盐图一:盐 田田图二:扫图二:扫 盐盐图三:将盐
18、装入簸箕图三:将盐装入簸箕图四:成堆的粗盐图四:成堆的粗盐图五:待售的粗盐图五:待售的粗盐为什么要用结晶的方法而不干脆把海水晒干呢?为什么要用结晶的方法而不干脆把海水晒干呢?结晶完的海水叫卤水结晶完的海水叫卤水,卤水中还含有什么成份呢?卤水中还含有什么成份呢?海水在浓缩过程中析出盐的种类和质量海水在浓缩过程中析出盐的种类和质量海水密度海水密度(g/mL)CaSO4NaClMgCl2MgSO4NaBr1.130.561.200.911.210.053.260.0040.0081.220.0159.650.010.041.260.012.640.020.020.041.311.400.540.03
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