氯化氢的制取和性质
实验室中制备氯化氢的几种方法_File-2012-3
实验室中制备氯化
氯化氢气体可用作催化剂、有机合成原料和超纯试剂的原料, 还可用纯水吸收制得高纯度盐酸,
应用于试剂、食品工业、精细化工、医药等,具有广阔的应用前景。其中电子级氯化氢HCl (纯度≥
99.995% )用于医药、化工、半导体行业, 需求量越来越大。氯化氢是盐酸的溶质,是重要的化工
15(1): 58-63. [7] 人民教育出版社化学社.高中化学教材第一册(必修).第一版2003: 64—68. [8] 人民教育出版社化学社.高中化学教材第一册(必修).第一版,2003: 20一24. [9] 北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学.无机化学教研室,无机化学, 下册, 第四版.
3. 将磷酸滴入氯化钠中 采用高沸点非氧化性酸制低沸点酸的原理。反应的方程式是:
2NaCl+ H3PO4 (浓)═△═Na2HPO4 +2HCl↑ 实验步骤是按用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的实验装置组装,在烧瓶中加入氯化钠晶体, 在分液漏斗中注入浓磷酸。最后点燃酒精灯,用向上排气法收集氯化氢气体。尾气则用 30%氢氧化 钠溶液吸收。 无论是用用磷酸还是硫酸来制取HCl气体,并不是浓度越大越好。浓度越大,吸水性越强,且 酸多数以分子形式存在电离出来的氢离子很少。氯化钠也难电离出氯离子,从而导致产生的HCl气 体的速度较慢。结果显示H2SO4浓度较大时(70%以上)都会有SO2气体伴随生成,是因为H2SO4浓 度较高时,其氧化性比较强,和氯化钠发生氧化还原反应,所以有SO2杂气体生成。H2SO4浓度较 低时,虽没有SO2杂气体生成,但是产气速度较慢,是因为氢离子的浓度下降,导致氢离子与氯离 子结合生成HCl气体的机会小 所以产气速度较慢。对于用H3PO4时,其浓度范围襁’59%—80%时 产气速度较适宜,其中在60%—75%这个浓度范围产生气体较平稳,并且无杂质气体产生,是因 为磷酸是非氧化性酸,又可以提供足够的氢离子。且具有强吸水性,有利于气体的逸出。 H3PO4和NaCl晶体在加热条件下制取HCl气体时,H3PO4的物质的量应相对过量,NaCl晶体中 加入少量水稀释情况下反应更快,H3PO4和NaCl混合均匀产生的气体较平稳些。 用磷酸代替硫酸,生成HCl气体的纯度高。磷酸浓度范围相对于硫酸要宽一些,装置中减少了 除SO2的净化装置,装置简易,但由于H3PO4的价格约是H2SO4的5倍,从而使成本提高了。 采用浓度在50%—80%范围的H3PO4和5g氯化钠(按照需求量按照比例反应)在加热的条件下 反应制取HCl气体较好。
氯化氢的性质
氯化氢的性质无色有刺激性气味的气体。
标准状态下密度为1.00045克/升,熔点-114.80℃,沸点-85℃。
在空气中发白雾,溶于乙醇、乙醚,极易溶于水。
实验室中用水吸收时不得把导管口伸入水下,而要在导管口连接倒放的漏斗,使其边缘紧贴水面以利吸收并防止倒吸。
因HCl的沸点低,不易液化,若混入少量氯气可用活性炭吸附掉易液化的C12。
若Cl2中混入HCl则可用少量水或饱和食盐水洗气以除去溶解度甚大的HCl。
干燥HCl气不活泼,对锌、铁均无反应。
其水溶液叫盐酸,常用的浓盐酸密度为l.18~l.19克/厘米3(含HCl36~38%的溶液)相当于12摩/升左右。
浓盐酸是挥发性强酸,加热蒸发时则HCl逸出得比水多,致使浓度下降,至20%即不再下降,成为“恒沸点溶液”。
盐酸具有酸的通性,其酸根Cl-无氧化性,为非氧化性酸1.氢的构成及热物理性质氢有三种同位素:原子量为1的氕(符号H);原子量为2的氘(符号D)和原子量为3的氚(符号T)。
氕(通称氢)和氘(亦称重氢)是稳定的同位素;氚则是一种放射性同位素,半衰期为12.26年。
氚放出b射线后转变成。
氚是极稀有的,在1018个氢原子中只含有0.4~67个氚原子,所以自然氢中几乎全部是氕(H)和氘(D),它们的含量比约为6400:1。
不论是那种方法获得的氢,其中氕的含量高达99.987%,氘(D)含量的范围在(0.013~0.016)%之间。
事实上,因为氢是双原子气体,所以绝大多数的氘原子都是和氕原子结合在一起形成氘化氢(HD)。
分子状态的氘-D2在自然氢中几乎不存在。
因此,普通的氢实际上是H2和HD的混合物,HD在混合物里的数量在(0.026~0.032)%之间。
在通常状况下,氢是无色、无味无嗅的气体,极难溶解于水。
氢是所有气体中最轻的,标准状态下的密度为0.0899,只有空气密度的/14.38。
在所有的气体中,氢的比热容最大、热导率最高、粘度最低。
氢分子以超过任何其它分子的速度运动,所以氢具有最高的扩散能力;不仅能穿过极小的空隙,甚至能透过一些金属,如钯(Pd)从240开始便可以被氢渗透。
氯化氢的性质
氯化氢的性质无色有刺激性气味的气体。
标准状态下密度为1.00045克/升,熔点-114.80℃,沸点-85℃。
在空气中发白雾,溶于乙醇、乙醚,极易溶于水。
实验室中用水吸收时不得把导管口伸入水下,而要在导管口连接倒放的漏斗,使其边缘紧贴水面以利吸收并防止倒吸。
因HCl的沸点低,不易液化,若混入少量氯气可用活性炭吸附掉易液化的C12。
若Cl2中混入HCl则可用少量水或饱和食盐水洗气以除去溶解度甚大的HCl。
干燥HCl气不活泼,对锌、铁均无反应。
其水溶液叫盐酸,常用的浓盐酸密度为l.18~l.19克/厘米3(含HCl36~38%的溶液)相当于12摩/升左右。
浓盐酸是挥发性强酸,加热蒸发时则HCl逸出得比水多,致使浓度下降,至20%即不再下降,成为“恒沸点溶液”。
盐酸具有酸的通性,其酸根Cl-无氧化性,为非氧化性酸1.氢的构成及热物理性质氢有三种同位素:原子量为1的氕(符号H);原子量为2的氘(符号D)和原子量为3的氚(符号T)。
氕(通称氢)和氘(亦称重氢)是稳定的同位素;氚则是一种放射性同位素,半衰期为12.26年。
氚放出b射线后转变成。
氚是极稀有的,在1018个氢原子中只含有0.4~67个氚原子,所以自然氢中几乎全部是氕(H)和氘(D),它们的含量比约为6400:1。
不论是那种方法获得的氢,其中氕的含量高达99.987%,氘(D)含量的范围在(0.013~0.016)%之间。
事实上,因为氢是双原子气体,所以绝大多数的氘原子都是和氕原子结合在一起形成氘化氢(HD)。
分子状态的氘-D2在自然氢中几乎不存在。
因此,普通的氢实际上是H2和HD的混合物,HD在混合物里的数量在(0.026~0.032)%之间。
在通常状况下,氢是无色、无味无嗅的气体,极难溶解于水。
氢是所有气体中最轻的,标准状态下的密度为0.0899,只有空气密度的/14.38。
在所有的气体中,氢的比热容最大、热导率最高、粘度最低。
氢分子以超过任何其它分子的速度运动,所以氢具有最高的扩散能力;不仅能穿过极小的空隙,甚至能透过一些金属,如钯(Pd)从240开始便可以被氢渗透。
氯化氢
第一节:氯化氢合成工艺技术1 生产能力1.1 设计能力1.1.1 十万吨系统设计能力:6.7万吨HCl/年1.1.2 五万吨系统设计能力:4.7万吨HCl/年1.2 实际生产能力1.2.1十万吨系统有三台石墨合成炉及其配套设备,满负荷运行日产氯化氢气体198.67吨,单台炉产能66.22吨/日。
1.2.2 五万吨系统共有5台钢制合成炉及其配套设备,正常生产时运行4台合成炉,运行负荷日产氯化氢气体156吨,单台炉产能39吨/日。
12.3 五万吨系统通过改造,新增两台二合一副产蒸汽石墨合成炉及其配套设备,日常开一备一,满负荷运行日产氯化氢气体150吨,单台炉产能150吨/天。
系统在满负荷运行状态下,可副产压力在0.8-1.0 MPa饱和蒸汽4.375吨/h,装置年开工率按8000h计,年产蒸汽3.5万吨。
1.2.4因原料气含有一定量的水份,故生产系统在正常运行时产生一定量的冷凝酸(盐酸),其产量约为:十万吨系统5吨/日,氯化氢气体损耗量约为日产总量的0.78%;五万吨系统 3.5吨/日,氯化氢气体损耗量约为日产总量的0.52%。
1.2.5 如后工序生产出现异常,本装置生产的氯化氢气体将部分或全部倒入吸收系统制取盐酸,五万吨系统满负荷运行每小时生产氯化氢气体约3800m3 /h,用水吸收制取浓度31%盐酸可生产20.08T/h;十万吨系统满负荷运行每小时生产氯化氢气体约5500 m3 /h,用水吸收制取浓度31%盐酸可生产28.02 T/h。
1.2.6根据实际生产情况,五万吨合成系统仍有一定的生产余量,但吸收装置受设备自身因素影响已满负荷运行,如全部降量制取盐酸,前系统必须降电流;十万吨系统合成系统已趋于满负荷,无法对现有装置进行提量,如全部降量制取盐酸,三套吸收装置无法全部吸收,前系统必须降电流,将氯化氢产量降至3200 m3 /h。
2 产品及副产品2.1 本装置的产品:氯化氢气体,副产品:盐酸(合成酸、高纯酸)、蒸汽产品名称:氯化氢气体;分子式:HCL ;分子量36.5682.2 氯化氢的性质2.2.1 物理性质2.2.1.1 氯化氢是一种有毒、有害、有强烈刺激性气味的气体。
《氯化氢的制备和性质实验》教学设计
课例研究一、教学内容分析本课时“氯化氢的制备和性质实验”是以人教版九年级下册第十单元课题一《常见的酸和碱》、人教版必修一第四章第二节《富集在海水中的元素——氯》为背景。
在学习完以上知识,开展本节课的学习。
本节课一共安排了两个实验,采用固液制取氯化氢以及氯化氢的喷泉实验。
这两个实验并没有在教材中呈现,但氯化氢及盐酸的性质几乎贯穿整个中学化学,故对教材进行二次开发,通过演示本节课的实验,有助于学生进一步巩固氯化氢和盐酸的性质;而喷泉实验是中学阶段较有趣的实验之一,既可以活跃学习气氛,又可以巩固对氯化氢可溶性的理解。
本课题在教材中起呈上启下的作用,上是对所学氯化氢、盐酸性质的巩固。
下是对第四节课题一《氨》的学习打下基础。
二、学情分析知识储备上:1.硫酸、盐酸的相关性质2.酸的通性3.常见物质的可溶性能力储备上:1.具备基本的实验操作能力2.掌握一定的观察与思考实验现象的能力,但对灵活运用知识解释实验现象的能力有所缺乏。
心理特征上:勤于思考,思维活跃三、教学目标1.知识与技能(1)掌握氯化氢的实验室制法与气体收集(2)掌握氯化氢的性质实验操作2.过程与方法(1)通过复分解反应发生的条件探究反应原理(2)通过演示制取氯化氢气体的反应实验,掌握氯化氢的实验室制法与气体收集(3)通过喷泉实验,验证HCl酸的通性,巩固HCl、盐酸的相关性质3.情感态度价值观通过尾气处理,养成环保意识,激发学习化学的兴趣。
四、重点难点重点:氯化氢的实验室制法与气体收集难点:形成喷泉的原因五、教学过程【课前准备】1.教师的准备课前制备用于喷泉实验的氯化氢气体2.学生的准备复习酸的通性,盐酸、氯化氢的性质,氯离子的检验方法【教学过程】《氯化氢的制备和性质实验》教学设计■李粉敏 衷明华 (韩山师范学院化学系 广东潮州 521041)【中图分类号】G64.24【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2016)22-0258-02教学环节教师活动学生活动新闻导入播放“临沂郯城:氯化氢中毒三名工人当场窒息被困井下”视频提示:新闻涉及氯化氢的性质有哪些?提问:如果发生了氢气泄露,应该如何应急处理?学完本节课你是否可以回答呢?观看视频,捕捉信息“有毒,具有腐蚀性,密度比空气大”HCl 工业制法上节课,我们学习了HCl 的工业制法,记不记得是怎样制取的?在本子上写出反应的化学方程式回忆后写出:H 2+Cl 2===2HCl设置疑问引导思考我们如何在实验室制取HCl 呢?大家回忆一下,我们是怎样制取硅酸的?对的,我们酸与其盐制成了另一种盐和酸,采用了强酸制弱酸的方法,那么我们现在依旧用这种方法来制取,假设我们采用氯化钠,那么我们可用选用什么酸呢?我们学过的比HCl 酸性强的酸有什么?本实验采用氯化钠固体和浓硫酸制取氯化氢气体:NaCl+H 2SO 4(浓)=NaHSO 4+HCl ↑(常温或微热)2NaCl+H 2SO 4(浓)=Na 2SO 4+2HCl ↑(500℃~600℃)它们属于什么反应类型呢?强酸制弱酸一般是通过水溶液中发生复分解反应进行的。
高一化学氯及化合物知识点
高一化学氯及化合物知识点化学是一门既有理论又有实践的科学。
在高中化学课程中,氯及其化合物是一个重要的知识点。
本文将系统介绍高一化学中的氯及其化合物相关知识,包括氯的性质、氯化物的制取与性质、氯的应用等内容。
一、氯的性质氯是一种非金属元素,位于周期表的第17族,原子序数为17,符号为Cl。
氯的原子结构中有7个电子,分布在1s2 2s2 2p6 3s23p5的能级上。
氯具有黄绿色,密度较大,常见的氯的同位素有35Cl和37Cl。
氯的物理性质:氯是一种强烈的刺激性气体,具有辛辣的气味。
室温下,氯气是一种黄绿色的气体,常见的氯化物离子为Cl-,在水中呈现淡黄绿色。
氯的密度相对较大,在常压下,1升氯气的质量约为3.2克。
氯的化学性质:氯是一种活泼的元素,容易与金属发生反应形成金属氯化物。
在高温下,氯与氢气反应生成氯化氢(HCl)气体。
氯气与碱金属反应也能生成相应的金属氯化物。
此外,氯还能与非金属元素反应生成相应的氯化物。
二、氯化物的制取与性质氯化物是氯与其他元素形成的化合物,常见的氯化物有氯化钠(NaCl)、氯化铁(FeCl3)等。
下面以氯化钠为例介绍氯化物的制取与性质。
氯化钠的制取:氯化钠是一种常见的氯化物,也是食盐的主要成分。
氯化钠可以由氯气与金属钠反应制得,化学方程式为:2Na + Cl2 → 2NaCl。
氯化钠的性质:氯化钠是一种白色结晶固体,能溶于水成为氯化钠溶液。
氯化钠的溶液是一种电解质,能导电。
氯化钠具有较高的熔点和沸点,因此常用于融化冰雪的融雪剂。
三、氯的应用氯及其化合物在生活和工业中有广泛的应用。
1. 消毒剂:氯化物是一种常用的消毒剂,如氯化钠溶液、次氯酸钠溶液等。
这些化合物能杀死细菌、病毒和其他微生物,常用于水处理、污水处理、消毒液等方面。
2. 制取工业化学品:氯化铁、氯化铝等氯化物广泛应用于制药、染料、催化剂等工业中,用于制取各种化学品。
3. 硅片制备:氯气在半导体制备中起重要作用,可以用于刻蚀硅片表面、清洁硅片和气相沉积等工艺。
氯化氢合成装置工艺
冷却换热块
上气室
下气室
上换热块
石英灯头
冷却换热块
汽包
(二)、降膜吸收器
1、降膜吸收器原理 管内走吸收剂及吸收气体,管间走冷却剂;上
封头内为吸收器头部,内有分布装置,保证吸收剂 均匀地分布到每根吸收管内,并在管内壁形成薄膜 往下流。本设备属湿壁式表面吸收装置,适用于伴 随放热的易溶腐蚀性气体(如HC1,SO2等)的吸 收。操作时吸收剂通过布膜器沿垂直列管内壁以薄 膜状下降,气体自上而下(并流)通过内管空间, 气液两相在流动的液膜上进行传质。列管外通冷却 剂以除去吸收过程中放出的热量 。
(5)点着氢气软管插入灯头氢气管,用铁丝 扎紧。
(6)打开氯气切断阀HV-5458,用手动小阀 缓慢加氯气。观察火焰颜色,待火焰变为青 白色时封炉门。
(7)打开尾气排空,加吸收水。给合成炉提 量至氢气500m³/h,氯气380m³/h左右后等 合成炉升温。
(8)当蒸汽压力并入蒸汽总管后逐步给合成 炉提量。自控阀限位后将手阀开大,改用自 控阀调节。
顶部防爆膜 冷却换热块5个
循环水进口 平衡管
炉门 纯水进口
循环水出口 上气室 蒸汽出口
汽包
下气室 氯化氢出口
上换热块 下换热块
两侧防爆口 上节石墨筒体 中节石墨筒体 下节石墨筒体
视镜
石墨底盘
循环水 冷却水
纯水
冷却水
防爆口
循环水
氯化氢
蒸汽出口 闪蒸罐
纯水
视镜 氯气 氢气
石墨底盘
石墨筒体
下换热块
氯化氢合成装置工艺
氯碱分厂 郝天亮
二○一二年五月五日
讲述内容
1、本装置生产任务及产品简介 2、氯化氢合成的原理 3、工艺流程 4、点炉及停炉步骤 5、主要设备结构及其原理 6、主要控制指标 7、常见事故及处理方法 8、联锁说明 9、应急处理操作
第二节氯化氢
第二节氯化氢一、素质教育目标(一)知识教学点1.初步掌握氯化氢和盐酸的性质。
2.初步掌握氯化氢的实验室制法,认识反应条件对化学反应的影响。
3.掌握氯离子的检验方法。
4.学会有一种反应物过量的化学方程式的计算。
5.了解盐酸和食盐的重要用途。
(二)能力训练点1.培养学生认真仔细地观察实验现象,理解实验原理,善于发现问题和提出问题的能力。
2.培养学生用对比的方法去认识事物和研究事物的能力。
3.培养学生结合实验现象,分析、推断反应产物、正确书写化学方程式的能力。
4.培养学生语言表达能力和总结概括知识的能力。
5.培养学生化学计算的技能、技巧。
(三)德育渗透点1.培养学生热爱化学的情感,激发学生学习化学的兴趣。
2.培养学生善于思考、勤学好问、勇于探索的优良品质。
3.培养学生会用辩证的观点去认识问题和处理问题的能力。
4.结合我国丰富的食盐资源,对学生进行爱国主义教育。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法1.重点(1)氯化氢的性质。
(2)氯化氢的实验室制法。
2.难点(1)实验室制取氯化氢的化学反应原理。
(2)有一种反应物过量的化学方程式计算。
3.疑点(1)制取氯气、氯化氢的实验中,分液漏斗为什么要加盖玻璃塞?(2)实验室制取氯气和氯化氢的尾气吸收装置为什么不同?(3)只有易溶于水的气体才能作喷泉实验,这种说法妥当吗?(4)在检验Cl-时,为什么在加入AgNO3溶液之后,还要加稀HNO3酸化呢?4.解决办法(1)重点的解决办法。
①从学习氢气与氯气的反应入手,指出氯化氢是氯的一种重要化合物,它的水溶液是盐酸。
②学习氯化氢的物理性质时,应预先展示收集在干燥容器里的氯化氢,要求学生认真观察它的颜色、状态。
在认识氯化氢的溶解性时,应演示为喷泉实验,实验中注意引导学生积极思考,对学生提出观察要求,最后,教师启发学生得出结论:氯化氢极易溶于水,它的水溶液呈酸性。
③从类别、组成、性质等方面对比氯化氢和盐酸,使学生认识到虽然氯化氢与盐酸存在特殊关系,但不能将二者等同,既要掌握它们之间的联系,又要抓住它们之间区别。
氯化氢合成问答题
氯化氢合成工一、工艺技术知识填空题1.氢气分子式(),分子量(),密度为()。
答:H2;2.016;0.0897Kg/m3(标)2.氢气在常温常压下是比空气()的()色()味,()溶于水的气体。
答:轻;无;无;微3.氢气与空气,氧气燃烧的燃点分别为()和()℃。
答:530℃;450℃4.氢气和氧气在()℃时,反应生成()。
答:800;水5.氯气的分子式为(),分子量为(),密度为()Kg/m3(标),沸点为()℃。
答:Cl2;70.906;3.214;-33.96.氯气在常温常压下是一种()色,具有()味比空气()的气体。
答:黄绿;窒息刺激臭;重7.氯气()溶于水,生成(),对大多数()有强烈腐蚀性。
而()氯气对()的腐蚀性()。
答:易;次氯酸;金属;干;金属;极微8.氯气的用途(),主要用于杀菌消毒,漂白,矿物精炼等,是因为氯气的()极活泼,氯溶于水产生()氯。
答:极广;化学性质;原子态9.氯气与许多元素直接化合,与氢气燃烧生成(),与氮气反应生成(),与水在90℃时反应生成()。
答:氯化氢;三氯化氮;氯水(Cl2·8H2O)10.氯气在()和()时可成液氯。
答:加压;冷冻11.氯化氢在常温常压下是一种比空气(),有()气味,()色的气体。
答:重;刺激性;无12.氯化氢的分子式为(),分子量为()。
答:HCl;36.46113.氯化氢()溶于水。
氯化氢()为盐酸,化学纯盐酸是()色的。
工业用盐酸含()等杂质呈()色的溶液状态。
答:易;水溶液;无;铁离子;微黄14.盐酸对金属的腐蚀性极强,但对金属()和塑料、陶瓷的腐蚀性很()。
答:钛;小15.干燥氯化氢对金属()腐蚀性。
答:几乎无16.氯气和氢气合成盐酸的化学反应式是()。
答:Cl2+H燃烧2HCl+Q17.氯化氢气体(炉火)经冷却后用()吸收成盐酸。
答:水18.31%合成盐酸的理论消耗氯气量为每生产1吨盐酸(31%)用氯气()。
答:301.5Kg19.炉气(HCl)温度一般控制在()℃。
氯化氢的制取
体药品和固体药品混合后加 热制取,装置相同。
• 不同点:HCl 向上排气法;
Cl2 排饱和食盐水法。
浓
• 氯化氢性质实验:
• 1、氯化氢和氨的反应
• 2、氯化氢在水中的溶解 ——喷泉实验
• 氯化氢和氨的反应
• NH3+HCl=NH4Cl
• 实验视频
• 复习视频 ——氨的喷泉实验
喷泉实验基本原理是:
气体在液体中溶解度很大,在 短时间内产生足够的压强差则 打开活塞后,大气压将烧杯内 的液体压入烧瓶中,在尖嘴导 管口形成喷泉。
Tips:
1、氨气在水中的溶解度是1:700。
2、通过滴管挤出的水溶解了部分氨 气,使气体体积减小,下面的水就 能进入烧瓶继续溶解,就形成喷泉 了。
3、氨的喷泉实验是一个有力证明氨 气在常温下极易溶于水且兼有证明 其水溶液显碱性。
实ons: 1.归纳喷泉实验的反应条件?
2.试总结有哪些化合物符合喷 泉实验的条件?
食盐和浓硫酸法
• 反应方程式:
• NaCl+H2SO4〓Na2SO4+2HCl↑
• • • • • • • • 装置: 分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯 除杂质: 通入浓硫酸(除水蒸气) 收集方式: 向上排气法 验满方法: 占有氨水的玻璃棒靠近瓶口,若出现白烟, 则已收集满
Tips:
• 相同点:HCl 和 Cl2 都是用液
氯化氢 制取与性质
一、实验目的
1、掌握实验室制取氯化 氢的仪器装置、收集方 法及尾气吸收 2、掌握氯化氢性质实验 的操作
实验室制备氯化氢的方法:
实验室制备氯化氢的方法: 1、食盐和浓硫酸法制取氯化氢 ⑴食盐和浓硫酸法制取氯化氢 2、浓盐酸与浓硫酸制取氯化氢
浅谈高中化学实验设计的改进与创新
浅谈高中化学实验设计的改进与创新摘要:在新课程改革的冲击下,对于现在的化学教师有诸多条条框框的要求,教师本人得要具备创新精神和实践能力是其中要求之一,化学实际上是一门以实验为基础的学科,论传统高中化学教材实验,一些实验操作危险或者是现象不明显,如何提高对实验改进和创新是我们教师面临的一大挑战。
作为教师,要是能够对传统的实验方法进行改进与创新,让实验操作简便,现象便于观察,减少污染及对资源的浪费,就能更加贴近新课程改革的核心与理念。
接下来,本人结合自己的积累,阐述自己的看法,讲述对一些实验的改进与创新,提高学生的实践能力和探索精神。
关键词:高中化学实验;改进;创新;新课程改革1.高中化学实验改进与创新的应用策略1.1将教师演示实验改为学生探究实验教师演示实验是化学课堂教学的内容之一,老师演示操作实验,引起学生关注观察,思考以及记录实验现象。
它的主要功能是通过教师演示,将要学习的实验内容展现在学生的面前,教师引领学生通过对实验现象的观察和分析,再结合教师的讲解[11],得出此实验结论。
为了让学生有机会来动手操作实验,增强他们对实验内容的学习效果,这就尽可能让教师将一些简单的教师演示实验能够改为学生探究实验,给学生更多机遇学习与提升。
例如:钠与水的反应、影响化学平衡的因素、原电池原理等等。
1.2将教材验证实验改为探究性实验教科书中有许多验证性实验,传统的化学教师经常一步一步演示实验,最后的结果与书中的描述一致,也就是说,这个实验是成功的就结束了。
学生也是依据教师的操作,机械地记下实验现象或结论就好。
假设教师能将此种类型的实验进行合适的改进设计,若能以探究的方式呈现出来,会有出乎意料的成果,展现学生主人公的地位,起到增强学生自信心的作用,同时也培养了学生探索精神及改进创造能力。
2.高中化学实验创新设计的案例2.1氯化氢制取与性质检验实验改进2.1.1背景本人通过在课堂教学中,还原了氯化氢制取与性质的实验,发现中学化学传统教材中演示实验有以下几点不足之处:实验装置步骤多且操作繁琐,实验存在一定危险,容易造成产物氯化氢气体的泄露,污染环境,不利于人体的健康,不利于提高教师对化学的教学质量;实验中的现象不明显,学生不易仔细进行观察;(3)没有对氯化氢的性质进行检测,缺乏说服力,不够严谨。
氯化氢的性质与实验室制法课件
收集装置 尾气处理装置
1.气体发生装置:
固-固加热 固-液不加热
固-液 加热
例如:氧气、氨气等
例如:氢气、 二氧化碳等
例如:氯气、氯化 氢等
2. 气体收集装置:
向上排空气法
向下排空气法
排水法
密度比空气大 的气体 例如:氧气、 二氧化碳、氯 化氢
密度比空气小 的气体 例如:氢气、 氨气
难溶或微溶于水 的气体 例如:氧气、氢 气、一氧化碳
选气 择体 吸的 收毒 剂性
思考: 实验室通过二氧化锰和浓盐 酸加热反应制取氯气气体。
Δ MnO2+4HCl(浓) → MnCl2 +Cl2↑+2H2O
请为本校实验室设计一套完 整的制备纯净干燥的氯气气体的 装置,以供性质验证实验使用。
同一种装置采用不同的操作方法, 有不同的用途
请思考图示的装置可以 有哪些用途?
①物理性质:无色溶液,能与水互溶,浓盐 酸易挥发 ②化学性质:有酸的通性
H+ 、Cl-、 盐酸 HO 2
探究 实验室制备HCl气体的装置
回忆:
实验室制O2
反应原理: 2KClO3 → Δ 反应装置: 加热大试管
MnO2
2KCl +3O2↑
气体收集:
排水集气法或 向上排空气法
实验室制CO2
反应原理:
HCl气体的性质
氯化氢物理性质
无色 有刺激性气味 比空气重 极易溶于水(标准状况下,1体积水可溶解约
500体积HCl)
与空气接触能产生白雾
如 何 证 明 氯 化 氢 极 易 溶 于 水
形成气体压强差 是形成喷泉的根 本原因。
怎样才能形成喷泉?
形成压强差 实验成败的关键是什么? 装置气密性要好; 烧瓶要干燥; 气体纯度高。 哪些常见的气体和液体的组合可以形成喷泉实验? 易溶于水的气体和水:HCl、NH3、NO2和O2; 气体与液体发生反应:CO2、Cl2、H2S、SO2 和NaOH溶液。
氯化氢合成问答题
氯化氢合成工一、工艺技术知识填空题1.氢气分子式(),分子量(),密度为()。
答:H2;2.016;0.0897Kg/m3(标)2.氢气在常温常压下是比空气()的()色()味,()溶于水的气体。
答:轻;无;无;微3.氢气与空气,氧气燃烧的燃点分别为()和()℃。
答:530℃;450℃4.氢气和氧气在()℃时,反应生成()。
答:800;水5.氯气的分子式为(),分子量为(),密度为()Kg/m3(标),沸点为()℃。
答:Cl2;70.906;3.214;-33.96.氯气在常温常压下是一种()色,具有()味比空气()的气体。
答:黄绿;窒息刺激臭;重7.氯气()溶于水,生成(),对大多数()有强烈腐蚀性。
而()氯气对()的腐蚀性()。
答:易;次氯酸;金属;干;金属;极微8.氯气的用途(),主要用于杀菌消毒,漂白,矿物精炼等,是因为氯气的()极活泼,氯溶于水产生()氯。
答:极广;化学性质;原子态9.氯气与许多元素直接化合,与氢气燃烧生成(),与氮气反应生成(),与水在90℃时反应生成()。
答:氯化氢;三氯化氮;氯水(Cl2·8H2O)10.氯气在()和()时可成液氯。
答:加压;冷冻11.氯化氢在常温常压下是一种比空气(),有()气味,()色的气体。
答:重;刺激性;无12.氯化氢的分子式为(),分子量为()。
答:HCl;36.46113.氯化氢()溶于水。
氯化氢()为盐酸,化学纯盐酸是()色的。
工业用盐酸含()等杂质呈()色的溶液状态。
答:易;水溶液;无;铁离子;微黄14.盐酸对金属的腐蚀性极强,但对金属()和塑料、瓷的腐蚀性很()。
答:钛;小15.干燥氯化氢对金属()腐蚀性。
答:几乎无16.氯气和氢气合成盐酸的化学反应式是()。
答:Cl2+H燃烧2HCl+Q17.氯化氢气体(炉火)经冷却后用()吸收成盐酸。
答:水18.31%合成盐酸的理论消耗氯气量为每生产1吨盐酸(31%)用氯气()。
答:301.5Kg19.炉气(HCl)温度一般控制在()℃。
实验室制取氯化氢气体
注意:碱性气体不能用酸性物质干燥 酸性气体不能用碱性物质干燥
验收满集:方法:向上排空气法 方法一:湿润的蓝色石蕊试纸
现象——试纸变红 方法二:将蘸有浓氨水的玻璃棒置于集气瓶口
现象——产生白烟
如 何 改 进
难挥发性酸制取易挥发性酸
能否用稀硫酸代替浓硫酸? 能否用氯化钠溶液代替氯化钠固体?
氯化氢气体极易溶于水
(1) (2) (3) (4) (5)
O2
H2、CO2
HCl
气体
N2(O2) CO(CO2) CO2(CO) H2(HCl) CO(HCl)
试剂或方法
通过灼热的铜 通过红热的C 通过灼热的氧化铜
王伟峰 上海市金山中学
NaCl (固)+ H2SO4 (浓)微热 NaHSO4+ HCl↑
强热
2NaCl (固)+ H2SO4 (浓) Na2SO4+ 2HCl↑
问题:
用了N哪aC些l (药固品)?+ H2SO4 (浓)微热 NaHSO4+ HCl↑ 强热 NaCl固体、浓硫酸
制取2N氯a化Cl 氢(固气)体+ 利H2用SO了4 (浓浓硫)酸的N什a2么SO性4+质2?HCl↑ 反应原理是什么?
氯化氢的实验室制法
点燃
→
2HCl
Cl2 在H2中燃烧,使Cl2燃烧 充分,防止污染空气
2、实验室制法:
药品:NaCl 和 浓硫酸
实验室制法:
(1)药品:NaCl 和 浓硫酸 (高沸点的酸制低沸点的酸)
(2)反应原理:
微热
NaCl + H2SO4
NaHSO4 + HCl↑ (不加热或微热)
强热
2NaCl + H2SO4
难以吸收的可以点燃处理,选用D。
尾气处理装置
净化装置
同一种装置采用不同的操作方法,有不同的用途
请思考图示的装置都有哪些用途?
1.A进气,B口出空气,收集比空气重的气体
2.B进气,A口出空气,收集比空气轻的气体。
3. 充满水,B进气,A口出水,可作排水取气装置,水排入 量筒并能测量气体体积。
4. 在瓶内加入适量液态净化剂,从A口进气,B口出气,可作 为气体净化装置。
Na2SO4 + 2HCl↑(加热到500℃—600℃)
发生装置
(3)装置: 收集气体
①制取氧气
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 2H2O2M=n=O=22H2O+O2
KMnO4
H2O2
MnO2
②制取氢气
Zn+2HCl=ZnCl2+H2
可用排水法
可用向下排空气法
③制取二氧化碳
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
制取氧气
固体(加热)
碳酸钙
制取二氧化碳
固+液(不加热)
制取氯化氢
固+液(加热)
气体收集装置
氯化氢的制取和性质
同一种装置采用不同旳操作措施,有不同旳用途
请思索图示旳装置都有哪些用途?
1.A进气,B口出空气,搜集比空气重旳气体
2.B进气,A口出空气,搜集比空气轻旳气体。
3. 充斥水,B进气,A口出水,可作排水取气装置, 水排入量筒并能测量气体体积。 4. 在瓶内加入适量液态净化剂,从A口进气,B 口出气,可作为气体净化装置。
2.做喷泉试验时,不可用平地烧瓶。 这是因为氯化氢被水吸收后造成瓶 内负压较大,容器有可能发生爆炸 危险。
3.氯化氢有毒,试验中搜集 旳氯化氢气体不要多闻, 以防中毒。
4.浓盐酸和浓硫酸都有强 腐蚀性,做试验时多加注 意。
Thanks
• 3.氯化氢放出缓慢时,再 用酒精灯小火加热.
制取氯化氢旳另一种措施
• 37%旳浓盐酸 20ml,98%旳 浓硫酸20ml。
• 迅速注入 10ml浓硫酸, 氯化氢气体迅 速产生
氯化氢旳性质 • 1.无色。 • 2.有刺激性气味。 • 3.密度比空气大。
4.溶解性-------喷泉试验
• 压缩滴管胶头,使少 许水进入烧瓶,烧杯 中旳石蕊试液喷入烧 瓶,变成红色,形成 漂亮旳喷泉。
制备原理: 高沸点(难挥发)酸制低沸点(易挥发)酸
• 主要试验药物
食盐(Nacl) • 浓硫酸
• 所需主要仪器:铁架台,集气瓶,分液漏斗, 圆底烧瓶,酒精灯,漏斗,导管,烧杯 等。。。
试验室制HCl旳装置
• 发生装置
• 搜集装置
• 尾气吸收装置
试验室制HCl旳装置
措施: 向上排空气法
改善后旳装置
• 结论:HCl极易溶于水, 1∶500。其水溶液为 盐酸。
5.挥发性----氯化氢和氨旳反应
• 把约30cm长旳粗玻璃管水平固定在铁架台上。如 上图。
氯化氢与盐酸
向上排空气法 向下排空气法
排水法
有毒有害气 体收集装置
验满:
A、使湿润的蓝色石蕊试纸立即变红 氯化氢溶于水显酸性
B、遇蘸有浓氨水的玻璃棒立即产生大量白烟
NH3+HCl→NH4Cl
利用氯化氢极易溶于水的性质,可用水吸收HCl
倒吸
水
水
漏斗防倒吸原理:当液体被倒吸进漏斗,由于漏斗的
容积很大,于是漏斗和烧杯的液面产生了液面差 ,漏斗中
HCl 的性质
一、物理性质:
1、色味态: 无色有刺激性气味的气体
2、密度:比空气重。
3、溶解性:HCl极易溶于水,通常条件下, 1体积 的水可以溶解大约500体积的氯化氢(1∶500)。 其水溶液为 盐酸。
喷泉实验
HCl
现象:
烧杯里的水喷入烧瓶中,形成红色喷泉。
原理:
HCl溶于水形成盐酸,使紫色石蕊试液变红。
易挥发酸、低沸点酸
思考:根据氯气的制法原理请设计制备 一瓶纯净的氯化氢气体的实验装置。
一套较完整的制取气体的装置,包括:
气体发生装置
气体净化装置 气体收集装置 尾气处理装置
有关仪器的名称:
铁架台(带铁圈、铁夹)、 酒精灯、圆底烧瓶、 石棉网、分液漏斗、 双孔塞、玻璃导管。
浓硫酸 气体净化包括除杂、干燥等步骤
HCl极易溶于水,烧瓶内的气压迅速降低,与外界大气 压产生了足够的压强差,外界大气压将烧杯内的液体压 入烧瓶中。
形成喷泉的组合
(1)常温常压下 HCl、NO2、NH3与水组合 能形成喷泉。
(2)酸性气体与NaOH溶液组合能形成喷泉, 例如CO2与NaOH,SO2与NaOH等。
氯化氢的制备
1、工业制氯化氢:
H2+Cl2
2.3 盐酸和烧碱
一、盐酸和烧碱
1.工业制氯化氢(HCl)原理:
氯气在过量的氢气中燃烧生成氯化 氢气体,氯化氢气体冷却后被水吸 收即得盐酸。 ① 氯气有毒,被过量的氢气所包 围,使氯气得到充分反应,防止 了对空气的污染; ② 制取氯气的成本较昂贵。
氯化氢(HCl)
物理性质
①无色有刺激性气味的气体;密度比空气大;
强热
微热
思考:①如何验证氯化氢已收集满?
湿润的蓝(紫)色石蕊试纸变红 HCl+NH3→NH4Cl (白烟) ②尾气如何吸收?将装置A改 成B,是否可行? A B
下列装置
气体净化装置的设计原则:根据净化药品的状态和净化 条件
液体试剂
固体试剂
c
固体试剂需加热
d
常见干燥剂及使用装置
液态干燥剂
装 置 常见干燥 剂 可干燥 气体 不可干燥 气体 → →
固态干燥剂
浓硫酸
H2,O2,Cl2,SO2,
无水CaCl2
碱石灰
CO,N2,CH4 H2S,NH3,HBr,
HI,C2H4
O2,Cl2,HCl,SO2, H2,O2, N2, H2, CO,N2,CH4 CH4, NH3 NH3 HX,H2S,SO2, CO2,NO2, Cl2
②极易溶于水。 思考:喷泉实验原理是什么?喷泉实验 说明氯化氢具有怎样的性质?
怎样才能形成喷泉?
形成压强差 实验成败的关键是什么? 装置气密性要好; 烧瓶要干燥; 气体纯度高。 哪些常见的气体和液体的组合可以形成喷泉实验? 易溶于水的气体和水:HCl、NH3、NO2和O2; 气体与液体发生反应:CO2、Cl2、H2S、SO2 和NaOH溶液。
氢氧化钠的用途
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利用氯化氢极易溶于水的性质,可用水吸收HCl
倒吸
?
水
水
漏斗防倒吸原理:当液体被倒吸进漏斗,由于
漏斗的容积很大,于是漏斗和烧杯的液面产生了液 面差 ,漏斗中的液体由于重力而落回烧杯中 。
实验步骤
• 1.
• 1.在圆底烧瓶中加入研细 的的食盐8~10克,加入少 量水3~5mL润湿(?)。
• 2.分次加入浓硫酸,此时, 已有氯化氢溢出。浓硫酸 的用量为8~10mL。
• 结论:HCl极易溶于水, 1 ∶ 500 。其水溶液为 盐酸。
5.挥发性----氯化氢和氨的反应
• 把约30cm长的粗玻璃管水平固定在铁架台上。如 上图。 • 在距蘸浓氨水一端约20cm处产生了白色环。 • 结论:氯化氢易挥发,微粒质量越小,扩散速率越 快。
1.注意氯化氢尾气的吸收,用 倒扣的漏斗即保证了尾气 的吸收又防止了倒吸。
△
制备原理: 高沸点(难挥发)酸制低沸点(易挥发)酸
食盐(Nacl)
• 主要实验药品
• 浓硫酸
• 所需主要仪器:铁架台,集气瓶,分液漏斗, 圆底烧瓶,酒精灯,漏斗,导管,烧杯 等。。。
实验室制HCl的装置
• 发生装置
• 收集装置
• 尾气吸收装置
实验室制HCl的装置
方法: 向上排空气法
改进后的装置
?
• 棉布漂白后的酸洗,棉布丝光处理后残留碱的中 和,都要用盐酸。在印染过程中,有些染料不溶 于水,需用盐酸处理,使成可溶性的盐酸盐,才 能应用
氯化氢的制取和性质
HCl实验室制备原理
微热
NaCl(S)+ H2SO4(浓) 2NaCl (S) + H2SO4(浓)
NaHSO4 + HCl↑ Na2SO4 +2 HCl↑
同一种装置采用不同的操作方法,有不同的用途
请思考图示的装置都有哪些用途?
1.A进气,B口出空气,收集比空气重的气体 2.B进气,A口出空气,收集比空气轻的气体。
3. 充满水,B进气,A口出水,可作排水取气装置, 水排入量筒并能测量气体体积。
4. 在瓶内加入适量液态净化剂,从A口进气,B 口出气,可作为气体净化装置。
注 意 事 项
2.做喷泉试验时,不可用平地烧瓶。 这是因为氯化氢被水吸收后导致瓶 内负压较大,容器有可能发生爆炸 危险。 3.氯化氢有毒,实验中收集 的氯化氢气体不要多闻, 以防中毒。 4.浓盐酸和浓硫酸都有强 腐蚀性,做实验时多加注 意。
Thanks
• 3.氯化氢放出缓慢时,再 用酒精灯小火加热.
制取氯化氢的另一种方法
• 37%的浓盐酸 20ml,98%的 浓硫酸20ml。 • 迅速注入 10ml浓硫酸, 氯化氢气体迅 速产生
氯化氢的性质 • 1.无色。 • 2.有刺激性气味。
• 3.密度比空气大。
4.溶解性-------喷泉实验
• 压缩滴管胶头,使少 量水进入烧瓶,烧杯 中的石蕊试液喷入烧 瓶,变成红色,形成 美丽的喷泉。