氯气的生产原理及性质.ppt

* 第一单元　氯、溴、碘及其化合物 第一课时　氯气的生产原理及性质 1．理解氯气的工业制法和实验室制法。 2．掌握氯气的性质及其应用。 3．了解实验探究的过程和一般方法，体会化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。 4．通过观察、分析实验现象，提高发现问题和解决问题的能力。 一、氯气的生产原理 1．氯气的工业制法——电解饱和食盐水 (1)制取原理　 . (2)电解装置：见教材 (3)电解特点：电解氯化钠溶液时，与电源 相连的极产生氯气，与电源 相连的电极产生氢气，在溶液中生成氢氧化钠。 (4)“氯碱工业”：人们把以电解食盐水为基础制取氯气等产品工业称为“氯碱工业”。 正极 负极 2NaCl+2H2O＝＝ 2NaOH + Cl2 + H2 通电 黄绿 无 工业生产中用电解饱和食盐水法制取氯气时要注意哪些安全问题？ 【提示】　氢气和氯气混合后在光照或点燃等条件下易爆炸：H2＋Cl2===2HCl，氯气有毒，所以电解的产物氢气和氯气必须隔离，且要防止氯气泄漏。 2．氯气的实验室制法 (1)反应的原理　　 (2)制取装置 一、Cl2的制取过程 1．反应原理 MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2．仪器装置：固＋液 气 主要仪器：铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。装置如图所示： 说明：C装置的作用是除去Cl2中的HCl，D装置的作用是干燥Cl2。F装置的作用是吸收多余的Cl2。 3．收集方法 (1)向上排空气法(Cl2密度大于空气)。 (2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。 4．尾气处理 Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH溶液吸收。 (1)上述装置是实验室制取气体的三种典型装置之一，它适用于固体和液体或液体和液体加热制气体的反应。一套完整的制氯气装置应该包括4部分： (2)除杂装置(洗气)：除去Cl2中少量HCl、水蒸气，可先通入饱和食盐水。(亦可用水)除去HCl，再通过浓H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水。 (3)吸收装置：用碱液吸收多余Cl2。 (4)其他制取方法：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 在实验室制备氯气实验中有哪些注意事项？ 　注意事项： (1)盐酸必须为浓盐酸，当盐酸变稀时，反应难发生。 (2)装置必须使用分液漏斗，因为此反应需加热，且生成的气体有毒。 (3)加药品前必须检验装置的气密性。 (4)加药品的顺序为先固体后液体。 (5)实验结束时应先撤导管后撤酒精灯，防止倒吸。 请用如图所示仪器设计一个电解饱和食盐水并测定电解时产生的H2的体积和检验Cl2的实验装置。 (提示：Cl2可与KI反应生成I2，I2使淀粉变蓝。) (1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)：A接________、________接________；B接________、________接________。 (2)证明产物Cl2的实验现象是________。 (3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL，电解后溶液的体积恰好为50.0 mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为________。 G F H 　D E 　C 淀粉碘化钾溶液变蓝 0.01 mol·L－1 【思路指引】　考查Cl2的工业制法及原理，熟练掌握化学方程式的书写及电极产物，特别注意题意的要求。 【解析】　反应器两边所选用的各仪器接口连接顺序为A接贮气瓶的G→F，把水挤入量筒上的H导管，用量筒测量出排出的水量，以测定产生H2的体积，B接洗气瓶的D→E，生成的 Cl2在洗气瓶中使淀粉碘化钾溶液变蓝，多余的Cl2通入烧杯里的C导管，已知电解产生的H2物质的量为：n(H2)＝ ＝0.000 25 mol，由电解化学方程