氯气的实验室制法及其装置

↑ ↑
浓HCl Mn O 2 NaOH
Cl 2
实验室制取氯气
这样收集的氯气不纯净，混有杂质HCl和H2O（g） （ ）
back
第二节，HCL 第二节，
1、物理性质：易溶于水，1体积水溶解500体积氯化氢（喷泉实验） 2 、实验室制法 反应原理：高沸点的酸制取低沸点的酸 NaCl + H2SO4（浓） ===== NaHSO4 + HCl↑ NaHSO4 + NaCl ===== Na2SO4 + HCl↑ 2NaCl + H2SO4（浓） ===== Na2SO4 + 2HCl↑ 发生装置：特点——固体和液体加热型（与Cl2相同） 仪器——烧瓶、分液漏斗、铁架台、酒精灯、导管 收集装置：特点——向上排空气集气法（与Cl2相同） 仪器——集气瓶、导管 除尾气装置：与Cl2不相同，用漏斗倒置在液面上方，防止气态氯化氢变为 液态后，压强减小，产生倒吸现象。
卤族元素
1 卤素单质在化学性质上的相似性和递变规律 相似性：易得１个电子，具有较强的氧化性 最低价－ 最低价－１价，最高价＋７价 最高价＋ 递变性：氧化性——Ｆ、Ｃl、Br、I依次减弱（Ｆ、Ｃl、Br、I位于 周期表的第七主族易得1个电子，显非金属性，F 、Ｃl、Br、I同一主族 核电荷数增加，半径增加，得电子能力减弱，氧化性逐渐减弱） 还原性——Ｆ-、Ｃl-、Br-、I-依次增强（Ｆ-、Ｃl-、Br-、I易失电子形成F 、Ｃl、Br、I，离子半径逐渐增加，失电子能力增强，还 原性逐渐增强） 、Ｂr 顺序） ２、单质的物理性质比较：（按F2、Cl2、Ｂr2、Ｉ2顺序） 单质的物理性质比较：（按 ：（ ⑴颜色加深； 颜色加深； ⑵密度增大； 密度增大； ⑶熔、沸点渐高； 沸点渐高； ⑷溶解性（水中）渐小； 溶解性（水中）渐小；
back
３、单质的化学性质的相似性和递变性： 单质的化学性质的相似性和递变性： （1）与金属反应：Ｍ＋Ｘ2 →MXn 与金属反应： 2Fe＋3Cl2 ＝＝ ＋ ＝＝2FeCl3 Cu+Cl2 ＝＝ CuCl2 2Fe+3Br2=2FeBr3 Cu+Br2 = CuBr2 Fe+I2=FeI2 ( 2Cu+ I2=2CuI) 碘的氧化性比 2 ，Br2弱 碘的氧化性比Cl
（2）与水反应： 与水反应： 2F2 + 2H2O = 4HF + O2 ↑ X2 + H2O = HX + HXO (水做还原剂 水做还原剂) 水做还原剂 (X=Cl、Br、I) 、 、
反应：Ｈ ⑵与Ｈ2 反应：Ｈ2+X2=2HX a.HX生成及稳定性：HF>HCl>HBr>HI 生成及稳定性： 生成及稳定性 氟在阴暗处与氢气剧烈化合而爆炸， 很稳定 氟在阴暗处与氢气剧烈化合而爆炸，HF很稳定 氯在强光照射下与氢气剧烈化合而爆炸， 氯在强光照射下与氢气剧烈化合而爆炸，HCl较稳定 较稳定 溴在高温条件下与氢气较慢化合， 溴在高温条件下与氢气较慢化合，HBr较不稳定 较不稳定 碘与氢气持续加热，慢慢化合， 不稳定 碘与氢气持续加热，慢慢化合，HI不稳定 b.HX的还原性：HF<HCl<HBr<HI 的还原性： 的还原性 c.HX水溶液的酸性：※HF<HCl<HBr<HI 根据原子的匹配原则 水溶液的酸性： 水溶液的酸性 d.HX的制备： 的制备： 的制备 萤石）＋ 加热，放在铅或塑料的容器中） HF: CaF2（萤石）＋ H2SO4 ＝HF↑＋ CaSO4 （加热，放在铅或塑料的容器中） ＋ HCl: 2NaCl+ H2SO4(浓) = Na2SO4+2HCl↑（加热） 浓 ↑ 加热） HBr: HI: 3NaBr+ H3PO4 (浓) ＝Na3PO4+3HBr↑（强热） 浓 ↑ 强热） 3KI+ H3PO4 (浓) ＝ Na3PO4+3HI↑（强热） 浓 ↑ 强热）
X－酸化AgNO3溶液生成沉淀 酸化
Ｃl－+ Ag+=AgCl↓(白) ↓白 Br－+ Ag+=AgBr↓(浅黄 浅黄) ↓ 浅黄 I－+ Ag+=AgI↓(黄) ↓黄 还有：用氯水，四氯化碳为试剂的方法。
6，卤素的颜色 ， 氟气（淡黄绿色） ⑴ F2 ： 氟气（淡黄绿色） 氯水（ ⑵ Cl2：氯气（黄绿色） →氯水（浅黄绿色） 氯水 浅黄绿色） ：氯气（黄绿色） 溴蒸汽（红棕色） ⑶ Br2：液溴（深红棕色）→溴蒸汽（红棕色）→ 溴的 ：液溴（深红棕色） 溴蒸汽 有机溶剂（ 溴水（ 有机溶剂（橙红色 ）→溴水（橙色） 溴水 橙色） 碘蒸汽（紫色） 碘的有机 ⑷ I2：固态碘（紫黑色）→碘蒸汽（紫色）→碘的有机 ：固态碘（紫黑色） 碘蒸汽 溶剂（紫红色） 碘酒 深棕褐色） 碘水 棕黄色） 碘酒（ 碘水（ 溶剂（紫红色）→碘酒（深棕褐色）→碘水（棕黄色）
光照
back
氯气的制法
㈠工业制法：电解食盐水
电解
back
2NaCl+ 2H2O＝＝＝2NaOH + Cl2↑+H2↑ ㈡实验室制法 1、制气原理 MnO2+4HCl＝＝MnCl2+Cl2 ↑ +H2O （利用强氧化剂将HCl氧化成Cl2 ２、制气装置选择 ⑴固＋固 (加热) → 制O2、NH3、CH4…… ⑵固＋液 → 制H2、CO2、H2S、C2H2……
强热
2NaCl+2H2SO4+MnO2==MnSO4+Na2SO4+Cl2+2H2O 4、强氧化剂MnO2可替代品 、强氧化剂 KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2…… 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 ↑ KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2 ↑ 5、浓盐酸作用：还原性、酸性 浓盐酸作用：还原性、 6、浓度要求 、 该反应必须用浓盐酸，因稀盐酸几乎无还原性， 该反应必须用浓盐酸，因稀盐酸几乎无还原性，随着反应 进行，浓盐酸将渐稀，一定程度时，会自动停止， 进行，浓盐酸将渐稀，一定程度时，会自动停止，HCl不 不 可能消耗尽。 可能消耗尽。
第一章
卤素
目录
第一节 氯气 氯气的实验室制法及其装置 第二节 氯化氢的的性质及实验室制法 第三节 氧化还原反应 第四节 卤族元素的递变规律 卤族元素及其化合物的特殊性 氟 溴 碘
第一节 一 氯气的物理性质
氯气 back
色——黄绿色 味——剧烈刺激性，有毒 态——气态 溶解性——能溶于水 ，在常温下，1体积水溶解2体积Cl2 沸点 —34.6 0C（易液化） 二 氯气的化学性质
7、Cl2的收集 、 用向上排气法(排饱和食盐水除 用向上排气法 排饱和食盐水除HCl)。 。 排饱和食盐水除 干燥：除碱石灰，氧化钙等碱性干燥剂外均可。 干燥：除碱石灰，氧化钙等碱性干燥剂外均可。 检验： 用湿润的 －淀粉试纸，试纸变蓝。 检验：⑴用湿润的KI－淀粉试纸，试纸变蓝。 ⑵湿润的蓝色石蕊试纸，先变红再褪色。 湿润的蓝色石蕊试纸，先变红再褪色。 尾气： 溶液吸收。（ （ ） 溶液浓度太低） 尾气：用NaOH溶液吸收。（Ca（OH）2溶液浓度太低） 溶液吸收 Br2制备(NaBr+浓H2SO4)，I2制备(KI+浓H2SO4) 制备 浓 ， 制备 浓 2NaBr+2H2SO4(浓)====Br2↑+Na2SO4+2H2O ＋SO2 浓 2NaI+2H2SO4(浓)====I2↑+Na2SO4+2H2O ＋SO2 浓
光照
4，氯气与碱的反应 ，
Cl2 + 2NaOH ===== NaCl + NaClO + H2O
Cl2 + 2Ca（OH）2 ===== CaCl2 + Ca（ClO）2 + 2H2O （ （ ） ） 工业上用氯气和消石灰（石灰水浓度太小）制成漂白粉。 工业上用氯气和消石灰（石灰水浓度太小）制成漂白粉。 ※漂白粉
（有效成分） 少量水 ⑴成分： CaCl2,Ca(ClO)2 成分： ，
⑵漂白作用：Ca(ClO)2+2H＋= Ca2++2HClO（过期的漂白粉可加盐酸或醋酸） 漂白作用： （过期的漂白粉可加盐酸或醋酸） ⑶放久后失效：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 放久后失效： 溶液中的强酸制弱酸，体现出酸性的相对强弱： 溶液中的强酸制弱酸，体现出酸性的相对强弱：HCl>H2CO3>HClO; 2HClO ====2HCl + O2 ⑷具有漂白作用的物质； 具有漂白作用的物质； Na2O2(氧化漂白 、HClO(氧化漂白 氧化漂白)、 氧化漂白);SO2(化合成不稳定无色物 ； 化合成不稳定无色物)； 氧化漂白 氧化漂白 化合成不稳定无色物 活性炭(物理吸附有色物质 。 活性炭 物理吸附有色物质)。 物理吸附有色物质 5，氯气的用途——消毒、制造盐酸、漂白粉、多种农药、氯仿等有机溶剂 ，氯气的用途 消毒、 消毒 制造盐酸、漂白粉、多种农药、
点燃 点燃 光照 点燃
3、氯气与水的反应
Cl2 + H2O ====== HCl + HClO （可逆） 新制的氯水主要含有的分子： Cl2、H2O、HClO 分子： 分子 、
－（少量 少量） －（少量 少量） 离子： 离子： H＋、Cl－、ClO－（少量） 、OH－（少量）
久制的氯水主要成份为H2O、HCl。（较稀的盐酸） 2HClO ======= 2HCl + O2 次氯酸由于见光容易分解，故氯水用棕色瓶来保存 次氯酸的性质：弱酸性；强氧化性；不稳定性； 可杀菌消毒，是染料和有机溶液褪色，作漂白剂 （ 氯气可使湿润 湿润的布条褪色) 湿润
1。与金属的反应 2Na + Cl2 ===== 2NaCl 燃烧，放热， 有大量白烟生成（是氯化钠固体