内容正文:
第三专题 从海水中获得的化学物质
第一单元 氯气及氯的化合物
氯气的发现与制备
氯的原子结构和元素存在
(1)原子结构:
易得到一个电子而形成Cl-稳定结构
(2)氯元素存在:
氯气单质特别活泼,自然界不存在游离态的氯,都以化合态形式存在,海水中蕴含丰富的氯元素。
NaCl俗名“食盐”,它有哪些用途呢
1.日常生活: 是我们日常生活中的必需调味品.
2.医学:配成浓度为0.9%的“生理食盐水”
3.公路上的积雪也可以用氯化钠来消除
氯元素在工业上应用广泛,若要充分利用海洋中氯元素,需要把Cl-转变为Cl2
1.氯气的发现
1774年瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰矿(主要成分是MnO2)混合在一起加热,意外地发现了一种具有强烈 气味的 色气体,1810年戴维仔细研究这种气体,命名为氯气。
刺激性
黄绿
(1)反应原理:
2.氯气的实验室制法:
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
[讨论]:实验室制得的Cl2中,通常会含有哪些杂质?
[强调]:盐酸一定要用浓盐酸,稀盐酸反应不能进行!如果不加热,反应也很难发生!
[讨论]:1molMnO2和含4molHCl的浓盐酸反应,能制得1molCl2吗?为什么?
[讨论]:上述反应中,氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物分别是什么?若4molHCl参加反应,有多少摩尔充当还原剂?
(2)实验装置:
①A装置为________装置,作用是_____气体。
②B装置为______装置;
③C装置为_________装置,作用是______________________。
气体发生
制备
收集
尾气处理
吸收多余Cl2,防止污染空气
[讨论]:氯气为什么可以用向上排空法收集?
尾气处理原理:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO(次氯酸钠)+H2O
固液反应选用装置;
净化装置与除杂试剂;
干燥方法与试剂;
气体收集方法;
尾气吸收方法;
装配仪器—检查气密性—装药品—气体制备—除杂—干燥—收集—尾气处理
获取纯净气体一般需要通过如下方法
(1)固体反应物(加热)--固固加热
(2)固液反应物(不加热)--固液不加热
(3)固液加热型
[讨论]:在装药品的时候,先在分液漏斗中装浓HCl,还是先在圆底烧瓶中加MnO2固体?
生成的氯气中有哪些杂质?
气态混合物如何除杂?
HCl极易溶于水,1体积水溶解2体积Cl2,Cl2在饱和氯化钠中溶解度很小,而饱和氯化钠溶液能吸收HCl;
用饱和食盐水吸收Cl2中HCl,并减少Cl2的溶解损耗
除杂
干燥
干燥剂的选择
选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应。如氯气能与碱反应,所以不能用碱石灰进行干燥,常用浓硫酸、五氧化二磷等进行干燥。
收集
向上排空气法收集气体的装置
向下排空气法收集气体的装置
氯气难以溶解在饱和食盐水中,可以用排饱和食盐水法收集Cl2
氯气有毒,可以和NaOH反应,通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。
吸收装置
制备纯净Cl2的实验装置:
3.氯气的工业制法
以电解饱和食盐水为基础制取 、烧碱等产品的工业称为氯碱工业。
氯气
铁棒(阴极)有无色气体冒出,将从a处收集到的气体靠近火焰,有爆鸣生声。
铁棒(阴极)一端的溶液在滴加酚酞后变成红色
与负极相连接的铁棒有氢气生成
(负极)有氢氧化钠生成
与正极相连接的石墨棒有氯气生成
NaOH作用是?
吸收氯气,防止污染空气
电解饱和食盐水
石墨棒(阳极)有黄绿色气体冒出
氯气的工业制法——电解饱和食盐水
原理
通过外加电流迫使电子转移,使之发生氧化还原反应
H2O
H+
OH-
H2O
H+
OH-
Cl-
Cl-
2OH- + Cl2 + H2
失去1 e-
失去1 e-
Cl
Cl
常用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2。方法是将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口,试纸变蓝,则可证明Cl2已收集满。
验满
淀粉溶液遇碘单质变蓝色
1.实验室用下列两种方法制取氯气:
①用含4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl的挥发,则反应后所得氯气的物质的量( )
A.方法①比方法②多 B.方法②比方法①多
C.两种方法一样多 D.无法比较
2.关于电解氯化钠溶液,下列叙述正确的是( )
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属纳
B.若在阳极附近有黄绿色的气体产生
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色
D.电解一段时间后,将电解液全部转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
3.检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸 B.用干燥有色布条
C.将气体通入AgNO3溶液 D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
4.实验室制取氧气的试管壁上沾附有MnO2,除去沾附的MnO2可用的试剂是( )
A.蒸馏水 B.氢氧化钾溶液 C.稀盐酸 D.热的浓盐酸
5.某氯碱厂打算利用电解食盐水所得气体生产盐酸。若该氯碱厂日产60% NaOH溶液5 t。如果把同时生产的Cl2和H2都制成36.5%的盐酸,试计算理论上每天可生产盐酸的质量。
6.某学生设计如右下实验装置用于制备干燥纯净的氯气,装置中有几处错误,请指出(可不写满)。
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
(6) 。
谢谢!
EV录屏3.9.7软件录制
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本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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