氯气的制取教材课件.ppt

1、氯气的实验室制取氯气的实验室制取四川省友谊中学四川省友谊中学 熊异平熊异平CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 固固，加热固固，加热大试管、铁架台大试管、铁架台Zn+2HCl=ZnCl2+H2固固+液液,不加热不加热启普发生器或简易装置启普发生器或简易装置饱和饱和NaHCO3溶液溶液尾气处理尾气处理收集方法收集方法除杂除杂发生装置发生装置原理原理O2H2、CO2向上排空气法或排水法向上排空气法或排水法水和浓硫酸水和浓硫酸向下排气或排水法向下排气或排水法向上排空气法向上排空气法回顾回顾H2O2CO2等气体的实验室制法等气体的实验室制法2KClO3=2KCl+3O2 MnO2启普发生器

2、启普发生器启普发生器原启普发生器原理的简易装置理的简易装置简易装置简易装置简易装置简易装置优点优点:随开随用随开随用,随关随关随停适用于制取较随停适用于制取较多气体多气体固固-固固,加热加热注意事项注意事项:1.试管口稍向下倾斜试管口稍向下倾斜2.铁夹夹在离管口铁夹夹在离管口1/3处处3.加热时先均匀受热加热时先均匀受热,再用外焰在药品底部再用外焰在药品底部加热加热设计一套完整的实验装置设计一套完整的实验装置:气体发气体发生装置生装置气体除气体除杂装置杂装置气体收气体收集装置集装置尾气处尾气处理装置理装置氯气的实验室制法氯气的实验室制法思考、标出电子转移情况，注明氧化剂和和还原剂思考、标出电子

3、转移情况，注明氧化剂和和还原剂 计算被氧化的计算被氧化的HCl与未被氧化的与未被氧化的HCl的物质的量之比为的物质的量之比为:（一）原理（一）原理MnO2+4HCl(浓）浓）MnCl2+Cl2+2H2O得得2e-失失2e-3、HCl在反应中表现为什么性？在反应中表现为什么性？MnO2+4H+2Cl-Mn 2+Cl2+2H2O酸性和还原性酸性和还原性2、改写为离子方程式、改写为离子方程式1:1氧化剂氧化剂MnO2还原剂还原剂HCl思考思考1针对化学反应原理针对化学反应原理:MnO2+4HCl(浓）浓）MnCl2+Cl2+2H2O,请设计一套气体发生装置请设计一套气体发生装置思考思考2在制得的在制

4、得的Cl2中可能有哪些杂质中可能有哪些杂质?你如何除去你如何除去?杂质有杂质有HClHCl、H H2 2O O提示提示:除去除去HCl不能影响不能影响Cl2原则原则:长进短出长进短出除去除去HClHCl:通入通入饱和食盐水饱和食盐水干燥干燥 水水:通入通入浓硫酸浓硫酸思考思考3如何收集如何收集Cl2?向上排空气法向上排空气法改进改进向上排空气法向上排空气法排饱和食盐水法排饱和食盐水法(适用于粗测气体体积适用于粗测气体体积)ABCD若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸，选用若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸，选用B；难以吸收的可以点燃处理，选用难以吸收的可以点燃处理，选用D。说明：

5、吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置说明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置A；少量尾气可以集于气球中，选用少量尾气可以集于气球中，选用C；小结小结:尾气的处理方法尾气的处理方法思考思考4如何除去反应后多余的如何除去反应后多余的Cl2?NaOH溶液溶液一套完整制氯气的装置一套完整制氯气的装置思考思考说出各仪器的名称说出各仪器的名称组装原则组装原则:由下至上由下至上,由左至右由左至右饱和食盐水饱和食盐水实验操作步骤及注意事项实验操作步骤及注意事项:1、检查装置、检查装置气密性气密性；2、从、从分液漏斗分液漏斗中慢慢向烧瓶中中慢慢向烧瓶中注入浓盐注入浓盐 酸，酸，缓缓加热。缓

6、缓加热。3、多余的氯气要用、多余的氯气要用NaOH溶液吸收。溶液吸收。4、通过观察颜色变化停止加热。、通过观察颜色变化停止加热。5、实验结束应、实验结束应先撤导管后撤酒精灯先撤导管后撤酒精灯。问题讨论问题讨论 1、为什么用分液漏斗装盐酸？又让盐酸缓慢地注、为什么用分液漏斗装盐酸？又让盐酸缓慢地注 入，而不是一次将浓盐酸注入烧瓶里？入，而不是一次将浓盐酸注入烧瓶里？答答:用分液漏斗可以控制液体的用量，用分液漏斗可以控制液体的用量，避免生成的氯气过多。避免生成的氯气过多。2、能否用其它试剂代替二氧化锰或浓盐酸来制取氯气？、能否用其它试剂代替二氧化锰或浓盐酸来制取氯气？答：答：可以用可以用KMnO4

7、、KClO3等氧化剂代替等氧化剂代替MnO2,与浓盐酸与浓盐酸反应（不需加热）反应（不需加热）2KMnO416HCl(浓浓)=2KCl2MnCl25Cl2 8H2O KClO36HCl(浓浓)=KCl3Cl2 3H2O也可用也可用固体固体NaCl和浓和浓H2SO4代替代替浓盐酸浓盐酸与与MnO2反应反应 2NaCl+2 H2SO4+MnO2=Na2SO4+MnSO4+Cl2+2H2O3、为什么用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，要缓缓加热，、为什么用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，要缓缓加热，不能强热不能强热？答：浓盐酸有很强的挥发性，强热时能挥发出大量的答：浓盐酸有很强的挥发性，强热时能挥发出大量的

8、氯化氢气体和水蒸气，而使制得的氯气中含有大氯化氢气体和水蒸气，而使制得的氯气中含有大 量的杂质；另一方面，又降低了量的杂质；另一方面，又降低了HCl的利用率。的利用率。4、如何检验氯气的生成？、如何检验氯气的生成？答答:1.黄绿色、有刺激性气味的气体黄绿色、有刺激性气味的气体 （色、态、味）（色、态、味）2.湿润的淀粉湿润的淀粉KI试纸（变蓝）试纸（变蓝）;3.湿润的品红试纸（褪色）湿润的品红试纸（褪色）;4.浓氨水（白烟）。浓氨水（白烟）。5、工业上用什么方法来生产氯气？、工业上用什么方法来生产氯气？答：电解饱和食盐水。答：电解饱和食盐水。2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2 2N

9、aCl =Cl2+2Na电解电解电解电解1.实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：将烧瓶固将烧瓶固 定在铁架台上定在铁架台上把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高 度，固定铁圈放好石棉网度，固定铁圈放好石棉网用药匙向烧瓶中加二氧化锰，再向分液用药匙向烧瓶中加二氧化锰，再向分液 漏斗中加入浓盐酸，并将导气管放入集气瓶中漏斗中加入浓盐酸，并将导气管放入集气瓶中检查装置的气密性检查装置的气密性 在烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管。则最好的实验操作顺序在烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管。则最好的实验

10、操作顺序 是是()A.B.C.D.课堂练习课堂练习2.实验室用下列两种方法制取氯气：实验室用下列两种方法制取氯气：用含用含HCl 146 的浓盐酸与的浓盐酸与 足量的足量的MnO2反应；反应；用用87 g MnO2与足量的浓盐酸反应，则与足量的浓盐酸反应，则 所得所得Cl2()A.比比多多B.比比多多 C.一样多一样多D.无法比较无法比较BC再再 见见byebye气体的制取气体的制取四川省友谊中学四川省友谊中学 熊异平熊异平实验室制取气体的一般思路：实验室制取气体的一般思路：1、选择药品、选择药品2、选择发生装置、选择发生装置(注注意气密性的检验）意气密性的检验）3、选择净化、干燥装置、选择净

11、化、干燥装置4、选择气体收集装置、选择气体收集装置5、选择尾气处理装置、选择尾气处理装置反应原理反应原理反应物的聚集状反应物的聚集状态和反应条件态和反应条件杂质成分及性质杂质成分及性质气体性质气体性质尾气成分及性质尾气成分及性质 根据反应物质的状态和反应条件根据反应物质的状态和反应条件气体发生装置的基本类型气体发生装置的基本类型:A、固体反应物（加热、固体反应物（加热）C、固（液）液反应物（加热）、固（液）液反应物（加热）气体发生装置的设计原则：气体发生装置的设计原则：B、固液反应物（不加热）、固液反应物（不加热）一、气体发生装置一、气体发生装置常见气体的制备装置常见气体的制备装置1、气体发生

12、装置、气体发生装置(1)该系列装置的适用于该系列装置的适用于固固液间反应不需加热液间反应不需加热该系列装置的也适用于该系列装置的也适用于固固液间反应不需加热液间反应不需加热气体发生装置（气体发生装置（2）该系列装置适用于该系列装置适用于固固固（或固固（或固液、液液、液液）液）间反应需间反应需加热加热 注意事项：注意事项：（1）试管口应略向下倾斜试管口应略向下倾斜（2）试管夹夹在试管的中上部试管夹夹在试管的中上部（3）药品应平铺于试管底部药品应平铺于试管底部（4）导管不宜伸入试管过长导管不宜伸入试管过长（5）实验开始时先检验装置实验开始时先检验装置 的气密性的气密性（6）加热时，先预热且应用加热

13、时，先预热且应用 外焰加热外焰加热A、固体反应物（加热、固体反应物（加热）试管试管导管导管 酒精灯酒精灯铁架台铁架台224242OMnOMnOKKMnO233222OKClKClOMnOOHNHCaClOHCaClNH2322422)(24323CHCONaNaOHCOONaCHCaO该装置可用于制备该装置可用于制备O2、NH3和和CH4启普启普发生器发生器简易简易装置装置注意事项：注意事项：(1)启普发生器只适用于启普发生器只适用于块状块状固体固体与与液体液体在在不加热不加热条件下制条件下制取取难溶于水难溶于水的气体如的气体如CO2、H2S、H2(不可用于制不可用于制C2H2)(2)简易装置

14、则适用于固体与简易装置则适用于固体与液体在液体在不加热不加热下制取气的反应下制取气的反应(3)操作时应注意：操作时应注意：a.检验装置的气密性检验装置的气密性b.长颈漏斗插入长颈漏斗插入液面以下液面以下c.制制H2S时应在通风橱中时应在通风橱中,H2S剧毒剧毒B、固液反应物、固液反应物（不加热）（不加热）常见装置常见装置启普发生器的拓展与延伸启普发生器的拓展与延伸启普发生器原理式反应器的设计启普发生器原理式反应器的设计可用于制备可用于制备H2、O2、H2S、NO2和和C2H2OHCOCaClHClCaCO22232SHFeSOSOHFeS244222222)(2HCOHCaOHCaC22233

15、22)(4NOOHNOCuHNOCu浓）2442HZnSOSOHZn2222222OOHOHMnO注意事项：注意事项：（1）检验装置的检验装置的气密性气密性（2）加热时要预热，受热均匀加热时要预热，受热均匀（3）加热易暴沸的混合物时要加热易暴沸的混合物时要 加加碎石碎石，防，防暴沸暴沸（4）制乙烯时浓硫酸与乙醇可制乙烯时浓硫酸与乙醇可先混合，故不必用分液漏斗，先混合，故不必用分液漏斗，换成温度计控制反应温度换成温度计控制反应温度C、固（液）液反应物（加热）、固（液）液反应物（加热）液体液体-分液漏斗分液漏斗固体固体-圆底烧瓶圆底烧瓶石棉网石棉网常见装置可用于制备可用于制备Cl2、HCl、SO2

16、、NO和和C2H4OHHCOHHCSOH2425242170COHNONOCuHNOCu223342)(3)(83稀OHSONaHSOSOHSONa22442322)(2浓HClHSONaSOHNaCl442)(浓OHClKClMnClHClKMnOOHClMnClHClMnO222422228522)(1622)(4浓浓饱和食盐水饱和食盐水 浓硫酸浓硫酸增加：增加：除杂装置除杂装置简易装置图：简易装置图：TCE98-17TCE98-17汇汇P144P144思考：实验室如何制取纯净的氯气？气体的气体的净化装置净化装置和和收集装置收集装置分别有几种类型？根据什么原分别有几种类型？根据什么原则选择

17、有关装置？则选择有关装置？进气管进气管“长进短出长进短出”应应大口大口方向方向进气，进气，小口小口方向出气方向出气液体试剂液体试剂固体试剂固体试剂 固体试剂需加热固体试剂需加热cd洗气瓶洗气瓶 干燥管干燥管二、净化装置二、净化装置 气体净化装置的设计原则：气体净化装置的设计原则：根据净化药品的状态和净化条件根据净化药品的状态和净化条件气体的净化与干燥：气体的净化与干燥：该系列装置可用于气该系列装置可用于气液（或气液（或气固）固）反应装置或吸收装置。反应装置或吸收装置。气体的酸碱性气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性干燥剂的酸碱性 保持一致保持一致干燥剂的选择及使用原则干燥剂的选择及使用原则1、选择原则

18、、选择原则 气体在被干燥的过程中要不能被减少气体在被干燥的过程中要不能被减少(可以增加可以增加)不要引入新的杂质。不要引入新的杂质。2、选择方法、选择方法干燥装置干燥装置干燥剂状态干燥剂状态 酸、碱性酸、碱性据气体的据气体的 氧化、还原性氧化、还原性干燥剂干燥剂选择选择酸性干燥剂酸性干燥剂（如：浓硫酸、（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）、硅胶等）不能用来干燥碱性气体不能用来干燥碱性气体NHNH3；碱性干燥剂碱性干燥剂 (如碱石灰、生石灰、固体如碱石灰、生石灰、固体NaOHNaOH等等)不能用来干燥酸性气体如不能用来干燥酸性气体如Cl2。有氧化性的干燥剂有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）（如浓硫酸）不能

19、干燥有还原性气体（如不能干燥有还原性气体（如H2S、HI等）等）。3、常见干燥剂、常见干燥剂中性干燥剂中性干燥剂（无水无水CaCl2）不能用来干燥不能用来干燥NH3。常见干燥剂及使用装置常见干燥剂及使用装置 液态干燥剂液态干燥剂 固态干燥剂固态干燥剂装装置置常见干燥常见干燥剂剂可干燥可干燥气体气体不可干燥不可干燥 气体气体 浓硫酸浓硫酸无水无水CaCl2碱石灰碱石灰H2,O2,Cl2,SO2,CO,N2,CH4O2,Cl2,HCl,SO2,H2,CO,N2,CH4H2,O2,N2,CH4,NH3H2S NH3,HBr,HI,C2H4HX,H2S,SO2,CO2,NO2,Cl2NH3装置类型装置

20、类型排水法排水法向上排气法向上排气法向下排气法向下排气法示意图示意图气体性质气体性质 实实 例例三、收集装置三、收集装置 气体收集装置的设计原则：气体收集装置的设计原则：根据气体的溶解性或密度根据气体的溶解性或密度难溶或微溶难溶或微溶于水的气体于水的气体H2,O2,NO,C2H2,N2,CO密度大于密度大于空气的气体空气的气体CO2,Cl2,HCl密度小于空密度小于空气的气体气的气体H2,NH3收集装置拓展与延伸思考：思考：1、若所要收集的气体有毒且能溶于水，应、若所要收集的气体有毒且能溶于水，应该选择何种装置来收集此气体？该选择何种装置来收集此气体？若气体密度大于空气密度，应从若气体密度大于

21、空气密度，应从_端进；端进；若气体密度小于空气密度，应从若气体密度小于空气密度，应从 _端进。端进。ab 1 1、燃烧法燃烧法 如如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。等。2 2、碱液吸收法、碱液吸收法 如如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。等。3 3、水溶解法、水溶解法 如如HCl、NH3等。等。四、除尾气装置四、除尾气装置 4、袋装储存法、袋装储存法 如如 CO、H2、CH4等等1 1、净化气体、净化气体2 2、收集气体（密度比空气大）、收集气体（密度比空气大）4 4、排水集气法收集气体、排水集气法收集气体3 3、收集气体（密度比空气小）、收集气体（密度比空气小）几种常

22、见气体的实验室制法几种常见气体的实验室制法1 1、固、固+固加热固加热制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反应方程式反应方程式检验方法检验方法 干燥干燥 尾气尾气处理处理O2A排水排水2KClO3 2KCl+3O22KMnO4 K2MnO4+O2+MnO2带火星木带火星木条复燃条复燃浓硫浓硫酸酸CH4排水排水CH3COONa+NaOH CH4 +Na2CO3浓硫浓硫酸酸NH3向下向下排空排空气法气法2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+H2O湿润红色湿润红色石蕊试纸石蕊试纸变蓝变蓝碱石碱石灰灰浓硫浓硫酸酸MnO2CaO2 2、固、固+液不加热液不加热制取制取气体气体装装置置收

23、集收集方法方法反应方程式反应方程式检验方法检验方法 干燥干燥 尾气处尾气处理理H2B排水排水向上向上排气排气Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 与空气混与空气混合点燃爆合点燃爆鸣鸣浓硫浓硫酸酸点燃点燃CO2向上向上排气排气CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 澄清石灰澄清石灰水变浑浊水变浑浊浓硫浓硫酸酸NaOH溶液溶液C2H2排水排水向上向上排气排气CaC2+2H2O=Ca(OH)2+CH CH 溴水或溴水或KMnO43 3、固、固+液加热液加热制取制取气体气体装装置置收集收集方法方法反应方程式反应方程式检验检验方法方法干干燥燥尾气尾气处理处理Cl2 C排饱排饱和食和食盐水盐水Mn

24、O2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2+H2O湿润的湿润的淀粉碘淀粉碘化钾试化钾试纸变蓝纸变蓝浓浓硫硫酸酸氢氧氢氧化钠化钠溶液溶液HCl向上向上排空排空气法气法NaCl+H2SO4(浓浓)HCl +NaHSO4NaHSO4+NaCl HCl +Na2SO4湿润的湿润的蓝色石蓝色石蕊试纸蕊试纸变红变红浓浓硫硫酸酸氢氧氢氧化钠化钠溶液溶液强热：吸收、燃烧、收集：吸收、燃烧、收集或用贮或用贮气瓶气瓶尾气处理装置：尾气处理装置：气体极易溶，防倒吸气体极易溶，防倒吸安全瓶安全瓶 防止液体倒吸发生装置的设计防止液体倒吸发生装置的设计洗气瓶的有关装置问题讨论洗气瓶的有关装置问题讨论 测量气体的体积装置的设计测量气体的体积装置的设计GOOD BYE