1、从海水中获得的化学物质,专题 2,每千克海水中几种氯化物的含量,含量/g,0.712,1.11,5.11,27.2,2,2,2,氯化钠的用途:,生活-维持生命运动必需的物质,,防腐、食品腌制等等。,医疗-生理盐水。,工业-纯碱、烧碱、氯气等。,第一单元,氯、溴、碘及其化合物,氯 气,化学式:Cl2,1774年,瑞典化学家舍勒发现氯气。 1810年,英国化学家戴维将这种元素命名为Chlorine,这个名称来自希腊文,有“绿色”的意思。我国早年译文将其译成“绿气”,后改为氯气。,戴维,氯气的生产原理,(一)氯气的工业制法,(二)氯气的实验室制法,1、电解饱和食盐水,2、阳离子交换膜电解槽,(一)氯
2、气的工业制法,1、电解饱和食盐水,两极均产生气泡,通电后有新的气体物质生成,将铁棒上方收集到的气体靠近火焰,有轻微的爆鸣声,有氢气生成,黄绿色、刺激性气味的气体产生,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,有氯气生成,铁棒周围的颜色变红,有碱性物质生成,实验原理:,氯化钠和水发生电解反应,在阳极生成氯气,在阴极生成氢气和氢氧化钠。,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,通电,电解氯化钠溶液的化学方程式:,1、阳离子交换膜电解槽,由阳极、阴极、离子交换膜(或石棉隔膜)、电解槽框和导电铜棒等组成,(1)电解槽的组成:,(2)阳离子交换膜的作用 :,能防止阴极产生的H2和阳极产 生的Cl2相混合而引起爆
3、炸,能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量,(二)氯气的实验室制法,1、主要仪器:分液漏斗、圆底烧瓶、铁架台、石棉网、酒精灯、集气瓶、烧杯、导管、双孔橡皮塞等,2、反应原料:浓盐酸(液体)与二氧化锰(固体),3、实验原理:,MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O,强调:,MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2,稀盐酸不与MnO2反应。,由于稀盐酸的还原性比浓盐酸弱,不能被MnO2氧化。,4、发生装置:,固体液体 气体,?,实验室制取氯气与制取氧气、氢气的装置相同吗?,烧瓶、分液漏斗、导管、双孔橡皮塞、铁圈、铁夹、铁架台、石棉网、酒精灯,
4、主要仪器,制Cl2,试管、带导管的单孔橡皮塞、酒精灯、铁夹、铁架台,主要仪器,制O2,试管、带导管的单孔橡皮塞、铁夹、铁架台 (或启普发生器),主要仪器,制H2,项目,装配发生装置的主要仪器,收集气体方法,发生装置类型,Cl2,O2,H2,向上排空集气法(或排饱和食盐水法),排水法(或向上排空集气法,排水法(或向下排空集气法,固液加热,固液不加热,固固加热,小结,选择气体发生装置的原则是反应物的状态和反应条件,5、收集装置:向上排空气法或排饱和食盐水法,氯气的密度大于相同状况下空气密度,氯气能溶于水,但在饱和NaCl溶液中溶解度很小,7、除杂干燥:饱和食盐水(除HCl),浓硫酸(除水蒸气),6
5、、尾气处理:用氢氧化钠溶液吸收,2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O,讨论,1、使用浓盐酸与足量的MnO2共热制Cl2,实际产生的Cl2总比理论值低,其主要原因是什么?,稀盐酸与MnO2不反应,随着反应的进行,浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。,讨论,2、下图是实验室用来制取干燥、纯净氯气的装置;由于装置和使用药品有错误而未能在D瓶中收集到Cl2,请指出装置中的错误。,讨论,3、实验室还可用KMnO4或KClO3代替MnO2与浓盐酸反应制氯气:,2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 ,KClO3+6HCl(浓)=KCl+3H2O+3
6、Cl2 ,思考,上述反应的氧化剂、还原剂分别是何物质?电子转移的方向和数目能标出吗?,随堂检测,1、实验室制氯气时,二氧化锰的作用是 ( ),BD,A.催化剂 B.氧化剂 C.还原剂 D.反应物,2、实验室用KMnO4制氧气,为除去粘附在试管壁上的MnO2,可用试剂是 ( )A.汽油 B.水 C.稀盐酸 D.浓盐酸,D,3、实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是 ( ) 连接好装置,检查气密性 缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出 在烧瓶中加入二氧化锰粉末 往分液漏斗中加入浓盐酸,再缓缓滴入烧瓶中 用向上排空气法收集氯气,尾气导入吸收剂中A. B. C. D.,C,4、工业上利用电解饱和食盐
7、水的方法制取 、 和 。在电源正极上方收集到的气体能使湿润的 变蓝色,证明是 ;在电源负极上方收集到的气体是 ,在电极附近的水溶液中滴几滴酚酞溶液,则溶液 ,证明有 生成。若电解一段时间后,电源正极上方收集到的气体在标准状况下为4.48L,则在电源负极上方将收集到 g 气体,在溶液中产生 g 。停止通电后,待溶液混合均匀,溶液的pH会 。,Cl2,H2,NaOH,淀粉碘化钾试纸,Cl2,H2,变红,NaOH,0.4g,H2,16g,NaOH,升高,5、某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。,(1)装置中有六处错误,请指出。 , , , , , 。,烧瓶下面缺石棉网,铁圈下面缺酒精灯,原料使用了稀盐酸,不应使用长颈漏斗,盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了,洗气瓶D的气体入口导管应深插在液面下,而出口导管应靠近瓶塞,再见,