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高三化学氯气的生产原理与性质.ppt
Cl2 + H2O ==HCl + HClO
氯气与NaOH反应 Cl2 + 2NaOH =NaCl + NaClO + H2O
可用于实验室余氯吸收 氯气与Ca(OH)2反应 2Cl2 + 2Ca(OH)2 =CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
漂白粉的主要成分
漂白粉的漂白原理:
Ca(ClO)2 +2 HCl=CaCl2 +2HClO Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3 +2HClO
问题讨论
2、能否用其它试剂代替二氧化锰 或浓盐酸来制取氯气?
答: 可以用KMnO4、KClO3等氧化剂代替MnO2,与浓盐酸 反应(不需加热) 2KMnO4+16HCl(浓) ===2KCl+2MnCl2+5Cl2 ↑+8H2O KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2 ↑+3H2O 也可用固体NaCl和浓H2SO4代替浓盐酸与MnO2反应 2NaCl+2 H2SO4+ MnO2==△== Na2SO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O
实验表明:常温下,干燥Cl2不与铁反应
实验2: 现象:干燥的有色布条没有褪色,而湿润的有 色布条却褪色了。
结论:干燥的氯气没有漂白性
实验3: 现象(针筒①) :黄绿色迅速消失,针筒内气 体体积迅速减小
现象(针筒②) :黄绿色慢慢褪色,针筒内气 体体积缓缓减小
实验3: 原的强因氧:化次氯性氯气可酸与以(水漂H的C白反lO、应)杀有菌强、氧消化毒性。利用它
实验室制取氯气: 共热软锰矿和浓盐酸
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑
2005年3月29日,京沪高速液氯泄漏,造 成28人死亡,2万多亩农作物受损
2005年4月12日,无锡一自来水厂氯气泄漏
2005年10月30日,武汉一废品收购点的液氯钢 瓶发生泄漏,消防队员正在紧急处理
2. 湿润的淀粉KI试纸(变蓝); 3. 湿润的品红试纸(褪色); 4. 浓氨水(白烟)。
问题讨论
5、工业上用什么方法来生产氯气 ?
答:电解饱和食盐水。
电解
2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑ +H2↑
氯气的性质
复习:复习 复习
工业制取氯气: 电解饱和食盐水
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分
漂白粉的保存: 隔绝空气,密封保存
小资料
石蕊是一种色素,由于溶液的酸碱度 不同,常呈现红、紫、蓝三种颜色。分子 内含还原性基团,遇到某些氧化剂会发生 化学反应而褪色(称为“漂白”)。其它染 料或有机色素也会因漂白而褪色。
1 L自来水中通入约0.002g 氯气 2005年4月20日,武汉一自来水厂 氯气泄漏
化学性质活泼
问题二:如何证明氯气具有较强的氧化 性?
Cl2能与多种金属和非金属直接化合
实验1: 现象:剧烈燃烧,棕褐色的烟
请写出Cl2与 Fe 在燃烧条件下的化学反应
方程式
结论: 2Fe + 3Cl2 点燃
+3 2FeCl3
事实证明,氯气可与大多数金属在点燃或加
热的条件下直接化合,而且生成高价态金属氯 化物。
有氯气生成
4 铁棒周围的颜色变红 有碱性
阴极 铁棒
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。
通电
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑
阴极区
阳极区
练习:
1、下列关于电解饱和食盐水制取氯气的说法正确 的是
A、通电一段时间后,与正极相连的电极周围溶液 能使酚酞变红
氯气的生产原理
1、工业制氯气—— 电解饱和NaCl溶液
正极
阳极 石墨
负极
阴极 铁棒
原料:NaCl饱和溶液 设备:电解槽、电极、直流电源、导线 试剂:KI淀粉试纸、酚酞
实验现象
结论
1
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 2 气体靠近火焰,有轻
有氢气生成
微的爆鸣声
3 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
B、与正极相连的电极上有氢气生成
C、与负极相连的电极上有氯气生成
D、为了避免电解产物之间产生反应,常用石棉 膜或离子交换膜将电解槽分隔成两部分
(2)阳离子交换膜的作用 :
①能防止阴极产生的H2和阳极产 生的Cl2相混合而引起爆炸 ②能避免Cl2和NaOH溶液作用生 成NaClO而影响烧碱的质量
2、阳离子交换膜电解槽
问题讨论
3 、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 ?
答:
浓盐酸有很强的挥发性,强热时能挥 发出大量的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HCl的利用率。
问题讨论
4、如何检验氯气的生成?
答:
1. 黄绿色、有刺激性气味的气体 (色、态、味)
氯气
1774年,瑞典化化学学式家:舍C勒l2 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
发生装置选择
固、固加热制气 固、液不加热制气
固、液加热制气
启普发生器 简易装置
简易装置
收集装置选择
排 空 法
排 不溶于水, 水 不和水反应 法
氯气向上排空法或排饱和食盐水法收集
氯气的收集和尾气处理装置
Cl2 Cl2
有毒气体必需 进行尾气处理
收集 装置
NaOH
尾气处理 装置
①如图装配好装置 ②检查装置的气密性 ③ 加入药品,从分液漏斗中慢慢向烧瓶中注入浓 盐酸,缓缓加热
④实验结束应先撤导管后撤酒精灯
如果你住的社区 发生氯气泄露,
你该如何逃生?
颜色 黄绿色状态
气体
有刺激性 气味
气味
如何掌握
密度 硬度 熔点 沸点
溶解性
看
测
物理性质
闻
尝
能溶(1:2) 密度比空气大 易液化
味道 有毒 毒性
问题一:根据Cl结构特点你能预测氯气 的 化学性质活泼吗?
结构决定性质
Cl2 易断裂 2 Cl 易得电子 2 Cl 分子结构不稳定 原子结构不稳定
三.反应原理
MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2↑+2H2O
发生
除杂
完整实验装置
气体发 生装置
气体除杂 干燥装置
干燥
收集 尾气处理
气体收 集装置
尾气处 理装置
问题讨论
1、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?
答:用分液漏斗可以控制液体的用量,避 免生成的氯气过多。