高中化学 氯气的工业制法原理
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
氯气的制取
(2)递变性：随着原子序数的递增，获得电子的能力 逐渐 减弱 ，非金属性逐渐 减弱 。
3．单质的物理性质(从 F2―→I2) (1)颜色由 浅 到 深 。 (2)状态：F2、Cl2 呈 气 态，Br2 为 液 态(易挥发)， I2 为 固 态(易升华)。 (3)熔、沸点：依次 升高 。 (4)密度：依次 增大 。 (5)溶解性：在水中的溶解度逐渐 减小 ，在有机溶 剂中的溶解性 大于 (填“大于”或“小于”)在水
（1）实验①得出的结论是＿＿＿＿＿＿。 （2）指出实验②和实验④中的“实验现象”： ②＿＿＿＿＿＿，④＿＿＿＿＿＿。 (3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是：＿_。 （4）通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不 同的结论。这两个结论可能是：a.＿＿,b.＿＿＿。 请设计简单的实验证明哪一个是正确的＿＿＿＿。 【自主解答】氯水中存在：Cl2+H2O ==== H++Cl+HClO, 通过AgNO3溶液检验Cl-的存在。通过淀粉KI试纸检验氯 水中存在Cl2,发生的反应为：Cl2+2KI ==== I2+2KCl。
氯气的密度比空气 大，所以气体流向 是长进短出。
Cl2在饱和食盐水 中的溶解度小
返回
.
氯 难氯
气 溶气
可 于是
以 饱黄
和 和绿
水 的色
可 食有
以 盐毒
和 水的
,
.
氢气
氧体
化 钠
密 度
反 应
比 空
气
大
,
可 溶 于 水
,
尾气处理装置
氯气的制备方法和氯气的性质1
CaCl2 + Ca(ClO)2+2H2O
工业上用于制造漂白粉
漂白粉主要成分：
CaCl2和Ca(ClO)2 漂白粉的有效成分：
Ca(ClO)2
Hale Waihona Puke 漂白粉的漂白原理是什么？为什么要密封保存？
工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉，漂白粉 的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是 Ca(ClO)2
• 漂白原理？： • Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3 ↓ +2HClO • 漂白粉失效的原因？：
氧化剂
MnO2、KMnO4、KClO3、NaClO、K2Cr2O7、电解
加热
MnO2+4HCl(浓）=== MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓）==2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O
K2Cr2O7+14HCl(浓）==2CrCl3 +3Cl2↑+2KCl+7H2O
(4)杀菌漂白性：
HClO能使有色布条、品红、酸碱指示剂等有色物 质褪色。
思考1：氯水滴到pH试纸上的现象并分析其原 因？
pH试纸先变红后褪色
思考2：氯气分别通入干燥的有色布条和湿润 的有色布条中的现象并分析其原因？
氯气能使湿润的有色布条褪色， 不能使干燥的有色布条褪色
思考3：在滴有酚酞的NaOH溶液中,逐滴加入氯水,结果
⑵跟非金属反应：
H2＋Cl2
2HCl
点燃现象：
发出苍白色火焰，瓶口有白雾(?)（工业制盐酸）
光照：会发生爆炸（故不能用于工业制盐酸）
⑶跟水反应：
高中化学苏教版必修1课件：专题2 第一单元 第一课时 氯气的生产原理及其性质
5．漂白粉 (1)漂白粉的成分为 CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。 (2)漂白粉长期露置于空气中，最终会生成 CaCl2，其反应原 理为 Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO、
光照 2HClO=====2HCl＋O2↑、 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。 6．漂白液 漂白液的有效成分为次氯酸钠(NaClO)。
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
第一课时 氯气的生产原理及其性质
[课标要求] 1．了解氯气的工业制法。 2．掌握氯气的实验室制法。 3．了解氯元素的存在、氯气的物理性质及应用。 4．了解氯气及其重要化合物以及氯水的主要性质及应用。
1．工业上采取电解饱和食盐水的方法制取 Cl2，反应的化学方 通电
程式为 2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。与电源 正极相连的石墨棒上产生 Cl2，与电源负极相连的铁棒上产 生 H2 和 NaOH。 2．实验室制取 Cl2 反应的化学方程式为 MnO2＋4HCl(浓)
HCl＋HClO。
2．次氯酸(HClO)的性质与应用 (1)次氯酸的三大性质
(2)次氯酸的漂白作用
[特别提醒] 干燥的 Cl2 没有漂白性，但湿润的 Cl2 由 于生成了 HClO 而具有漂白性。
3．氯气与 NaOH 反应 化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 。 工业生产和实验室常用氢氧化钠溶液吸收 氯气 尾气。 4．氯气与 Ca(OH)2 反应 化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 。
点燃 H2＋Cl2=====
H2 和 Cl2 的 混 合气体光照
发生_爆__炸__
氯气的工业制法
确的是
（）
A．17gOH-与19gH3O+所含电子数相等 B．10克氖气所含原子数约为6.02×1023
C．标准状况下，11.2LH2O与常温常压下8.5gNH3 所含分子数相等
D．常温常压下，32 g O2和O3的混合气体所含原
子数为2NA
3.下列不存在丁达尔效应的分散系是
（）
A．有尘埃的空气
B．纯水
方法及现象
CO32－
SO42－ Cl－
NH4+ Na+ K+ I2 蛋白质
与含Ba2+的溶液反应，生成白色沉淀，该沉淀 溶于硝酸（或盐酸），生成无色无气味、能使 澄清石灰水变浑浊的气体（CO2）。 先加稀盐酸无明显现象,再加入Ba2+的溶液反应， 生成白色沉淀，。
与硝酸银溶液反应，生成不溶于稀硝酸的白色 沉淀。
A、烧杯 B、量筒 C、玻璃棒
D、1000mL容量瓶
E、漏斗
F、胶头滴管
G、 500mL试剂瓶
根据实验需要和（2）所列仪器判断，完成
实验还缺少的仪器是_____________
在容量瓶中确定溶液体积的过程中，最后
加入少量水的做法是___________________
9.配制100mL、1.0mol·L-1的NaOH溶液，下 列情况会导致溶液浓度偏高的是（ ） A．容量瓶使用前经蒸馏水清洗后没有干燥 B．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻
蒸馏（分馏） ②互溶液体沸点有明显差异 CCl4(沸点76.75℃)和 甲苯（沸点110.6℃
）混合物的分离
层析 分液
被吸附能力不同的物质的分 红、蓝墨水混合物中
离
的不同色的分离
两种互不混溶的液体混合物 CCl4和水的分离
氯气产生的原理
从海水中获得的化学物质
第一单元
氯、溴、碘及其化合物
氯气的生产原理
（一）氯气的工业制法 （二）氯气的实验室制法
（一）氯气的工业制法 1、电解饱和食盐水 、 2、阳离子交换膜电解槽 、
1、电解饱和食盐水 、
〖实验〗
接通电源，观察两个管内的变化。 接通电源，观察两个管内的变化。
（浓）
2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 ↑
KClO3+6HCl
=KCl+3H2O+3Cl2 ↑
思考
上述反应的氧化剂、 上述反应的氧化剂、还原剂分别 是何物质？ 是何物质？电子转移的方向和数 目能标出吗？ 目能标出吗？
1、实验室制氯气时,二氧化锰的作用 实验室制氯气时, 是 （BD ） A.催化剂 A.催化剂 C.还原剂 C.还原剂 B.氧化剂 B.氧化剂 D.反应物 D.反应物
实验室制取氯气的装置
发生 装置
收集
装置
尾气吸收
装置
【氯气制备过程 氯气制备过程】 氯气制备过程
1、用单双线桥标明电子得失情况 、
得2e△ MnO2 + 4HCl（浓）== MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O 失2e-
2e△ MnO2 + 4HCl（浓）== MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
（氧化剂） （还原剂） 氧化剂） 还原剂）
2、在该反应中，所用的浓HCl是 、在该反应中，所用的浓 是 否全部被氧化，如果没有， 否全部被氧化，如果没有，被氧 化的HCl和参加反应的 和参加反应的HCl的物 化的 和参加反应的 的物 质的量之比是 1 : 2 ， 氧化剂和还原剂的物质的量比为 1 : 2 。
高一知识点氯气的工业生产
高一知识点氯气的工业生产高一知识点：氯气的工业生产氯气（Cl2）是一种常见的化学元素，有着广泛的应用。
它在工业生产中起着重要的作用，包括用于制造化肥、漂白剂、塑料等。
本文将详细探讨氯气的工业生产过程。
一、工业生产的原理与方法氯气的工业生产主要通过电解盐水的方式进行。
该过程称为氯碱法电解。
盐水中的氯离子（Cl-）在电解过程中被氧化成氯气，同时还有水分子被还原成氢气。
具体来说，氯碱法电解是通过电流通过铁网（阳极）和镍网（阴极）之间的盐水溶液来实现的。
这个装置称为电解槽，是氯气工业生产的核心设备。
二、电解槽的结构电解槽一般由钢制成，具有良好的耐腐蚀性和导电性。
它包括阳极和阴极的公私两端电极，并有一定的隔膜将阳极和阴极区分开来。
在电解槽中，阳极处的盐水溶液中的氯离子被氧化成氯气，同时在阴极处的溶液中的水分子发生还原反应，生成氢气。
氯气和氢气分别在阳极和阴极集中收集后被用于后续的工业生产过程。
三、电解槽操作条件的控制在氯碱法电解过程中，控制一些操作条件对于提高氯气的生产效率和质量至关重要。
1. 温度控制：较高的温度有利于盐水溶解度的提高，从而增加电解槽中的电解物质的浓度。
一般来说，温度控制在35-40摄氏度之间是较为合适的。
2. 电流密度：电流密度决定了电解反应速率。
较高的电流密度可提高氯气的生产速率，但同时也会增加电极的磨损。
因此，需要根据具体情况选择适当的电流密度。
3. 盐水浓度：盐水中的溶质浓度影响着电解槽的工作效果。
较高的盐水浓度可提高氯气的产量和纯度。
因此，需要控制盐水的浓度在适当的范围内。
四、安全措施与环境保护氯气的工业生产涉及到有害气体的生成和处理，因此需要采取相应的安全措施和环境保护措施。
1. 氯气的收集和储存：氯气是一种有毒气体，对人体有害。
在工业生产过程中，需要进行有效的氯气收集和储存，以防止泄露和误伤。
2. 废气处理：在氯气工业生产过程中，会产生一些有害废气，例如氯化氢（HCl）。
这些废气需要经过处理后才能排放到大气中，以保护环境和人类的健康。
氯气的生产原理
学以致用
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__润_的__淀__粉__碘_化__钾__试__纸__变蓝色，
证明是 C；l2 在电源负极上方收集到的气体
是
，H2在电极附近的水溶液中滴几滴酚酞
溶液，则溶液 变，红证明有 Na生OH成。
新闻
法拉第
1833年，法拉第发现电 解食盐水能产生氯气和氢 氧化钠。为工业制氯气奠 定了基础。
来体验一下吧！
实验小秘密： ①酚酞在电解之前滴加 ②两个电极尽可能分开 ③观察铅笔芯上的变化时， 确认对应与正极还是负极 相连。
体验一下：
①在瓶盖中加食盐水，并滴加一滴酚酞 ②导线一端夹着电池正极（或负极），另一端夹着石墨 棒（铅笔芯），插入 食盐水进行电解。观察电极上的 变化以及溶液变化。 ③用湿润的淀粉KI试纸靠近铅笔芯，观察试纸颜色变化
发生
收集 尾气吸收
装置
装置
装置
反应原理：MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+2H2O+Cl2↑
气体净化装置
可以用碱石灰 干燥吗？
除HCl气体
除水蒸气
饱和食盐水 (无水CaCl2)
浓硫酸
除HCl 除H2O 发生装置 除杂装置 干燥装置 收集装置 尾气吸收
轻松一刻
锻炼了 种能力
合作能力 探究能力 自主学习能力
知道了
种方法
氯气的工业制法：
通电 2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑
氯气的实验室制法：
△ MnO2+4HCl(浓)== MnCl2+Cl2↑+2H2O
氯气的6种制法
氯气是一种常见的化学物质，用于许多工业和实验室应用。
以下是氯气的几种制法：
1. 直接电解：这是最常见的制备氯气的方法。
在电解槽中，将食盐水（氯化钠溶液）作为电解质，通过电流分解水中的氯离子和水分子，产生氯气和氢气。
氯气会在正极（阳极）上生成，而氢气则在负极（阴极）上生成。
需要注意的是，直接电解需要小心操作，以避免有害气体泄漏。
2. 直接氧化：将氢气和氯气在高温下混合，通常在触媒的存在下进行，可以实现氯气的直接氧化制备。
3. 碱性氯化物与酸性氯化物反应：将含氯离子的碱性氯化物（例如氢氧化钠）和含氯离子的酸性氯化物（例如盐酸）混合时，会发生化学反应，生成氯气。
4. 热分解：某些化合物，例如四氯化碳（CCl4），当受热分解时会释放氯气。
5. 光解：某些化合物在光照下会分解产生氯气。
例如，二氧化锰（MnO2）在紫外光照射下可以释放氯气。
6. 氯化物的酸化：将氯化钠等氯化物与浓硫酸等强酸反应，可以释放出氯气。
需要注意的是，氯气是一种危险的气体，具有刺激性和有毒性。
制备和处理氯气时，需要遵循严格的安全操作规程，例如在通风良好的地方工作，并戴上适当的防护设备。
高中化学备课参考 氯气的制法
氯气的制法一、氯气的工业制法反应原理：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑二、氯气的实验室制法1．反应原理MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2.反应装置固＋液气（1）气体发生装置使用的主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管（2）一套完整的制气装置应包括四个部分3．净化和干燥用饱和食盐水吸收Cl2中的HCl，用浓H2SO4吸收Cl2中的H2O(g)，且吸收HCl在前，吸收 H2O(g)在后.4．收集方法（1）向上排空气法（2）排饱和食盐水法（Cl2在饱和食盐水中溶解度较小）5．验满（1）湿润的 KI 淀粉试纸（若变蓝，则收集满了）（2）湿润的蓝色石蕊试纸（若先变红，后褪色，则收集满了）6．尾气吸收用NaOH溶液吸收多余的Cl2：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O例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缓慢加热，加快反应使气体均匀逸出；③在烧瓶中加入MnO2粉末；④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓慢滴入烧瓶中；⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收试剂中.A．①②③④⑤ B．④③①②⑤C．①③④②⑤ D．①④③②⑤答案：C例2. 较低温度下，氯气通入石灰乳中可制得漂白粉，该反应为放热反应.某校甲、乙两化学研究性学习小组均用200 mL 12 mol/L盐酸与17.4 g MnO2在加热条件下反应制备氯气，并将制备的氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉，用稀NaOH溶液吸收残余的氯气.分析实验结果发现：①甲、乙两组制得的漂白粉中Ca (ClO)2的质量明显小于理论值②甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应，所制得的产品中Ca (ClO3)2的含量较高.试回答下列问题：⑴上述实验中理论上最多可制得Ca (ClO)2多少克? ⑵实验中所得到的Ca(ClO)2的质量明显小于理论值，试简要分析其可能原因，并写出可能涉及到的化学方程式.解析：⑴据题意：n (HCl) = 12 mol/L×0.2 L = 2.4 mol n(MnO2) = 17.4 g÷87 g/mol = 0.2 molMnO2 + 4 HCl(浓) △MnCl2 + Cl2↑+ 2H2On(MnO2)∶n (HCl) = 2.4 mol∶0.2 mol = 12∶1 ＞ 4所以浓HCl过量，应根据MnO2计算.根据制备氯气的化学方程式 n (Cl 2) = n (MnO2)= 0.2 mol又因为：2Cl2 + 2Ca (OH)2= Ca (ClO)2 + CaCl2 + 2H2On[Ca(ClO)2] = 1/2 n (Cl2) = 1/2×0.2 mol = 0.1 molm[Ca(ClO)2] = 143 g/mol× 0.1mol = 14.3 g⑵①随着反应进行，温度升高，会产生副产物Ca (ClO3)2；6Cl2 + 6Ca(OH)2△ 5CaCl2+ Ca(ClO3)2 + 6H2O②Cl2未与石灰乳完全反应，残余Cl2被NaOH溶液吸收Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O答案：⑴上述实验中理论上最多可制得Ca(ClO)2的质量为14.3 g，⑵略.例3.家用消毒液的发生器是以精盐和自来水为反应物，通电时，发生器的电解槽的极板上产生大量气泡，切断电源后，生成液具有强烈的杀菌消毒能力.与该反应器工作原理直接有关的化学方程式是（）A、2NaOH +Cl2 == NaCl + NaClO + H2OB、H2 + Cl2 == 2HCl通电C、2NaCl + 2H2O == 2NaOH + H2↑ + Cl2↑D、2HClO == 2HCl + O2↑解析：根据发生器的反应物和反应条件，可以推测在发生器中电解食盐水， C中反应会发生.再根据生成液具有强烈的杀菌消毒能力，结合电解食盐水后的产物可以推断Cl2和NaOH发生作用生成了NaClO，A中反应也会发生.答案：A、C。
(完整版)氯气的工业制法
(完整版)氯气的工业制法氯气是一种重要的化学原料，广泛应用于化工、医药、农药、造纸、纺织等多个领域。
在工业生产中，氯气的制取方法有多种，其中最为常见的是电解法和氧化法。
电解法是氯气工业制法中应用最广泛的一种方法。
其原理是利用电解质溶液中的氯离子和氢离子在电解过程中发生氧化还原反应，从而氯气和氢气。
电解法的主要设备是电解槽，其中电解质溶液通常采用氯化钠溶液。
在电解过程中，阳极上的氯离子被氧化氯气，阴极上的氢离子被还原氢气。
电解法具有工艺简单、操作方便、产品纯度高等优点，是目前氯气工业制法中最主要的方法之一。
氧化法是另一种常见的氯气工业制法。
其原理是利用氧化剂将氯离子氧化成氯气。
常用的氧化剂有二氧化锰、氯酸钠等。
氧化法的主要设备是氧化塔，其中氧化剂与氯化物溶液在氧化塔中反应，氯气和相应的副产物。
氧化法具有原料易得、工艺简单等优点，但在实际生产中存在氧化剂消耗量大、副产物处理困难等问题。
除了电解法和氧化法外，还有其他一些氯气工业制法，如热解法、光解法等。
这些方法在某些特定条件下具有一定的应用价值，但在工业生产中应用较少。
氯气的工业制法有多种，每种方法都有其优缺点。
在实际生产中，应根据原料来源、设备条件、产品要求等因素选择合适的制法。
随着科技的不断进步和环保要求的提高，氯气工业制法也在不断发展和改进，以适应市场需求和环保要求。
(完整版)氯气的工业制法氯气作为一种重要的化学原料，在多个工业领域中都扮演着关键角色。
其制法多样，每种方法都有其独特的应用场景和优势。
在深入探讨氯气的工业制法时，我们不仅要了解其化学原理，还要关注其在实际生产中的应用和环保考量。
电解法，作为氯气制取的主要方法之一，其核心在于电解槽内的化学反应。
电解质溶液的选择和电解条件的控制是影响氯气纯度和生产效率的关键因素。
随着环保意识的增强，如何减少电解过程中产生的副产物和废液的处理，也成为了行业关注的焦点。
氧化法，虽然不如电解法应用广泛，但在某些特定条件下，如原料来源受限或设备条件特殊时，氧化法展现出其独特的优势。
氯气的生产原理及性质
2HClO
光 =====
2HCl＋O2↑。
3．氯气的用途 (1)氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛。
(2)自来水消毒，但因与水中的有机物反应产生有害物质，目前已试用新的 消毒剂，如二氧化氯(ClO2)、臭氧(O3)等。
填表完成氯水和液氯的比较
氯水 物质类 别 混合物
液氯 纯净物 Cl2 黄绿 不 导电，具 ____ 色液体，____ 有氯气的性质
二、氯气的性质
1．氯气的物理性质 Cl2在通常情况下呈 黄绿色 ，是一种有 强烈刺激性 气味的有毒气体。 在低温和加压的条件下可转变为液态(称为 液氯 )和固态。25 ℃时，1体积的水
可溶解约2体积的氯气。
2．氯气的化学性质
(1) 氯气能与金属反应 。除了像金(Au)、铂(Pt)这样的极不活泼的 金属以外，其他的金属几乎都能在常温或加热的条件下与氯气发生化合反应
验过程中挥发产生的HCl气体)。 4．尾气处理 Cl2有毒，易污染空气，需用NaOH溶液吸收。
(1)上述装置是实验室制取气体的三种典型装置之一，它适 用于固体和液体或液体和液体加热制气体的反应。一套完整的制氯气装置应该 包括4部分：
气体发生 ―→ 气体净化 ―→ 气体收集 ―→ 尾气吸收
(2)除杂装置(洗气)：除去Cl2中少量HCl、水蒸气，可先通入饱和食盐水。(亦 可用水)除去HCl，再通过浓H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水。 (3)吸收装置：用碱液吸收多余Cl2。
请用如图所示仪器设计一个电解饱和食盐水并测定电解时产 生的H2的体积和检验Cl2的实验装置。 (提示：Cl2可与KI反应生成I2，I2使淀粉变蓝。)
(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)：A接________、 C G F ；B接H E D 接________ ________ 接________ ________、________ 。 淀粉碘化钾溶液变蓝 (2)证明产物Cl2的实验现象是________ 。 (3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL，电解后溶液的体 积恰好为50.0 mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为________ 。 0.01 mol ·L－1
氯气的产生原理(上课用)
4.氯气的收集和尾气处理装置
Cl2 Cl2
有毒气体必需
进行尾气处理
NaOH
收集 装置
尾气处理 装置
发生
除杂
干燥
收集
尾气处理
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。
问题讨论
1、为什么用分液漏斗装盐酸？又让盐酸缓慢 地注入，而不是一次将浓盐酸注入烧瓶里？ 2、能否用其它试剂代替二氧化锰或浓盐酸来 制取氯气？ 3、为什么用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时， 要缓缓加热，不能强热？ 4、如何检验氯气的生成？ 5、工业上用什么方法来生产氯气？
2.现象结论
实验现象
(1) 阴阳极出现气泡 (2) 阴极变红阳极没变 (3) 试纸变蓝
结论 有化学反应产生 阴极有大量的氢氧根离子
2KI+Cl2=2KCl+I2
气体是氯气
3.实验分析——
从电子得失角度看
阳极：2Cl--2e-==Cl2↑（还原剂）
e
阳极 石墨
e
阴极 铁棒
阴极：2H++2e-==H2 ↑（氧化剂）
一、氯气的生产原理
本节内容
1.工业方法制氯气实验——电解饱和食盐水
2.实验室方法制氯气实验
工业法制氯气实验——电解饱和食盐水
(1 )实验仪器、装置、试剂 (2) 实验步骤及现象
(3)实验原理分析
1、工业制氯气—— 电解饱和NaCl溶液
正极 阳极 石墨
负极 阴极 铁棒
原料：NaCl饱和溶液 设备：电解槽、电极、直流电源、导线 试剂：KI淀粉试纸、酚酞
MnO2+4HCl(浓) == MnCl2+2H2O+Cl2↑
氯气的生产原理
实验室用KMnO 制氧气， 实验室用KMnO4制氧气，为除去粘 附在试管壁上的MnO 附在试管壁上的MnO2，可用试剂 是 （ ）D A.汽油 B.水 C.稀盐酸 D.浓盐酸
实验室制氯气时有如下操作， 实验室制氯气时有如下操作，操作顺 序正确的是 ( C )
①连接好装置，检查气密性 连接好装置， 缓缓加热，加快反应， 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 往分液漏斗中加入浓盐酸， ④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶 中 用向上排空气法收集氯气， ⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂 中 A.①②③④⑤ A.①②③④⑤ C.①③④②⑤ C.①③④②⑤ B.④③①②⑤ B.④③①②⑤ D.①④③②⑤ D.①④③②⑤
4、如何检验氯气的生成？ 、如何检验氯气的生成？
答:
黄绿色、 1. 黄绿色、有刺激性气味的气体 （色、态、味） 湿润的淀粉KI试纸（变蓝） KI试纸 2. 湿润的淀粉KI试纸（变蓝）;
5、工业上用什么方法来生产氯气 ？ 、
电解饱和食盐水。 答：电解饱和食盐水。 2NaCl + 2H2O
电解
2NaOH + Cl2↑ +H2↑
答:用分液漏斗可以控制液体的用量，避 用分液漏斗可以控制液体的用量， 免生成的氯气过多。 免生成的氯气过多。
2、能否用其它试剂代替二氧化锰 来制取氯气？ 来制取氯气？
可以用KMnO 等氧化剂代替MnO 答： 可以用KMnO4、KClO3等氧化剂代替MnO2,与浓盐酸 反应（不需加热） 反应（不需加热） 2KMnO4＋16HCl(浓) ===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2 ↑＋8H2O 16HCl(浓 ===2KCl＋ HCl( HCl(浓)===KCl＋ KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2 ↑＋3H2O
2022年暑假新高一化学衔接第13讲 氯气的制取与性质(讲义)(解析版)
第13讲 氯气的制取与性质【学习目标】1．初步认识工业上电解饱和食盐水制取氯气的反应原理。
2．学会实验室制取氯气的方法。
3．了解氯气的物理性质和化学性质。
4．了解氯水的成分和性质。
【基础知识梳理】 一、氯气的发现1．氯元素在自然界中的存在在自然界中，氯元素全部以化合态的形式存在。
海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以氯化钠、氯化镁等氯化物的形式存在。
2．氯气的发现1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，意外的产生一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体。
1810年，英国化学家戴维仔细研究了这种气体，并将其命名为氯气。
二、氯气的实验室制法 1．反应原理实验室常用MnO 2将浓盐酸中化合态的氯元素氧化为游离态的氯气，化学方程式： MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。
2．仪器装置(1)气体发生装置类型：固＋液――→△气。
(2)发生装置所用仪器的名称为分液漏斗、圆底烧瓶。
3．收集方法用向上排空气法，理由是氯气与空气不反应且密度比空气的大。
4．尾气处理烧杯内盛放的液体是NaOH 溶液，其作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。
【例1】有关实验室制取氯气的说法中，正确的是（ ）A ．能用排水法收集氯气B ．如果加入足量的MnO 2，盐酸将会完全反应C ．可以用澄清石灰水来吸收氯气D ．如果加入足量的浓盐酸，MnO 2将会完全反应答案：D解析：A.氯气可溶于水，不能用排水法收集，错误；B.实验室制取氯气时，必须用浓盐酸，盐酸变稀后不再与MnO 2反应，错误；C.由于Ca(OH)2微溶于水，石灰水的浓度较小，只能不宜用石灰水吸收氯气，错误；D.当浓盐酸足量时，MnO 2会完全与浓盐酸反应，正确。
故选D 。
三、氯气的工业制法1．实验探究——模拟工业制备氯气(1)按下图所示电解饱和食盐水的装置进行实验。
①接通电源，观察铁棒和石墨棒上发生的现象。
通电一段时间后，将小试管套在a 管上，收集U 形管左端产生的气体。
工业制氯气的方法
工业制氯气的方法工业制氯气的方法有多种，下面将详细介绍几种常用的方法。
1. 电解氯化钠法：这是目前最主要的工业制氯气的方法。
首先将氯化钠溶解在水中形成氯化钠溶液，然后通过电解设备，将氯化钠溶液分解为氯气、氢气和氢氧化钠。
电解槽两端放置阴极和阳极，在电流的作用下，阴极产生氢气，阳极产生氯气。
氯气被收集并压缩，氢气则大部分用作能源或二次加工。
2. 氯碱法：这是另一种常用的工业制氯气的方法。
氯碱法包括氯化钠法和石膏法两种方式。
氯化钠法的原理和电解氯化钠法相同，只是使用的电解设备不同。
石膏法是将氯化钠和石膏反应生成氯化钙和硫酸钠，再用稀酸将氯化钙分解为氯气和盐酸。
氯气通过压缩收集。
3. 氯气氧化法：这种方法是通过将二氧化锰和盐酸反应，生成氯气和锰(II)氯化物。
具体反应式为：2MnO2 + 4HCl →2Cl2 + 2MnCl2 + 2H2O。
氯气通过压缩收集。
4. 热氧化法：这种方法是通过将氯化钠与含氧化合物（如硫酸铜、氧化铜等）反应，在高温下氯化钠氧化产生氯气。
具体反应式为：2NaCl + 2CuO →2CuCl + O2 + Na2O。
氯气通过压缩收集。
5. 碱液法：这种方法是通过将二氧化锰和氢氧化钠反应，生成氯气和锰(II)氢氧化物。
具体反应式为：2MnO2 + 2NaOH →2NaMnO2 + H2O + Cl2。
氯气通过压缩收集。
6. 湿法氧化法：这种方法是通过氯气在水中的溶解产生次氯酸，然后将次氯酸加热，分解产生氯气和水。
具体反应式为：2Cl2O + 2H2O →4HCl + O2。
氯气通过压缩收集。
工业制氯气的选择主要取决于制氯气的成本、效率、安全性等因素。
其中，电解氯化钠法在工业中应用最为广泛，因其具有高纯度、高效率、低能耗和环保的特点。
此外，氯碱法也是一种常用的制氯气方法，尤其在中国和美国等国家，氯碱法制氯气的产量很大。
制氯气是重要的工业过程，氯气在多个行业中有广泛的应用，如化工、食品加工、水处理、纺织等。
氯气的制法化学方程式
氯气的制法化学方程式氯气（Cl2）是一种黄绿色的有毒气体，常用于消毒、漂白和水处理等工业和实验室应用中。
氯气的制法主要有以下几种方法：1. 氯化铁与硫酸反应法：氯化铁（FeCl3）与浓硫酸（H2SO4）反应可以生成氯气。
反应方程式如下：2FeCl3 + 6H2SO4 → 2Fe(SO4)3 + 6HCl这种方法中，氯化铁充当了氯的源头，而硫酸则起到了催化剂的作用。
在反应过程中，硫酸提供了所需的酸性环境，促进了氯化铁和硫酸之间的反应。
产生的氯气可以通过升华或溶解在水中收集。
2. 氯化钠与浓硫酸反应法：氯化钠（NaCl）与浓硫酸反应也可以生成氯气。
反应方程式如下：2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl在这个反应中，氯化钠和硫酸反应生成氯化氢和硫酸钠。
由于氯化氢是一种强酸，它会进一步分解为氯气和水。
因此，这种方法也可以制备氯气。
3. 氯化钾与二氧化锰反应法：氯化钾（KCl）和二氧化锰（MnO2）反应可以产生氯气。
反应方程式如下：2KCl + 2MnO2 → 2KClO3 + 2MnO + 2Cl22KClO3 → 2KCl + 3O2在这个反应中，氯化钾和二氧化锰反应生成高氯酸钾和氯气。
高氯酸钾在加热的条件下分解为氯化钾和氧气，同时释放出氯气。
4. 氢氧化钠与次氯酸反应法：氢氧化钠（NaOH）与次氯酸（HClO）反应可以生成氯气。
反应方程式如下：2NaOH + Cl2O → NaCl + NaClO + H2O在这个反应中，次氯酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠。
次氯酸钠进一步分解为氯化钠和氯气。
以上是制备氯气的几种常见方法，每种方法都有其特点和适用范围。
无论使用哪种方法，都需要注意安全操作，避免氯气泄露和接触。
氯气具有强烈的刺激性和腐蚀性，对人体和环境都有一定的危害。
因此，在进行氯气制备实验时，需要在通风良好的实验室中进行，并配备好相应的安全设施和防护措施，以确保实验人员的安全。
高考化学复习考点氯气的实验室及工业制法
考点37 氯气的实验室及工业制法聚焦与凝萃1．掌握氯气的实验室制法； 2．了解氯气的工业制法。
解读与打通常规考点1．氯气的实验室制法（1）反应原理：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O①盐酸是浓盐酸，一般为12mol·L －1、1.9g·mL －1，稀溶液中的HCl 不能被MnO 2氧化；HCl 是还原剂，但还表现出酸性。
②必须加热，在常温下，MnO 2与浓盐酸是不反应的。
（2）实验装置图：图中：A 是分液漏斗，加浓盐酸；B 是圆底烧瓶，用于反应，液体不超过容积的2/3，加热时必须垫石棉网；C 是洗气瓶，瓶中装饱和食盐水，除去Cl 2中混有的HCl(氯气在饱和食盐水中比在水中溶解度小，可减少氯气的损耗)；D 是洗气瓶，瓶中装浓H 2SO 4，干燥Cl 2；E 为收集装置，用向上排空气法收集Cl 2，进气管伸入集气瓶的底部；F 是尾气吸收装置，因氯气有毒，多余氯气要用NaOH 的溶液将其吸收(用水和石灰水吸收效果都不好。
) （3）氯气的检验：氯气可用湿润的KI 淀粉试纸检验，试纸变蓝，其原理是：Cl 2＋2KI=2KCl ＋I 2，置换出的碘与淀粉反应生成蓝色物质。
隐性考点2．工业制法——电解饱和食盐水法 2NaCl ＋2H 2O=====通电2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑融合与应用例1．实验室用如下图所示装置制备Cl 2，并进行Cl 2的性质实验。
（1）A中加入KMnO4固体(反应后产物是MnCl2)，B中盛有浓盐酸，烧瓶中发生反应的化学方程式为。
（2）C中盛有紫色石蕊试液，C中的现象是；D中有白色沉淀生成，D中盛放的试剂可能是；E 中溶液由无色变为蓝色，E中盛放的试剂可能是。
（3）F中一般盛放，其作用是。
【答案】（1）2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O（2）先变红后褪色AgNO3溶液KI淀粉溶液（3）NaOH溶液吸收多余的Cl2（2）产生的Cl2通入紫色石蕊试液中，Cl2与水反应产生的盐酸使石蕊由紫色变为红色，产生的HClO又可将红色漂白。