氯气的生产原理
氯气的生产原理syp

实验室制备干燥纯净氯气的装置图
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处 理装置
讨论:
1、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?
稀盐酸与MnO2不反应,随着反应的进行, 浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。
2、下图是实验室用来制取干燥、纯净氯气的装 置;由于装置和使用药品有错误而未能在D瓶中 收集到Cl2,请指出装置中的错误。
1、实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是
①连接好装置,检查气密性
②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出
C
③在烧瓶中加入二氧化锰粉末
④往分液漏斗中加入浓盐酸,再缓缓滴入烧瓶中
⑤用向上排空气法收集氯气,尾气导入吸收剂中
A.①②③④⑤ B.④③①②⑤
C.①③④②⑤
D.①④③②⑤
2、下图是实验室制备氯气的装置图,请指出其 中的错误。
①长颈漏斗应改成分液漏斗.②烧瓶下应垫石棉网. ③应用酒精灯加热. ④稀盐酸应改为浓盐酸.
⑤多余Cl2应通入NaOH溶液中
无色气体, 靠近火焰有 爆鸣声
电解饱和食盐水
+
黄绿色气体,遇湿 润的淀粉碘化钾试 纸变蓝
遇酚酞 变红色
2NaCl + 2H2O === Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH
阳极产物 阴极产物
通电
课堂练习:
1、工业上利用电解饱和食盐水的方法制取Cl2 、 H2 和 NaOH 。在电源正极上方收集到的气体能使湿 淀粉碘化钾试纸 变蓝色,证明是 Cl2 润的 ;在 电源负极上方收集到的气体是 ,在电极附近 H2 的水溶液中滴几滴酚酞溶液,则溶液 ,证 变红 明有 NaOH 生成。
氯气的生产原理

一.氯气的工业制法:(氯碱工业) 原理: 2NaCl + 2H2O =通=电== 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ 现象: 与电源正极相连的电极(阳极):
黄绿色气体产生(Cl2) 与电源负极相连的电极(阴极):
有气泡生成(H2 ) 溶液使酚酞变红(氢氧化钠生成)
气体发生装置
制备O2 条件:需要加热
制备CO2
制备H2
不需要加热
2KClO3M=n=O2 2KCl+3O2↑ 固体+固体 →△ 气体
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 固体+液体 → 气体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验室制氯气的装置
MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2 ↑+2H2O 固体+液体 →△ 气体
1、制备Cl2 的 气体发生装置
固体+液体 →△ 气体
NaOH溶液
练习
1、 验室用MnO2制取Cl2的叙述正确的是( A、MnO2与稀盐酸共热 B、可用长颈漏斗代替分液漏斗
D)
C、用向下排空气法收集Cl2 D、多余氯气常用碱液吸收
2、实验室制取氯气的试管壁上粘附有MnO2,除去
粘附的MnO2可用的试剂是( D )
A、蒸馏水
B、氢氧化钾溶液
C、稀盐酸
先除HCl再除水蒸气
3、气 体 收 集 装 置
a.向上排空气法(洗气后得到干燥的Cl2)
b.排饱和食盐水法(对气体干燥程度不做要求)
饱和食盐水
思考:4.用向上排空气法收集氯气,如何验满?
① 因为Cl2是黄绿色气体,所以可以用观察法, 黄绿色气体充满集气瓶;
② Cl2能使湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口,变蓝 说明已经充满
氯气生产原理.

2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成 Cl2,稀盐酸不与MnO2反应。
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
一.氯气的生产原理
2.氯气的实验室制法
④.装置
固-液加热型
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
实验现象
1
结论
通电后有新的气体物 质生成
两极均产生气泡
将铁棒上方收集到的气体靠 2 近火焰,有轻微的爆鸣声 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
有氢气生成
有氯气生成 有碱性物质生成
4
铁棒周围的颜色变红
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
一.氯气的生产原理
1.氯气的工业制法 原理:
阴极 产物
NaOH+H2
阳极产 物
电解
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑
人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧 碱(NaOH)等产品的工业称为“氯碱工业”.
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
你知道吗 氯碱工业所制Cl2用途广泛,当初是谁发现了它
NaOH溶液
◆◆◆ §2-1-1.氯气的生产原理◆◆◆
小结:氯气的实验室制法
氯 气 的 实 验 室 制 法
原理: MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2+2H2O
装置:发生装置 净化(干燥)装置 收集装置 尾气吸收装置
2.实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气, 主要操作步骤为: ①将圆底烧瓶固定在铁架台上; ②把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯高度 确定铁圈的位置,固定铁圈后放好石棉网; ③用药匙向圆底烧瓶中加入MnO2,再向分液 漏斗中加浓盐酸,并将导管放入集气瓶中; ④检查装置的气密性; ⑤在圆底烧瓶上安装好分液漏斗,连接好导 气管。
氯气的生产原理1

。
Cl2在饱和食盐水中的溶解度比较小 原因是________________________________ 。 吸收尾气,防止污染空气 ④其中 F 的作用是__________________________________ 。 湿润的淀粉KI试纸 ⑤检验 Cl2 是否收集满可用__________________________ 放 变蓝 在集气瓶口,若试纸________ ,则证明已集满。
7、实验室制取氯气的装置如下图所示:
△ 4HCl(浓)+MnO2=====MnCl2+2H2O+Cl2↑。 (1)实验原理:________________________________________
(2)实验装置:气体制备型化学实验装置的设计,要将化学反 应原理、气体净化、收集和尾气处理等结合起来。 ①填写装置中试剂名称。
饱和食盐水
( 除HCl )
浓硫酸
( 除H2O )
(无水CaCl2)
完整实验装置 气体发 生装置
气体除杂 干燥装置
气体收 集装置
尾气处 理装置
实验步骤
①连接好装置,检查气密性 ②在烧瓶中加入二氧化锰粉末 ③往分液漏斗中加入浓盐酸,再缓缓滴入烧瓶中 ④缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出
⑤用向上排空气法收集氯气,尾气导入吸收剂中
阴极区 阳极区 人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧 碱(NaOH)等产品的工业称为“氯碱工 业”.
通电
[科学史]
氯气的发现
1774年,瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰 矿混在一起加热时发现氯气。
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
3、实验室制取氯气的试管壁上粘附有MnO2,除去粘附
氯气的生产原理

氯气的生产原理氯气是一种重要的化工原料,广泛应用于化工、医药、农药、塑料、橡胶、纺织、造纸等工业领域。
氯气的生产原理主要包括氯化钠电解、氯化氢氧化法和氯化铁法等多种方法。
其中,氯化钠电解是目前应用最为广泛的一种生产方法。
氯化钠电解法是指通过电解氯化钠溶液来产生氯气。
具体过程如下,首先,将氯化钠溶解在水中,形成氯化钠溶液。
然后,将氯化钠溶液导入电解槽中,通入电流进行电解。
在电解槽中,设有阳极和阴极,通入电流后,氯化钠溶液中的氯化钠分子将发生电解反应。
在阳极处,氯化钠溶液中的氯化钠分子将失去电子,生成氯气和氧气。
而在阴极处,氯化钠溶液中的氯化钠分子将获得电子,生成氢气和氢氧化钠。
最终,通过收集和分离,可以得到高纯度的氯气产品。
氯化氢氧化法是另一种常见的氯气生产方法。
该方法是以氯化钙和氢氧化钠为原料,通过化学反应产生氯气。
具体过程如下,首先,将氯化钙溶解在水中,形成氯化钙溶液。
然后,将氢氧化钠溶液缓慢地加入氯化钙溶液中,两者发生化学反应生成氯气和氢氧化钙。
最后,通过收集和分离,可以得到高纯度的氯气产品。
氯化铁法是一种较为特殊的氯气生产方法,主要用于小规模生产。
该方法是以铁和氯化铵为原料,通过化学反应产生氯气。
具体过程如下,首先,将铁粉和氯化铵混合均匀,然后在高温下进行还原反应,生成氯气和氯化铁。
最后,通过收集和分离,可以得到高纯度的氯气产品。
总的来说,氯气的生产原理主要包括氯化钠电解、氯化氢氧化法和氯化铁法等多种方法。
这些方法各有特点,可以根据生产规模和需求选择合适的生产方法。
氯气作为一种重要的化工原料,在工业生产中具有广泛的应用前景。
氯气的生产原理

除杂
干燥
收集
尾气处理
完整实验装置
发生装置 净化装置 收集装置 尾气处理 装置
氯气收集:向上排空气法或排饱和食盐水法。
பைடு நூலகம்
从海水中获取氯化钠
1.原理:蒸发、结晶
2.过程:
海水 引入 日晒风吹 H2O挥发 日晒风吹 析出粗盐 H2O挥发 盐田
饱和食盐水
一、氯气的生产原理
(一)氯气的工业制法
实验现象
1
结论 通电后有新的气体物质 生成
两级均产生气泡
将铁棒上方收集到的 气体靠近火焰,有轻 微的爆鸣声 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 铁棒的周围颜色变红
2
有氢气生成
3
有氯气生成
4
有碱性物质生成
氯化钠和水发生点解反应,在 阳极生成氯气,在阴极生成氢气和 氢氧化钠。
电解NaCl溶液的化学方程式: 2 NaCl + 2 H2O
通电
2 NaOH + H2 + Cl2
氯气的工业生产
氯气的发现应归功于瑞典化学家舍勒。 舍勒发现氯气是在1774年,当时他正在 研究软锰矿(二氧化锰),当他使软锰矿与浓 盐酸混合并加热时,产生了一种黄绿色的气 体,这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感 到极为难受,但是当他确信自己制得了一种 新气体后,他又感到一种由衷的快乐。 他将这种元素命名为chlorine,这个名 称来自希腊文,有"绿色"的意思。我国早年 的译文将其译作"绿气",后改为氯气。
3. 反应原理:
写一写化学方程式?
(1) 中间空瓶的作用? (2) 烧杯中能不能用水,或
者澄清石灰水?
1.通过简易装置得到的氯气否纯净? NO ! 2.含有哪些杂质?
氯气的生产原理和氯气的性质

氯气的生产原理和氯气的性质1.电解法:通过电解食盐水或盐酸水溶液来生产氯气。
具体步骤如下:首先,将盐水或盐酸水溶液注入电解槽中,电解槽由两个电极(阴极和阳极)组成,电极之间隔有隔离膜。
盐水中的氯离子(Cl-)会向阳极移动,而水分子则在阴极上还原为氢气和氢氧根离子(OH-)。
同时,氯离子在阳极上发生氧化反应,生成氯气(Cl2)并释放出电子。
反应式可以表示为:2Cl-→Cl2+2e-由于氯气比氢气轻,因此可以将氯气从电解槽的顶部收集到储存容器中。
而剩下的溶液则可再循环使用。
2.氧化法:氧化法主要是通过将氯化铁(FeCl2)或氯化亚铁(FeCl3)与盐酸反应来制备氯气。
具体步骤如下:首先,在反应容器中加入适量的氯化铁和盐酸。
盐酸会和氯化铁发生反应,生成铁盐和氯气。
反应过程中,氯离子被还原为氯气,而铁离子则在反应中转化为铁盐。
反应式可以表示为:FeCl2/FeCl3+2HCl→FeCl2+Cl2↑+H2↑最后,通过物理方法将氯气从反应容器中收集并进行储存。
氯气的性质:1.物理性质:氯气是一种黄绿色的有刺激性气体,具有特殊的气味,类似于漂白粉。
它的密度较大,比空气重2.5倍,在常温下是一个气体,但可以通过压缩或冷却变为液体或固体。
2.化学性质:氯气是一种强氧化剂,具有强烈的活性。
它能与许多物质发生反应。
例如,氯气可以与氢气反应生成盐酸:Cl2+H2→2HCl同时,氯气还能与许多有机物反应,形成氯代烃。
这种反应被广泛应用于有机合成中。
由于氯气具有极强的毒性,对呼吸系统和眼睛都有严重的刺激作用,因此在使用和储存氯气时需要特别小心。
此外,氯气还是一种温室气体,对环境具有潜在的危害。
在工业上,氯气被广泛用于生产氯化物、有机化合物、漂白剂等。
同时,氯气也被用于水处理、游泳池消毒和制备其他化学物质等领域。
氯气生产原理及性质

氯气生产原理及性质氯气是一种常见的化学物质,常用于工业生产和水处理等领域。
本文将详细介绍氯气的生产原理和性质。
一、氯气的生产原理:氯气的生产主要有两种方法:电解法和氯化法。
1.电解法:电解法是目前最常用的氯气生产方法。
其基本原理是利用电解池中的电解质溶液,在电解过程中,将电能转化为化学能,从而产生氯气和氢气。
电解池通常是一个具有阴阳两极的水槽,水槽中注入食盐溶液(NaCl),形成电解质溶液。
在电解过程中,阳极发生氧化反应,水分解成氧气和氢气:2Cl-→Cl2+2e-2H2O→O2+4H++4e-同时,阴极上的电子和氢离子结合,生成氢气:2H++2e-→H2从而在阳极处产生氯气,阴极处产生氢气。
2.氯化法:氯化法是氯气的另一种生产方法,它基于一些化学反应,将含氯化合物转化为氯气。
目前最常用的氯化法是氯化铁法。
在氯化铁法中,首先将铁粉与氯气反应生成氯化铁:2Fe+3Cl2→2FeCl3然后,将氯化铁与硫酸反应生成氯气:FeCl3+H2SO4→FeCl2+HCl+SO2+H2O这一方法的优点是较为简单,适用于小规模的氯气生产。
二、氯气的性质:1.外观与气味:氯气是一种淡黄色的气体,有刺激性的气味。
在高浓度下,氯气的气味非常强烈且刺激。
2.模式和密度:氯气的分子式为Cl2,由两个氯原子组成。
氯气的密度比空气大,约为2.5倍。
3.溶解性和酸碱性:氯气在水中具有一定的溶解性,可以与水反应生成盐酸(HCl)。
这也是氯气具有刺激性气味的原因之一4.化学反应:氯气具有较强的氧化性,可以与许多物质反应。
例如,氯气可以与氢气反应生成盐酸;可以与硫化氢反应生成硫黄和氯化氢;可以与有机物反应生成氯代烃等。
此外,氯气还具有消毒和漂白作用。
由于其强烈的氧化性和毒性,氯气在工业和水处理过程中需要小心处理,以避免对环境和人体造成危害。
三、氯气的应用:氯气在工业生产中有广泛的应用。
例如,氯气常用于生产塑料、橡胶、溶剂、金属和玻璃等化学产品。
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氯气的生产原理
【教学目标】
1.了解从海水中获取氯的基本原理和方法,了解实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的方法。
2.了解实验探究的过程和方法,通过观察、分析实验现象,提高发现问题和解决问题的能力。
3.认识海水是人类宝贵的资源,培养热爱大自然和保护大自然的情感。
【教育重难点】
电解饱和食盐水的原理;实验室制备氯气的基本原理、方法及相应的注意事项
【教学用具】
实验仪器电解饱和食盐水装置(U型管、碳棒2根、饱和食盐水、直流电源、导线)
【教学方法】实验探究法、讲授法、广泛使用多媒体教学
【教学进程】
课堂导入
从一段视频(《走向海洋三分钟宣传片》)引入,海洋无论在我们的生活、生产还是军事上都占据着重要的地位,来看看孕育了生命的海洋到底蕴藏着那些宝藏。
讲述在海洋中的主要元素有哪些,在海洋中几种氯化物的比例,引出其最多的一种——氯化钠,来看看氯化钠在工业上的主要用途就是电解饱和食盐水制取氯气。
教学情境一、工业制取氯气
工业上主要通过电解饱和食盐水来制取氯气,除此之外还有什么产物生成,我们通过实验来加以验证
展示:电解饱和食盐水装置并演示电解过程。
讨论:在这一过程中的产物是哪些?
总结:分析电解产物,并对整个实验过程的现象和结论进行总结。
拓展:在阴阳两极会有不同产物生成的原理是什么?
(这里是对电解知识的拓展,并不需要学生完全掌握)
讨论:在这个实验过程中是否有不完善的地方,能否把他应用于工业上?
拓展:氯碱工业的原理、产料、重要意义
教学情境二、实验室制取氯气
讨论:自然界中的氯气以什么形式存在(从氯气的结构和性质出发)
介绍:多媒体介绍氯气的发现及物理性质
引导:实验室制取氯气的方法
比较:实验室制取氯气和工业制取氯气的异同点
讲解:实验室制取氯气(从实验目的、原理、装置仪器、步骤、注意点以及反思)各项注意点。
拓展:从实验室制取氯气出发,研究制取气体的装置特点,讨论用什么装置来制取什么样的气体
总结:根据实验的内容归纳制取气体所需的解决的一些问题,如药品的选择,反应原理,仪器装置,实验操作,收集方法,产物的检验和尾气吸收。
【板书设计】
工业制取氯气:
(电解饱和食盐水)
阳极:2Cl--2e-=Cl2
阴极:2H++2e-=H2
总反应:NaCl2+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑
缺陷:难以大规模实现,并且Cl2和H2混合易爆炸,且Cl2易和氢氧化钠反应
工业制取氯气(阳离子膜交换法电解槽)
实验室制取氯气
1.目的:制取纯净的饱和食盐水
2.原理:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
3.仪器和装置:
发生装置:
收集装置:向上排空气法或拍饱和食盐水法
尾气处理装置:
4.步骤:检验气密性-装药-固定-加热-收集
5.注意事项:加热时要垫石棉网;滴加浓盐酸不能过快;
加热不能过猛;温度不宜超过90℃;
6.反思:除杂!。