内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第二节 氯及其化合物
授课人: 符吉霞
1774年,瑞典科学家舍勒在研究软锰矿(主要成分为MnO2)时,将它与浓盐酸混合加热时产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体(该气体后来被命名为氯气)。他对这种气体的性质进行了研究,发现这种气体能杀死昆虫;而且能溶于水。
舍勒
(1742-1786)
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
现在这种方法仍然是实验室制取氯气的重要方法之一。
氯气的发现
【思考】制备氯气能否用稀盐酸?
不能用稀盐酸。因为稀盐酸的还原性弱,与二氧化锰不反应。
氯气的发现
回顾:初中学习过的气体实验室的制法
气体 制取原理(方程式) 反应物状态 反应
条件 装置图
O2
O2
CO2
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+H2O
2H2O2 2H2O + O2↑
2KClO3 2KCl + 3O2↑
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
固体+固体
固体+液体
固体+液体
不加热
加热
不加热
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
氯气的实验室制取是固体+液体加热制取气体,不属于初中学习的任何一种实验室制取模型。
你认为该制取装置应该是怎么样的呢?
浓盐酸
MnO2
得2e-
失2e-
氯气的实验室制法
1.氯气应该使用什么方法进行收集?
排水法
向下排空气法
向上排空气法
思考
常见的气体收集方式:
常见的气体收集装置
收集比空气重
的气体
如:O2、CO2
收集难溶或微溶于“水”的气体
如:O2、H2、CO
收集比空气轻的
气体
如:NH3、H2
a b
a进b出
b进a出
选用依据
气体的密度
气体的溶解度
1.氯气应该使用什么方法进行收集?
思考
a进b出
(2)排饱和食盐水法或者排水法
(1)排气法
a b
4.先除去哪一种杂质?
2. 实验室制氯气是否需要进行尾气吸收?
需要,因为氯气有毒,会污染空气,用NaOH吸收。
3. 按照这种方法得到的氯气会有什么杂质?
HCl和H2O
HCl
5.如何除去HCl?
选用饱和食盐水,HCl的溶解度约为1:500,只要有水就能将HCl溶解除去,氯气溶解度约为1:2,选用饱和食盐水可以在很大程度上减少Cl2在水中的溶解,避免氯气的大量损失。
氯气的实验室制法
化学实验装置分析
6.如何验满?
(3) 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸立即发生 ____________的变化,则证明已集满。
(1)观察到E中充满____________色气体,则证明已集满。
(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。(立即变蓝,后褪色)
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
发生装置
除杂装置
收集装置
尾气处理装置
Cl2 (HCl、H2O)
Cl2 (H2O)
Cl2
得2e-
失2e-
氯气的实验室制法
实验室制取气体的装置一般包括发生装置和收集装置,还有可能有除杂装置和尾气处理装置。
顺序是什么?
发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置
装置 选择装置的根据
发生装置
除杂装置
收集装置
尾气处理装置
反应物状态及反应条件
气体和杂质的性质
气体密度、气体在水中的溶解度、是否与水反应
气体性质
思考
化学实验装置分析
1、常见气体发生装置
固固加热
如:O2
固液不加热
如:CO2
固液加热、液液加热
如:Cl2
选用依据
反应物状态
反应条件
化学实验装置分析
2、常见的除杂装置
选用依据
目标气体和杂质的性质差异
液态试剂
固态试剂
长管进
短管出
浓硫酸、碱石灰、无水CaCl2 等
常见干燥剂
化学实验装置分析
3、常见的收集装置
收集比空气重
的气体
如:O2、CO2
收集难溶或微溶于“水”的气体
如:O2、H2、CO
收集比空气轻的
气体
如:NH3、H2
a b
a进b出
b进a出
选用依据
气体的密度
气体的溶解度
4、常见的尾气处理装置
吸收式
燃烧式/收集式
【注意】吸收溶解度较大气体时 (如NH3、HCl等),要加装 安全瓶 或 防倒吸 装置,如:
A
D
D:难以吸收的可燃性气体,如CO
4、常见的尾气处理装置
A
溶