高三化学一轮复习课件 　　氯气的制备 制作：黑龙江省庆安一中 孙秀民.

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1 高三化学一轮复习课件 　　氯气的制备 制作：黑龙江省庆安一中 孙秀民

2 [教学目标] 1、掌握氯气的工业制法和实验室制法。 2、通过引导学生观察、分析演示实验的现象，培养学生的观察和分析问题的能力。 3、培养学生热爱科学的思想，对学生进行环境保护教育。 [重点、难点] 氯气的实验室制法。

3 2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2 ↑ 电解的离子方程式为： 2Cl-+2H2O===2OH-+Cl2↑+H2↑
1、工业制备 (1)电解饱和食盐水（氯碱工业）： 　电解的化学方程式为： 　　　　　2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2 ↑ 电解的离子方程式为： 　　　　　2Cl-+2H2O===2OH-+Cl2↑+H2↑ (2)电解熔融的氯化钠： 　电解的化学方程式为：2NaCl===2Na+Cl2↑ 2、实验室制备 (1)反应原理: 通电 通电 通电

4 氯气的实验室制法 实现Cl Cl Cl的转化,分别需加入氧化剂还是还原剂? (讨论) 用氧化剂在适当的条件下将负一价氯氧化成为零价氯。
实现Cl Cl Cl的转化,分别需加入氧化剂还是还原剂? (讨论) 用氧化剂在适当的条件下将负一价氯氧化成为零价氯。 实验室制取氯气常用MnO2和浓盐酸为原料(反应需加热) MnO2+4HCl = MnCl2+2H2O+Cl2↑ MnO2+4H++2Cl-=Mn2++2H2O+Cl2 ↑

5 讨论 MnO2+4HCl = MnCl2+2H2O+Cl2↑ MnO2+4H++2Cl-=Mn2++2H2O+Cl2 ↑
（1） 指出氧化剂、还原剂及电子转移情况 得到2e- MnO2+4HCl = MnCl2+2H2O+Cl2↑ 氧化剂 还原剂 失去2×e-

6 H2 Cl2 O2 （2） 装置的先择如何呢？ （3） 用什么样的方法收集氯气呢？ 固液不加热 固液加热 固固加热
选择气体发生装置的原则：反应物的状态和反应条件 项目 发生装置类型 发生装置　的仪器 收集方法 Cl2 H2 O2 固液不加热 排水法（或向下排空集气法 固液加热 向上排空集气法或排饱和食盐水法 固固加热 排水法（或向上排空集气法

7 （5） Cl2中混有哪些杂质，怎样提纯、干燥？
通入NaOH溶液中吸收。 （5） Cl2中混有哪些杂质，怎样提纯、干燥？ HCl、H2O 将其先通入饱和食盐水中除HCl气体， 再通入浓硫酸中除去H2O。 （6） 实验步骤如何？

8 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

9 Cl2的制备

10 Cl2的制备、提纯、吸收 Cl2中混有HCl和H2O（g）

11 小结 ①因浓盐酸有挥发性，制氯气装置应使用分液漏斗（仪器）. ②滴加浓盐酸不能过快，加热方式为微热。
③氯气中含有HCl、水气，先通过盛饱和食盐水的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。 ④多余的氯气应使用NaOH溶液吸收，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ⑤为确保实验过程中分液漏斗里的液体顺利流下，可采取的方法有：一是把分液漏斗和圆底烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套一个小试管。

12 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。
讨论 1、使浓盐酸与足量的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。

13 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

14 ①长颈漏斗应改成分液漏斗． ②烧杯下应填石棉网． 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

15 思考 3、实验室还可用KMnO4或KClO3代替MnO2与浓盐酸反应制氯气 KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2 ↑
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 ↑ KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2 ↑ 上述反应的氧化剂、还原剂、 分别是何物质？电子转移的方向 和数目能标出吗？ 思考

16 得10e- 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 ↑+ 8H2O 失10e- 氧化剂 KMnO4 还原剂 HCl

17 4、想一想：能不能设计一实验证明起漂白 性作用的是HClO而不是Cl2？ 提示：实验室制得的Cl2中含有水蒸汽，同学们能不能根据课本HClO的漂白实验得到启发，将Cl2的制取装置与HClO的漂白实验装置组合成一套实验装置？

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20 B B 1.实验室制取下列气体的反应既是分解反 应,又是氧化还原反应的是 ( ) A .NO2 B. O2 C. Cl2 D. CO2
课堂练习 1.实验室制取下列气体的反应既是分解反 应,又是氧化还原反应的是 ( 　　) A .NO B. O2 C. Cl D. CO2 2. 用二氧化锰和浓盐酸制取氯气,当有0.4 L 10 mol/L HCl被氧化时,生成的氯气在标准状况下的体积为 ( 　　 ) A. 22.4L B. 44.8L C. 67.2L D. 89.6L B B

21 3. 将0.15 mol的MnO2与过量的 12 mol/L的浓盐酸反应,和50 mL 12 mol/L的浓盐酸与足量的MnO2反应两者产生的Cl2相比(其他反应条件相同) ( 　　 )
A. 一样多 B.前者较后者多 C. 后者较前者多 D.无法比较 B 4. 有人设计了以下六步操作制备氯气，其操作顺序为： ①向分液漏斗中加入浓盐酸,并将导气管插入集气瓶 ②检查装置的气密性 ③把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯火焰确定铁圈高度,固定铁圈,放上石棉网 ④在烧瓶上装好分液漏斗,安装好导气管 ⑤向烧瓶中装入二氧化锰固体 ⑥将烧瓶固定在铁架台上 ④③⑥②⑤①

22 5.在氯酸钾的分解反应里，二氧化锰的催化问题，到目前还没有肯定的解释。鉴于制得的氧气中有氯气的气味，生成的氯化钾又略带紫红色，认为反应过程如下（已配平）：
Ⅰ：2KClO3+2MnO2=2A+B↑+C↑ Ⅱ：2A = D+MnO2+ C↑ Ⅲ：B+D = 2KCl+□+ C↑ （1）反应Ⅰ中氧化产物是 （填化学式） （2）反应Ⅲ化学方程式为 （3）按上述反应过程，若制取1.5 mol O2，总共有 mol电子发生转移。

23 【解析】 抓住题中的信息：有Cl2生成，有紫红色物质（为KMnO4），及A受热分解，推得A为KMnO4，C为O2，则B为Cl2；再根据MnO2作催化剂，推断出□中物质为MnO2。 由2KClO3+2MnO2=2KMnO4+Cl2↑+O2↑① 2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑② Cl2+K2MnO4=2KCl+MnO2+O2↑③ 推测：每步反应均得到0.5 mol O2，其中反应②和③分别转移2 mol e-，而反应①中Cl从+5→0价，转移电子5 mol，共计2+2+5=9 △

24 9 Ⅰ：2KClO3+2MnO2=2A+B↑+C↑ Ⅱ：2A = D+MnO2+ C↑ Ⅲ：B+D = 2KCl+□+ C↑
（1）反应Ⅰ中氧化产物是 （填化学式） （2）反应Ⅲ化学方程式为 （3）按上述反应过程，若制取1.5 mol O2，总共有 mol电子发生转移。 KMnO4、Cl2、O2 Cl2+K2MnO4＝2KCl+MnO2+O2↑ △ 9 【解题回顾】 一是根据反应现象推测产物，二是明确催化剂参与反应，最后还原生成催化剂。 不能根据总反应式：2KClO3＝2KCl+3O2↑来推出转移电子数为6。

25 年全国高考题)实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物呈棕红色,易潮解,100℃左右时升华,下图是两个学生设计的实验装置,左边的反应装置相同,而右边的产物收集装置则不同,分别如(Ⅰ) (Ⅱ)所示:

26 (2)D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是 (3)D中反应的化学方程式为： 。 (4)装置(Ⅰ)的主要缺点是： 。
(1)B中反应的化学方程式为： 。 (2)D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是 (3)D中反应的化学方程式为： 。 (4)装置(Ⅰ)的主要缺点是： 。 (5)装置(Ⅱ)的主要缺点是： 如果选用此装置来完成实验,则必须采取的改进措施是： MnO2+4HCl(浓) MnO2+Cl2↑+2H2O △ B中的反应进行一段时间后，看到黄色气体充满装置，再开始加热D 2Fe + 3Cl FeCl3 △ 导管易被产品堵塞；尾气排入空气中，易造成环境污染。 产品易受潮解。 在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置。(或其它合理答案)。

27 【小结】此题综合了氯气的性质、制法，三氯化铁的性质和制取，化学实验操作及实验装置等问题。此题中涉及的制取氯气和三氯化铁的原理比较简单，排除装置中空气的方法属常识性操作，（1）、（2）、（3）问容易作答。只要根据题给信息，对装置（Ⅰ）、（Ⅱ）的不同部分进行对比分析，答案就在（Ⅰ）、（Ⅱ）两图中，（4）、（5）问即可得解。 1.装置（Ⅰ）中三氯化铁由D进入E是通过细玻璃管，而装置（Ⅱ）D直接插入E中，此二法那一种更好呢？根据题给信息，三氯化铁在100℃左右升华，D管生成的三氯化铁已是蒸气，温度降低即凝结成固体颗粒，细玻璃管就会被堵塞，此为装置（Ⅰ）的缺点之一。

28 2.装置（Ⅱ）中E下边有一盛有NaOH溶液的洗气瓶。NaOH溶液的作用是什么呢？联想到氯气是有毒气体，实验时的尾气排入空气前必须用NaOH溶液来吸收，而装置（Ⅰ）中没有，此为装置（Ⅰ）的缺点之二。
3.装置（Ⅰ）中E右边连有盛浓H2SO4的洗气瓶，而装置（Ⅱ）中没有。浓H2SO4在此起什么作用呢？根据题目所给信息，三氯化铁易潮解，要制得无水三氯化铁，必须在制取三氯化铁装置前后都要设计干燥装置（这点原题D管前已经设计出此信息）。装置（Ⅱ）未这样设计即为缺点，需在E、F之间连接干燥装置

29 延伸　·　拓展 7. 现用浓盐酸、MnO2共热制Cl2，并用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白精，现已知反应Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ΔH＜0，若温度稍高即发生副反应6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。甲、乙、丙三人分别设计三个装置，如下图所示。 石灰

30 （1）请从：a不容易控制反应速率，b容易控制反应速率，c有副反应发生，d可防止副反应发生，e污染环境，f可防止污染环境，几个方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点作出评析，并选择符合题目要求的选项填在空格内。 优 点 缺 点 甲装置 乙装置 丙装置 （2）上图中甲由a、b两部分组成，乙由c、d、e三部分组成，丙由f、g组成，从上述甲、乙、丙三套装置中选出合理的部分（按气流从左到右的方向）组装一套较为完善的实验装置 （填所选部分的编号）

31 （3）实验中若用12 mol/L的浓盐酸100mL与足量的MnO2反应，最终生成Ca(ClO)2的物质的量小于0
（3）实验中若用12 mol/L的浓盐酸100mL与足量的MnO2反应，最终生成Ca(ClO)2的物质的量小于0.15 mol，其可能的主要原因是 。（假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生）。 【解析】 根据题给药品，制取氯气应用装置c或f，依据题给信息氯气与Ca(OH)2的反应是放热反应，且温度高时易发生副反应，所以制漂白精时应采取降温措施。氯气有毒，需进行尾气处理。

32 （1） a不容易控制反应速率，b容易控制反应速率，c有副反应发生，d可防止副反应发生，e污染环境，f可防止污染环境. 优 点 缺 点 甲装置 乙装置 丙装置 a e d c b f c e b 石灰

33 （2）上图中甲由a、b两部分组成，乙由c、d、e三部分组成，丙由f、g组成，从上述甲、乙、丙三套装置中选出合理的部分（按气流从左到右的方向）组装一套较为完善的实验装置 （填所选部分的编号）
c或（f）、b、e 石灰

34 。（假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生）。
（3）实验中若用12 mol/L的浓盐酸100mL与足量的MnO2反应，最终生成Ca(ClO)2的物质的量小于0.15 mol，其可能的主要原因是 。（假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生）。 MnO2只能氧化浓盐酸，随着反应进行，c(Cl-)减小，还原性减弱，反应不能继续进行。 【解题回顾】 本题综合性较强，既要熟悉氯气的制备，又要抓住题给信息应用理论知识采取相应的实验措施。

35 C BD D 随堂检测 1、下列气体发生装置相同的是 A 氯气和氢气 B氯气和氧气 C氢气和二氧化碳 D氧气和二氧化碳
2．实验室制氯气时,二氧化锰的作用是 A 催化剂 B 氧化剂 C 还原剂 D 反应物 3．实验室用KMnO4制氧气，为除去粘附在试管壁上的MnO2，可用试剂是 A 汽油 B 水 C 稀盐酸 D 浓盐酸 BD D

36 C 4、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 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 C

37 小　　结 　　本节课我们主要学习了氯气的制备，重点学习的是氯气实验室制法。氯气的实验室制法一直是高考及各类考试的热点内容之一，希望同学们通过本节的学习，掌握氯气的制备方法。

38 再　见