2.2.2氯气的性质和制法 课件(共35张PPT含视频) 高中化学人教版(2019)必修 第一册

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2.2.2氯气的性质和制法 课件(共35张PPT含视频) 高中化学人教版(2019)必修 第一册

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(共35张PPT)
请你说说!
结合生活经验使用84消毒液时你的感受怎样?
氯气
最初,人们直接用氯水作漂白剂,但因氯气的溶解度不大,而且生成的HClO不稳定,难以保存,使用起来很不方便,效果也不理想。在Cl2与水反应原理的基础上,人们制得了次氯酸钠(NaClO) 、次氯酸钙[Ca(ClO)2]等具有漂白作用的次氯酸盐。
第二节
氯及其化合物
第 2课时 氯气的性质,制法,氯离子检验
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
01
氯气的化学性质
+7
+5
0
-1
化合价
类别
单质
氧化物


+1
+3
氯元素的价类二维图
Cl2
HClO
HCl
与非金属反应
与水反应
新制氯水:三分子四离子
久置氯水:相当于稀盐酸
NaCl
FeCl3
CuCl2
与金属反应
Cl2 + H2O == HCl + HClO
NaClO
和NaOH反应
回忆
请你试试!
工业上制取漂白液和漂白粉的化学方程式!
氯气与碱的反应
与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
与石灰乳反应——制取漂白粉
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
漂白液的有效成分
次氯酸钠
类比推理
2 Ca(OH)2+2Cl2= Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
漂白粉的主要成分
CaCl2、Ca(ClO)2
有效成分
Ca(ClO)2
氯气与碱的反应
漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂。
Ca(ClO)2 +H2O+ CO2= CaCO3 ↓+2HClO
2NaClO+H2O+ CO2=Na2CO3+2HClO
漂白原理
2HCl+ NaClO = NaCl+H2O+ Cl2↑
漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白剂,又可用作消毒剂,一定要注意正确使用!
在清扫厕所时,清洁人员误以为浴厕清洁剂(主要成分是盐酸)与漂白液混合,清洁效果会更强,结果混合后产生氯气,并冒出大量浓烟。
请尝试写出产生氯气的化学方程式
-1
0
+1
+5
+3
+7
+4
单质
氧化物


HClO
HCl
HClO2
HClO3
HClO4(高氯酸)
Cl2
与H2O反应
KClO3
NaClO
NaClO2
从物质组成和氧化还原反应角度分析, 预测Cl2 如何制备呢?
氧化还原反应
02
氯气的实验室制法
资料:1774年舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时,发现当他使软锰矿和浓盐酸混合加热时,产生了一种黄绿色的具有刺激性气味的气体。这种气体的气味使舍勒感到极为难受。但在当时并没有氯元素的概念,在燃素说的大环境下,舍勒未能确认这种气体认,暂时称之为“氧化盐酸”。直到了1810年,戴维才证明了“氧化盐酸”一种新的元素形成的单质,他将这种元素命名为chlorine,愿意为绿色,中文译名为氯。
舍勒(1742-1786)
瑞典化学家舍勒
氯气
现在这种方法仍然是实验室制取氯气的重要方法之一
实验室制取氯气
反应原理
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 +Cl2 + 2H2O
失2e-
得2e-
浓盐酸的作用:
还原性、酸性
随着反应进行,浓盐酸变稀
(盐酸当稀到一定程度不再与足量MnO2反应)
①反应物要用浓盐酸; ②此反应必须加热。
NaClO
请你分析这个反应中,两种药品的作用。若实验室缺少MnO2,可以用什么药品替代?
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

Cl-
Cl2
+ 氧化剂:MnO2 、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2 、NaClO、K2Cr2O7
请写出使用上述氧化剂与浓盐酸进行氯气制备的化学方程式
实验室制取氯气反应原理
还原性、酸性
2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
2HCl+ NaClO = NaCl+H2O+ Cl2↑
K2Cr2O7 + 14HCl(浓) = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O
实验室中制取气体装置的设计
课本P49
制取装置
实验室制取氯气
气体 制取原理(方程式) 反应物状态 反应 条件 装置图
O2
CO2
2KClO3 2KCl + 3O2↑
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2H2O2 2H2O + O2↑
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+H2O
固体+固体
固体+液体
固体+液体
加热
不加热
不加热
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

MnO2是黑色难溶于水的固体
反应装置
液体
√   
实验室制氯气的反应装置
实验室制氯气的收集装置
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

密度比空气大,Cl2能溶于水,难溶于饱和食盐水
收集装置
①排水法
②向上排空气法
③向下排空气法
④饱和食盐水
√   
√   
氯气的实验室制法
氯气的实验室制法
制备气体
发生装置
收集装置
反应物:MnO2 (s) 、
浓盐酸 (aq)
反应条件:加热
固液加热
产物:Cl2
性质:ρ氯气>ρ空气
溶于水
与水反应
向上排空气法
请你思考!
下面实验室制氯气的装置是否需要改进?
(1)应用上述装置(如右图)能否收集到纯净干燥的氯气?如果不能,杂质是什么。
杂质HCl气体和水蒸气。
不能。浓盐酸会挥发,且含有水蒸气。
(2)如果要除去以上两种杂质,得到纯净干燥的氯气,需要选择何试剂?
Cl2(HCl、 H2O)
饱和食盐水
浓硫酸
资料信息:已知Cl2能溶于水,常温常压下,在水中的溶解度约为1:2;某实验测得,在饱和食盐水中的溶解度约为1:1;HCl极易溶于水,常温常压下,在水(饱和食盐水)中的溶解度约为1:500。

氯气的实验室制法
请根据以上除去氯气中杂质选择两种试剂,选择需要增加的装置
Cl2(HCl、 H2O)
饱和食盐水
浓硫酸
除HCl杂质
干燥Cl2
收集
气体
实验室制氯气的改进装置
吸收多余的氯气
仪器组装顺序:自下而上、从左到右
收集装置:
尾气处理装置:
发生装置:
固、液加热
向上排空气法(或排饱和食盐水法)
碱液(NaOH)吸收
净化装置:
分液漏斗、圆底烧瓶
洗气瓶:HCl(饱和食盐水)、H2O(浓硫酸)
能否用澄清石灰水代替NaOH?为什么?
如何检验氯气已收集满?
多余氯气能否直接排放到空气中?应如何处理?
MnO2
浓HCl
饱和食盐水(除HCl)
浓硫酸
(除H2O)
注意导气管的进出方式(长进短出)
为什么?
氯气的实验室制法
氯气的实验室制法
所得溶液中是否含有Cl-?
03
氯离子的检验
氯离子的检验
[实验2-9]
在三支试管中分别加入2~3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNO3溶液,观察现象。再分别加入少量稀硝酸,观察现象。
课本P49
氯离子的检验
试液2~3 mL 实验现象 离子方程式
滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 ①稀盐酸 ______________ __________ __________________
②氯化钠溶液 ______________ __________ __________________
③碳酸钠溶液 ______________ __________ __________ _____________________________________________________________________________________________
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
有白色沉淀生成
沉淀溶解,
有气泡产生
Cl-+Ag+===AgCl↓
Cl-+Ag+===AgCl↓
Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑+H2O
CO32-+2Ag+===Ag2CO3↓
AgNO3溶液
稀盐酸
NaCl溶液
Na2CO3溶液
氯离子的检验
取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀则被检测液中含有Cl-,若无白色沉淀则无Cl-。
加稀硝酸酸化的目的是排除CO32-等的干扰,因为Ag2CO3可溶于稀硝酸,而AgCl不溶。
MnO2、浓HCl
饱和NaCl溶液
浓H2SO4
总结Cl2的实验室制法
向上排空气或排饱和食盐水
湿润的淀粉KI试纸
NaOH溶液
练习
A
练习
D
练习
C
练习
C
AD
圆底烧瓶
除去Cl2中的HCl气体
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
练习
红色布条不褪色
红色布条褪色
在装置E后加一装有NaOH溶液的尾气处理装置
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
谢谢观看

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