氯气的生产原理教案和课件PPT
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阴极 ：2H+ + 2e - = H2↑ （还原反应）
2、阳离子交换膜电解槽
（1）电解槽的组成：
由阳极、阴极、离子交换膜 （或石棉隔膜）、电解槽框 和导电铜棒等组成
（2）阳离子交换膜的作用 ：
①能防止阴极产生的H2和阳极产 生的Cl2相混合而引起爆炸 ②能避免Cl2和NaOH溶液作用生 成NaClO而影响烧碱的质量
微的爆鸣声
黄绿色、刺激性气味 3 的气体产生，湿润的
淀粉碘化钾试纸变蓝
有氯气生成
4 铁棒周围的颜色变红 有碱性物质生成
实验原理：
氯化钠和水发生电解反应， 在阳极生成氯气，在阴极生 成氢气和氢氧化钠。
电解氯化钠溶液的化学方程式：
通电
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
电极反应式：
阳极：2Cl-—2e- = Cl2↑ （氧化反应）
专题 2
从海水中获得的化学物质
常熟外国语学校 赵春艳
你知道浩瀚的大海中究竟蕴藏 着哪些物质吗？请查阅有关资料 了解海水中主要含有的物质和各 元素的含量。
含量/g
30
27.2
25
20
15
10
5 0.712
1.11
0 KCl
CaCl2
2
5.11
MgCl2
22
NaCl
每千克海水中几种氯化物的含量
元素 浓 度 ／ 元素 mg.L-1
2、反应原料：浓盐酸（液体） 与二氧化锰（固体）
3、实验原理：
MnO2 + 4HCl(浓) ＝ MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
强调：
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。
由于稀盐酸的还原性比浓盐 酸弱，不能被MnO2氧化。
1、用单双线桥标明电子得失情况
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。
讨论 3、实验室还可用KMnO4
或KClO3代替MnO2与浓盐酸反 应制氯气：
2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 ↑
KClO3+6HCl（浓）=KCl+3H2O+3Cl2 ↑
思考
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？
Hale Waihona Puke Baidu
1、实验室制氯气时,二氧化锰的作用
是
（BD ）
A.催化剂
B.氧化剂
C.还原剂
D.反应物
2、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
（D ）
氯气
化学式：Cl2
1774年,瑞典化学家舍勒发现氯气。 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 译文将其译成“绿气”，后改为氯气。
戴维
（二）氯气的实验室制法
1、主要仪器：分液漏斗、圆底 烧瓶、铁架台、石棉网、酒精 灯、集气瓶、烧杯、导管、双 孔橡皮塞等
得2e△
MnO2 + 4HCl（浓）== MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O 失2e-
2e△
MnO2 + 4HCl（浓）== MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
（氧化剂） （还原剂）
2、在该反应中，所用的浓HCl是 否全部被氧化，如果没有，被氧 化的HCl和参加反应的HCl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 。
选择气体发生装置的原则是反应物的 状态和反应条件
项目
Cl2
O2
发生装 置类型
装配发生装置 收集气
的主要仪器
体方法
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
H2 固液不加热
排水法（或向 下排空集气法
5、收集装置：向上排空气法 或排饱和食盐水法
①氯气的密度大于相同状况下空气密度
浓度／ mg.L-1
氯
19350
溴
67
Cl
Br
钠
10770
锶
8
Na
Sr
镁
1290
硼
4.6
Mg
B
硫
885
锂
0.17
S
Li
钙
400
铷
0.12
Ca
Rb
钾
380
碘
0.06
K
I
元素
浓度／ mg.L-1
钡
0.03
Ba
钼
0.01
Mo
铀
0.003
U
镍
0.002
Ni
钴
0.0005
Co
金 0.000004 Au
查阅有关资料了解人们 是如何从海水中获得氯 化钠并生产氯气的。
4、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 变 淀粉碘化钾试纸 蓝色，证明是 Cl2 ；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 NaOH 生成。若电解一段时间后，电 源正极上方收集到的气体在标准状况下为 4.48L，则在电源负极上方将收集到 0.4g g H2 气体，在溶液中产生 16g gNaOH。 停止通电后，待溶液混合均匀，溶液的pH 会 升高 。
4、发生装置：
固体＋液体
气体
实验室制取氯气与制 取氧气、氢气的装置 相同吗？
制Cl2 主要仪器
烧瓶、分液漏斗、导管、 双孔橡皮塞、铁圈、铁夹、 铁架台、石棉网、酒精灯
制O2
主要仪器
试管、带导管的单孔橡 皮塞、酒精灯、铁夹、 铁架台
制H2
主要仪器
试管、带导管的单孔橡 皮塞、铁夹、铁架台 （或启普发生器）
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
版权所有@中学学科网
（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
实验现象
结论
1
两极均产生气泡
通电后有新的气 体物质生成
将铁棒上方收集到的 2 气体靠近火焰，有轻
有氢气生成
②氯气能溶于水，但在饱和NaCl溶液中溶 解度很小
6、尾气处理：用氢氧化钠溶 液吸收
2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O
7、除杂干燥： 饱和食盐水（除HCl） 浓硫酸（除水蒸气）
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？
A.汽油
B.水
C.稀盐酸
D.浓盐酸
3、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
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
2、阳离子交换膜电解槽
（1）电解槽的组成：
由阳极、阴极、离子交换膜 （或石棉隔膜）、电解槽框 和导电铜棒等组成
（2）阳离子交换膜的作用 ：
①能防止阴极产生的H2和阳极产 生的Cl2相混合而引起爆炸 ②能避免Cl2和NaOH溶液作用生 成NaClO而影响烧碱的质量
微的爆鸣声
黄绿色、刺激性气味 3 的气体产生，湿润的
淀粉碘化钾试纸变蓝
有氯气生成
4 铁棒周围的颜色变红 有碱性物质生成
实验原理：
氯化钠和水发生电解反应， 在阳极生成氯气，在阴极生 成氢气和氢氧化钠。
电解氯化钠溶液的化学方程式：
通电
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
电极反应式：
阳极：2Cl-—2e- = Cl2↑ （氧化反应）
专题 2
从海水中获得的化学物质
常熟外国语学校 赵春艳
你知道浩瀚的大海中究竟蕴藏 着哪些物质吗？请查阅有关资料 了解海水中主要含有的物质和各 元素的含量。
含量/g
30
27.2
25
20
15
10
5 0.712
1.11
0 KCl
CaCl2
2
5.11
MgCl2
22
NaCl
每千克海水中几种氯化物的含量
元素 浓 度 ／ 元素 mg.L-1
2、反应原料：浓盐酸（液体） 与二氧化锰（固体）
3、实验原理：
MnO2 + 4HCl(浓) ＝ MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
强调：
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。
由于稀盐酸的还原性比浓盐 酸弱，不能被MnO2氧化。
1、用单双线桥标明电子得失情况
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。
讨论 3、实验室还可用KMnO4
或KClO3代替MnO2与浓盐酸反 应制氯气：
2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 ↑
KClO3+6HCl（浓）=KCl+3H2O+3Cl2 ↑
思考
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？
Hale Waihona Puke Baidu
1、实验室制氯气时,二氧化锰的作用
是
（BD ）
A.催化剂
B.氧化剂
C.还原剂
D.反应物
2、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
（D ）
氯气
化学式：Cl2
1774年,瑞典化学家舍勒发现氯气。 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 译文将其译成“绿气”，后改为氯气。
戴维
（二）氯气的实验室制法
1、主要仪器：分液漏斗、圆底 烧瓶、铁架台、石棉网、酒精 灯、集气瓶、烧杯、导管、双 孔橡皮塞等
得2e△
MnO2 + 4HCl（浓）== MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O 失2e-
2e△
MnO2 + 4HCl（浓）== MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
（氧化剂） （还原剂）
2、在该反应中，所用的浓HCl是 否全部被氧化，如果没有，被氧 化的HCl和参加反应的HCl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 。
选择气体发生装置的原则是反应物的 状态和反应条件
项目
Cl2
O2
发生装 置类型
装配发生装置 收集气
的主要仪器
体方法
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
H2 固液不加热
排水法（或向 下排空集气法
5、收集装置：向上排空气法 或排饱和食盐水法
①氯气的密度大于相同状况下空气密度
浓度／ mg.L-1
氯
19350
溴
67
Cl
Br
钠
10770
锶
8
Na
Sr
镁
1290
硼
4.6
Mg
B
硫
885
锂
0.17
S
Li
钙
400
铷
0.12
Ca
Rb
钾
380
碘
0.06
K
I
元素
浓度／ mg.L-1
钡
0.03
Ba
钼
0.01
Mo
铀
0.003
U
镍
0.002
Ni
钴
0.0005
Co
金 0.000004 Au
查阅有关资料了解人们 是如何从海水中获得氯 化钠并生产氯气的。
4、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 变 淀粉碘化钾试纸 蓝色，证明是 Cl2 ；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 NaOH 生成。若电解一段时间后，电 源正极上方收集到的气体在标准状况下为 4.48L，则在电源负极上方将收集到 0.4g g H2 气体，在溶液中产生 16g gNaOH。 停止通电后，待溶液混合均匀，溶液的pH 会 升高 。
4、发生装置：
固体＋液体
气体
实验室制取氯气与制 取氧气、氢气的装置 相同吗？
制Cl2 主要仪器
烧瓶、分液漏斗、导管、 双孔橡皮塞、铁圈、铁夹、 铁架台、石棉网、酒精灯
制O2
主要仪器
试管、带导管的单孔橡 皮塞、酒精灯、铁夹、 铁架台
制H2
主要仪器
试管、带导管的单孔橡 皮塞、铁夹、铁架台 （或启普发生器）
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
版权所有@中学学科网
（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
实验现象
结论
1
两极均产生气泡
通电后有新的气 体物质生成
将铁棒上方收集到的 2 气体靠近火焰，有轻
有氢气生成
②氯气能溶于水，但在饱和NaCl溶液中溶 解度很小
6、尾气处理：用氢氧化钠溶 液吸收
2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O
7、除杂干燥： 饱和食盐水（除HCl） 浓硫酸（除水蒸气）
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？
A.汽油
B.水
C.稀盐酸
D.浓盐酸
3、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
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