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中学化学根雕式学习氯气的实验室制法(上)
CATALOGUE
目录
氯气概述与性质
实验室制取氯气方法
氯气实验室制法实验设计
安全防护措施与应急处理
氯气实验室制法拓展应用
总结回顾与思考题
01
氯气概述与性质
氯气是一种密度比空气大的气体，可溶于水。
氯气在常温常压下为黄绿色气体，有毒且具有刺激性气味。
氯气的熔点和沸点较低，分别为-101℃和-34.6℃。
氯气与氢气在光照或点燃条件下反应生成氯化氢，氯化氢溶于水得到盐酸。
氯气与碱反应生成氯化物和次氯酸盐，次氯酸盐具有漂白和消毒作用。
氯气是一种强氧化剂，能与多种金属和非金属元素发生反应。
氯气可用于制造漂白粉、消毒剂、农药、合成橡胶、塑料等化学产品。此外，在冶金工业中，氯气可用于提取稀有金属。
用途
氯气是一种有毒气体，对人体和环境都有危害。长期接触或吸入氯气可引起中毒，表现为咳嗽、胸闷、呼吸困难等症状。同时，氯气对水生生物也有毒性作用，可导致水体污染和生态破坏。因此，在使用和储存氯气时应严格遵守安全规定。
危害
02
实验室制取氯气方法
原料
高锰酸钾、浓盐酸
准备
将高锰酸钾研磨成粉末，浓盐酸稀释至适当浓度
高锰酸钾与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应，生成氯气、氯化钾、水和二氧化锰。
反应原理
2KMnO₄+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
方程式
操作步骤
1.在圆底烧瓶中加入适量高锰酸钾粉末。
2.缓慢加入浓盐酸，并轻轻振荡烧瓶使反应物充分接触。
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4.当氯气生成后，通过导管将其通入集气瓶中收集。
3.将烧瓶置于热水浴中加热，观察并记录实验现象。
注意事项
1.实验过程中要保持通风良好，避免吸入氯气。
2.加热时要控制温度，防止高锰酸钾急剧分解产生爆炸。
3.收集氯气时要使用湿润的蓝色石蕊试纸检验其纯度。
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将生成的氯气通过导管通入集气瓶中，用向上排空气法收集。
收集
收集完毕后，将集气瓶密封保存。若需使用氯气进行实验，可在集气瓶口安装导管和橡皮管，通过控制橡皮管的开关来调节氯气的流量。实验结束后，将剩余的氯气通入氢氧化钠溶液中吸收处理，防止污染环境。
处理
03
氯气实验室制法实验设计
掌握氯气的实验室制法，理解其反应原理和实验条件。
学会正确使用实验器材和试剂，确保实验安全。
培养实验操作能力和观察、分析实验现象的能力。
圆底烧瓶、分液漏斗、导管、集气瓶、橡皮塞、铁架台、酒精灯等。
浓盐酸、二氧化锰、氢氧化钠溶液等。
试剂
器材
将圆底烧瓶固定在铁架台上，安装分液漏斗和导管，确保装置气密性良好。
1.组装实验装置
向圆底烧瓶中加入适量浓盐酸，再加入少量二氧化锰，迅速盖上橡皮塞。观察反应现象，记录氯气的生成情况。
2.制备氯气
将生成的氯气通过导管引入集气瓶中，用向上排空气法收集。收集完毕后，用湿润的蓝色石蕊试纸检验氯气的纯度。
3.收集氯气
将未反应的氯气通入氢氧化钠溶液中吸收处理，防止污染环境。
4.尾气处理
记录实验过程中观察到的现象，如反应速率、气体颜色、气味等。
测量并记录生成的氯气的体积和质量，计算产率。
分析实验数据，评估实验效果，提出改进意见。
04
安全防护措施与应急处理
确保实验室具备良好的通风条件，及时排除氯气等有害气体，降低室内氯气浓度。
实验室通风
实验人员需佩戴防毒面具、橡胶手套、防护服等个人防护用品，避免氯气对皮肤和呼吸系统的直接伤害。
个人防护
严格遵守实验室安全操作规程，禁止单人操作，确保实验过程的安全可控。
操作规范
受伤人员救治
将受伤人员迅速转移至安全区域，脱去污染衣物，用大量清水冲洗受伤部位，并根据伤情及时送医救治。
泄漏处理
一旦发生氯气泄漏，立即启动应急处理方案，迅速撤离泄漏区域，关闭氯气源，开启通风设备，降低室内氯气浓度。
事故报告
及时向学校有关部门报告事故情况，协助调查事故原因，总结经验教训，防止类似事故再次发生。
案例一
某中学化学实验室发生氯气泄漏事故，由于实验室通风不良，导致多名学生和老师出现不同程度的氯气中毒症状。经调查，事故原因为实验操作不规范，氯气储存容器密封不严。
案例二
另一所中学化学实验室在进行氯气制备实验时，因学生操作失误导致氯气泄漏。幸运的是，实验室配备了完善的应急处理设施，老师迅速启动应急处理方案，将学生疏散至安全区域，避免了人员伤亡。
05
氯气实验室制法拓展应用
氯气在工业生产中常用作氯化剂，用于合成氯化物，如氯化铵、氯化钾等。
氯化反应
氧化反应
漂白和消毒
氯气还可作为氧化剂，参与氧化反应，如氧化亚铁制备氯化铁。
氯气可用于漂白纸张、棉织品以及消毒饮用水等。
03
02
01
氯气可用于合成多种药物，如氯化铵可用于治疗咳嗽和祛痰。
医药领域
氯气可用于制备农药和化肥，如
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