氯气的制备实验教学资料

氯气的制备实验教学资料

氯气的制备

情景创设

科学实话：
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。1810年，戴维确认这种气体是氯气。

归纳总结：
舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式。

认识氯气的实验室制法

1. 实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气（教材48页）

反应原理：
MnO2＋4HCl(浓)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O△

活动1：
将上述反应方程式改写成离子方程式

该反应的氧化剂：
；浓盐酸体现的性质：
；氧化剂和还原剂个数之比：
。

使用浓盐酸与足量的MnO2共热制Cl2，实际产生的Cl2总比理论值低，其主要原因是什么？

思考1：
MnO2＋4H＋＋2Cl－====Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O△
①反应物要用浓盐酸；
②此反应必须加热。

认识氯气的实验室制法

反应原理：
MnO2＋4HCl(浓)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O△

交流与讨论：
结合反应原理，我们应该设计怎样的制备装置？

观察思考：
观察教材48页，实验室制取氯气的装置示意图，思考下列问题

问题2：
既可存放盐酸又可分次滴加的仪器是什么？

问题1：
此反应选择什么仪器作为反应容器呢？

问题3：
在制备氯气过程中，产生的气体物质可能有哪些？
圆底烧瓶混有的杂质有HCl和水蒸气

思考交流：
若想收集干燥的Cl2，该选择什么药品除杂？

认识氯气的实验室制法

无水CuSO4 饱和食盐水 碱石灰 浓硫酸 分液漏斗 NaOH溶液 饱和食盐水 浓硫酸

认识氯气的实验室制法

问题4：
先除去哪种杂质气体呢？为什么？

问题5：
收集氯气能用排水法吗？为什么？

问题6：
利用排气法收集氯气时应该从哪端进气？为什么？

问题7：
多余的氯气能直接排放到空气中吗？

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认识氯气的实验室制法

气体制备的一般思路

发生装置 净化装置 收集或性质检验装置 尾气处理装置

考虑试剂的状态、条件 依据气体与杂质的性质 考查气体性质，依据气体的密度、水溶性及是否与水反应 依据气体的性质

认识氯气的实验室制法

排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，可除去HCl气体)。但这样制得的氯气不是干燥氯气。

①观察法：集气瓶中充满黄绿色气体。
②湿润的淀粉-KI试纸：若出现淀粉-KI试纸先变蓝后褪色，则证明已集满。原理为Cl2＋2KI===2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝。
③湿润的蓝色石蕊试纸：若出现先变红后褪色，则证明已集满。

思考交流1：
制取氯气还可以用什么方法来收集氯气？

小组探讨：
如何验证氯气已收集满？

思考交流2：
能否用KMnO4、NaClO、K2Cr2O7代替MnO2?

认识氯气的实验室制法

思考交流3：
在实验室中，我们还可以利用以下反应来制备氯气，该反应的发生装置该如何搭建？

2KMnO4 + 16HCl(浓)=2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O

课堂练习

如图所示是某同学设计的实验室制备并收集干燥氯气的装置，请回答：

1. 指出图中的各处错误。

2. 说明各溶液的作用：饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液

课堂练习

A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，盐酸就可全部消耗

B.Ⅱ图中：如果倒置的量筒充满了氯气，水槽内装满水，经足够长的时间 光照，量筒内最后剩余气体为HCl和氧气

C.Ⅲ图中：生成蓝色的烟