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(共18張PPT)
第二章 海水中的重要元素——鈉和氯
第二節(jié) 氯及其化合物
課時2 氯氣的實驗室制法
課堂學(xué)習(xí)
軟錳礦與濃鹽酸混合加熱
軟錳礦：MnO2
濃鹽酸：HCl
實驗原理：MnO2 + 4HCl(濃) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
離子方程式：MnO2 + 4H+ + 2Cl- = Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O
反應(yīng)的氧化劑是MnO2，還原劑是HCl，HCl部分變價，濃鹽酸既表現(xiàn)還原性又表現(xiàn)酸性。
你能根據(jù)Cl2的制取原理選擇相關(guān)實驗儀器搭建實驗裝置嗎？
氯氣的實驗室制取
課堂學(xué)習(xí)
常見的發(fā)生裝置：固固加熱型、固液不加熱型
變型處理
多孔隔板的作用是什么？
控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。
左圖裝置是否能用來制取氯氣，不能的話需要怎么改進(jìn)？
不能，缺乏加熱裝置，所以需要使用酒精燈進(jìn)行加熱。
氯氣的實驗室制取
課堂學(xué)習(xí)
選擇原理：根據(jù)氣體的密度和溶解度選擇；
優(yōu)缺點：排水法較純凈但不干燥，排空氣法較干燥但不純凈。
常見的收集裝置：排水法、排空氣法
根據(jù)氯氣的性質(zhì)，應(yīng)該選擇哪種收集裝置？
氯氣可以溶于水并與水反應(yīng)，密度大于空氣，因此選用向上排空氣法。
氯氣的實驗室制取
課堂學(xué)習(xí)
根據(jù)思考，發(fā)生裝置可以選用右圖裝置，其中包含實驗儀器有哪些？
從下至上：帶鐵圈的鐵架臺，酒精燈、陶土網(wǎng)、圓底燒瓶、雙孔橡膠塞、分液漏斗。
根據(jù)思考，收集裝置選擇向上排空氣法，那裝置這樣搭建是否合理？
不合理，氯氣是有毒氣體，不可以直接排放在空氣中，所以應(yīng)在最后加上一個能與氯氣反應(yīng)從而消耗氯氣的裝置，即尾氣處理裝置。
氯氣的實驗室制取
課堂學(xué)習(xí)
為了防止污染空氣，尾氣處理裝置應(yīng)該如何選擇？
應(yīng)該根據(jù)氣體的性質(zhì)，能夠與氣體反應(yīng)即可，例如氯氣的尾氣處理，因為氯氣可以與堿液反應(yīng)，所以可以選用氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣處理。
澄清石灰水也可以與氯氣反應(yīng)，是否可以使用澄清石灰水進(jìn)行尾氣處理？
不可以，因為氫氧化鈣溶解度很小，無法完全處理。
如右圖所示，針對某些氣體極易溶于水的情況，有時還會加入防倒吸裝置。
氯氣的實驗室制取
課堂學(xué)習(xí)
選用該實驗裝置收集到的氯氣是否純凈？
不純凈，濃鹽酸具有比較強的揮發(fā)性，所以會含有HCl氣體雜質(zhì)，還會含有水蒸氣(氣體不可以直接寫H2O)雜質(zhì)，所以應(yīng)該添加氣體的除雜裝置。
HCl氣體雜質(zhì)的去除
HCl氣體以1:500的體積比溶于水，但Cl2也會溶于水并與水反應(yīng)，所以并不能選用水作為除雜試劑，一般選用飽和NaCl溶液作為HCl的除雜裝置。
該如何除去水蒸氣雜質(zhì)呢？
氯氣的實驗室制取
課堂學(xué)習(xí)
除去水蒸氣的裝置一般稱作干燥裝置，常見的干燥藥品可選用濃硫酸、堿石灰(氧化鈣和氫氧化鈉的混合物)，那干燥裝置的選用有何原則呢？
酸性干燥劑(例如濃硫酸)：不能用來干燥堿性氣體，例如NH3；
堿性干燥劑(例如堿石灰)：不能用來干燥酸性氣體，例如CO2；
中性干燥劑(例如無水氯化鈣)：一般可以用來干燥各種氣體。
無水硫酸銅一般只用來檢驗水蒸氣，不用作干燥劑。
Cl2的干燥裝置一般選用濃硫酸洗氣瓶。
氯氣的實驗室制取
課堂學(xué)習(xí)
通過上述討論，Cl2的制取裝置如下圖所示，思考飽和食鹽水和濃硫酸的位置可以調(diào)換嗎？
不可以，因為先干燥再除HCl氣體的話又會含有水蒸氣雜質(zhì)。
如果要檢驗氯氣是否集滿應(yīng)該如何操作？
取一片濕潤的淀粉碘化鉀試紙放于集氣瓶口，若試紙變藍(lán)，則證明已集滿。
氯氣的實驗室制取
課堂學(xué)習(xí)
氣體制取的一般思路
通過對氯氣制取的分析，我們可以從中總結(jié)氣體制取的思路和方法。
課堂學(xué)習(xí)
氯氣的其它制取方法
你能寫出上述幾個反應(yīng)的離子方程式，并標(biāo)注出來電子轉(zhuǎn)移情況嗎？
高錳酸鉀制氯氣：KMnO4 + 16HCl(濃) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
重鉻酸鉀制氯氣：K2Cr2O7 + 14HCl(濃) = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O
氯酸鉀制氯氣：KClO3 + 6HCl(濃) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O
次氯酸鈉制氯氣：NaClO + 2HCl(濃) = NaCl + Cl2↑ + H2O
你能根據(jù)上述幾個反應(yīng)的反應(yīng)原理，選擇適宜的氣體發(fā)生裝置嗎？
課堂鞏固
某同學(xué)在實驗室利用MnO2氧化法制取Cl2，他使用含有146g HCl的濃鹽酸與足量MnO2的反應(yīng)，最終會生成71g Cl2嗎？
不會，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸逐漸被消耗，會變成稀鹽酸，無法再發(fā)生反應(yīng)。
實驗室一般用向上排空氣法收集Cl2，但這種方法往往混有空氣雜質(zhì)，如何能收集到不含空氣雜質(zhì)的Cl2？
利用排水法收集氣體一般不含有空氣雜質(zhì)，Cl2能溶于水，排水法收集會有較大損耗，所以還可以選用排飽和食鹽水的方法收集Cl2。
飽和食鹽水
課堂學(xué)習(xí)
氯離子的檢驗
因為CO32-也能夠和Ag+反應(yīng)生成沉淀，所以在進(jìn)行Cl-檢驗時一般先加稀硝酸排除CO32-干擾。
實驗藥品 稀鹽酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液
實驗操作 滴入幾滴AgNO3溶液 實驗現(xiàn)象 生成白色沉淀 生成白色沉淀 生成白色沉淀
離子方程式 Cl- + Ag+ = AgCl↓ Cl- + Ag+ = AgCl↓ CO32- + 2Ag+ = Ag2CO3↓
實驗操作 滴入少量稀硝酸 實驗現(xiàn)象 沉淀不溶解 沉淀不溶解 沉淀溶解，有氣泡生成
離子方程式 - - Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2↑ +H2O
實驗藥品 稀鹽酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液
實驗操作 滴入幾滴AgNO3溶液 實驗現(xiàn)象
離子方程式
實驗操作 滴入少量稀硝酸 實驗現(xiàn)象
離子方程式
具體操作：取少量被檢測溶液于試管中，加入適量稀硝酸酸化，然后加入幾滴AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有Cl-。
課堂鞏固
NaCl是一種化工原料，可以制備多種物質(zhì)，根據(jù)右圖所示流程，回答下列問題：
（1）NaCl溶液通電后，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為________________________________；
（2）H2在Cl2中燃燒的現(xiàn)象是________
_____________________________；
（3）Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________，從氧化劑和還原劑的角度分析， Cl2是_________；
（4）Ca(OH)2作為漂白粉，浸泡衣物時是否可以與消毒劑(HCl)共用增強效果，請說明理由____________________________________。
課堂鞏固
氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實驗室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO，探究其氧化還原性質(zhì)。回答下列問題：
(1) 盛放MnO2粉末的儀器名稱是__________，a中的試劑為____________。
(2) b中采用的加熱方式是__________，c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是_________________________________，采用冰水浴冷卻的目的是__________________。
(3) d的作用是_____________，可選用試劑_____(填標(biāo)號)。
A. Na2S B. NaCl C. NaOH D. H2SO4
圓底燒瓶
飽和食鹽水
水浴加熱
Cl2 + 2OH- = ClO- + Cl- + H2O
避免生成NaClO3
尾氣處理
AC
課堂鞏固
在之前鈉及其化合物的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)體會了價類二維圖的使用，請畫出氯的價類二維圖，思考其中的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
課堂小結(jié)
氣體制取的一般思路
Cl2的制取
氯離子的檢驗
具體操作：取少量被檢測溶液于試管中，加入適量稀硝酸酸化，然后加入幾滴AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有Cl-。
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