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高三化学一轮复习课件
制作： 制作：黑龙江省庆安一中 孙秀民
[教学目标 教学目标] 教学目标 1、掌握氯气的工业制法和实验室制法。 、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， 、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。 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 、培养学生热爱科学的思想， 保护教育。 保护教育。 [重点、难点] 氯气的实验室制法。 重点、难点 氯气的实验室制法 实验室制法。 重点
1、工业制备 、 (1)电解饱和食盐水（氯碱工业）： 电解饱和食盐水（ 电解饱和食盐水 氯碱工业）： 电解的化学方程式为： 电解的化学方程式为： 通电 2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2 ↑ 电解的离子方程式为： 电解的离子方程式为： 通电 -+2H O===2OH-+Cl ↑+H ↑ 2Cl 2 2 2 (2)电解熔融的氯化钠： 电解熔融的氯化钠： 电解熔融的氯化钠 通电 电解的化学方程式为： 电解的化学方程式为：2NaCl===2Na+Cl2↑ 2、实验室制备 、 (1)反应原理 反应原理: 反应原理
氯气的实验室制法
(讨论 讨论) 讨论 实现Cl Cl Cl的转化 分别需 的转化,分别需 实现 的转化 加入氧化剂还是还原剂? 加入氧化剂还是还原剂
-1 0 +1
用氧化剂在适当的条件下将负一价 氧化剂在适当的条件下将负一价 在适当的条件下将 氯氧化成为零价 零价氯 氯氧化成为零价氯。 实验室制取氯气常用MnO2和浓盐酸 实验室制取氯气常用 为原料(反应需加热) 反应需加热 为原料 反应需加热 MnO2+4HCl = MnCl2+2H2O+Cl2↑ MnO2+4H++2Cl-=Mn2++2H2O+Cl2 ↑
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 ） 指出氧化剂、
得到2e 得到 -
MnO2+4HCl = MnCl2+2H2O+Cl2↑
氧化剂 还原剂 失去2×e失去 ×
（2） 装置的先择如何呢？ ） 装置的先择如何呢？ （3） 用什么样的方法收集氯气呢？ ） 用什么样的方法收集氯气呢？
选择气体发生装置的原则： 选择气体发生装置的原则：反应物的状态和反应条件
发生装置 类型 发生装置 的仪器
项目
收集方法
H2 Cl2 O2
固液不加热
排水法（ 排水法（或向下 排空集气法
固液加热 固固加热
向上排空集气法或 排饱和食盐水法
排水法（ 排水法（或向上 排空集气法
（4） 多余的 2如何处理？ ） 多余的Cl 如何处理？ 通入NaOH溶液中吸收。 溶液中吸收。 通入 溶液
中吸收 中混有哪些杂质，怎样提纯、干燥？ （5） Cl2中混有哪些杂质，怎样提纯、干燥？ ） HCl、 HCl、H2O 将其先通入饱和食盐水中除HCl气体， 气体， 将其先通入饱和食盐水中除 饱和食盐水中除 气体 再通入浓硫酸中除去H 。 浓硫酸中除去 再通入浓硫酸中除去 2O。 （6） 实验步骤如何？ ） 实验步骤如何？
实验步骤
①连接好装置，检查气密性 连接好装置， 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， 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 缓缓加热，加快反应， ⑤用向上排空气法收集氯气， 用向上排空气法收集氯气， 尾气导入吸收剂中
Cl2的制备
浓HCl Mn O 2 NaOH
Cl 2
实验室制取氯气
Cl2的制备、提纯、吸收 的制备、提纯、 Cl2中混有 中混有HCl和H2O（g） 和 （ ）
①因浓盐酸有挥发性，制氯气装置应使用分液 因浓盐酸有挥发性，制氯气装置应使用分液 漏斗（仪器） 漏斗（仪器）. 滴加浓盐酸不能过快 加热方式为微热 过快， 微热。 ②滴加浓盐酸不能过快，加热方式为微热。 氯气中含有HCl、水气，先通过盛饱和食盐 ③氯气中含有 、水气，先通过盛饱和食盐 的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。 浓硫酸的洗气瓶 水的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。 多余的氯气应使用NaOH溶液吸收，反应的 溶液吸收， ④多余的氯气应使用 溶液吸收 离子方程式为： 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 可采取的方法有： 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、 烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套 一个小试管。 一个小试管。
1、使浓盐酸与足量的 、 盐酸与足量的MnO2共热制 2、 共热制Cl 实际产生的Cl 总比理论值低， 实际产生的 2总比理论值低，其主要原因 是什么？ 是什么？
稀盐酸与MnO2不反应，随着反应的进行， 不反应，随着反应的进行， 稀盐酸与 浓盐酸的物质的量浓度逐渐变小。 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 、下图是实验室用来制取干燥、 装置； 装置 ；由于装置和使用药品有错误而未能在 D瓶中收集到 2；请指出装置中的错误 瓶中收集到Cl 瓶中收集到
①长颈漏斗应改成分液漏斗． 长颈漏斗应改成分液漏斗． ②烧杯下应填石棉网． 烧杯下应填石棉网． ③应用酒精灯加热． 应用酒精灯加热． ④稀盐酸应改为浓盐酸． 稀盐酸应改为浓盐酸． 溶液中 ⑤多余Cl2应通入 多余 应通入NaOH溶液中
3、实验室还
可用KMnO4或KClO3代替 、实验室还可用 MnO2与浓盐酸反应制氯气
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 ↑
KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2 ↑ 上述反应的氧化剂、还原剂、 上述反应的氧化剂、还原剂、
思考
分别是何物质？ 分别是何物质？电子转移的方向 和数目能标出吗？ 和数目能标出吗？
得10e-
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2 ↑+ 8H2O
失10e氧化剂 还原剂 KMnO4 HCl
4、想一想：能不能设计一实验证明起漂白 、想一想： 性作用的是HClO而不是 2？ 而不是Cl 性作用的是 而不是 提示：实验室制得的 2中含有水蒸汽，同 提示：实验室制得的Cl 中含有水蒸汽，
学们能不能根据课本HClO的漂白实验得到 的漂白实验得到 学们能不能根据课本 的漂白 启发， 的制取装置与HClO的漂白实验 启发，将Cl2的制取装置与 的漂白实验 装置组合成一套实验装置？ 装置组合成一套实验装置？
课堂练习
1.实验室制取下列气体的反应既是分解 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 ( B ) 又是氧化还原反应的是 A .NO2 B. O2 C. Cl2 D. CO2 2. 用二氧化锰和浓盐酸制取氯气 当有 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 被氧化时,生成的氯 被氧化时 ) 气在标准状况下的体积为 ( B A. 22.4L B. 44.8L C. 67.2L D. 89.6L
3. 将0.15 mol的MnO2与过量的 12 mol/L的浓盐酸反应 和 的浓盐酸反应,和 的 的浓盐酸反应 50 mL 12 mol/L的浓盐酸与足量的 的浓盐酸与足量的MnO2反应两者产生的 的浓盐酸与足量的 Cl2相比 其他反应条件相同 ( 相比(其他反应条件相同 其他反应条件相同) B ) A. 一样多 B.前者较后者多 前者较后者多 C. 后者较前者多 D.无法比较 无法比较 4. 有人设计了以下六步操作制备氯气，其操作顺序为： 有人设计了以下六步操作制备氯气，其操作顺序为：
④③⑥②⑤①
①向分液漏斗中加入浓盐酸,并将导气管插入集气瓶 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 把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯火焰确定铁圈高度 根据酒精灯火焰确定铁圈高度, 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 固定铁圈 放上石棉网 在烧瓶上装好分液漏斗,安装好导气管 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
5.在氯酸钾的分解反应里，二氧化锰的催化问题， 在氯酸钾的分解反应里，二氧化锰的催化问题， 在氯酸钾的分解反应里 到目前还没有肯定的解释。 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， 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）： 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↑ □ 填化学式） （1）反应Ⅰ中氧化产物是 ）反应Ⅰ （填化学式） （2）反应Ⅲ化学方程式为 ）反应Ⅲ （3）按上述反应过程，若制取 ）按上述反应过程，若制取1.5 mol O2，总 mol电子发生转移。 电子发生转移。 共有 电子发生转移
【解析】 解析】
抓住题中的信息： 生成，有紫红色物质（ 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 为KMnO4，C为 ），及 受热分解 推得A为 受热分解， 为 O2，则B为Cl2；再根据 再根据MnO2作催化剂，推断出□ 作催化剂，推断出□ 为 中物质为MnO2。 中物质为 ↑① 由2KClO3+2MnO2=2KMnO4+Cl2↑+O2↑① 2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑② ② Cl2+K2MnO4=2KCl+MnO2+O2↑③ ③ 推测：每步反应均得到0.5 mol O2，其中反应 推测：每步反应均得到 而反应① 分别转移2 从 价 ②和③分别转移 mol e-，而反应①中Cl从+5→0价， 转移电子5 转移电子 mol，共计 ，共计2+2+5=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 KMnO4、Cl2、O2 （填 ）反应Ⅰ 化学式） 化学式） △ （2）反应Ⅲ化学方程式为 Cl2+K2MnO4＝2KCl+MnO2+O2↑ ）反应Ⅲ （3）按上述反应过程，若制取 ）按上述反应过程，若制取1.5 mol O2，总共有 mol电子发生转移。 9 电子发生转移。 电子发生转移
【解题回顾】 解题回顾】 一是根据反应现象推测产物， 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。 反应，最后还原生成催化剂。 不能根据总反应式： 不能根据总反应式：2KClO3＝2KCl+3O2↑来推出转 来推出转 移电子数为6。 移电子数为 。
6. 2000年全国高考题 实验室可用氯气与金属铁反应制备 年全国高考题)实验室可用氯气与金属铁反应制备 年全国高考题 无水三氯化铁,该化合物呈棕红色 易潮解,100℃左右时升 该化合物呈棕红色,易潮解 无水三氯化铁 该化合物呈棕红色 易潮解 ℃ 下图是两个学生设计的实验装置,左边的反应装置相同 华,下图是两个学生设计的实验装置 左边的反应装置相同 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 分别如(Ⅰ Ⅱ 所示 所示: 而右边的产物收集装置则不同 分别如 Ⅰ) (Ⅱ)所示
浓 (1)B中反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓) 中反应的化学方程式为： 中反应的化学方程式为
△
MnO2+Cl2↑+2H2O 。
(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 中的反应开始前,需排除装置中的空气 中的反应开始前 需排除装置中的空气,应采取的方法是
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 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 中的反应进行一段时间后 2Fe + 3Cl2 △ 2FeCl3 (3)D中反应的化学方程式为： 中反应的化学方程式为： 中反应的化学方程式为 。
导管易被产品堵塞；尾气排入空气中，易造成环境污染。 (4)装置 Ⅰ)的主要缺点是： 装置(Ⅰ 的主要缺点是 导管易被产品堵塞；尾气排入空气中，易造成环境污染 的主要缺点是： 装置 。 (5)装置 Ⅱ)的主要缺点是： 产品易受潮解。 如果选用此装置来完 装置(Ⅱ 的主要缺点是 的主要缺点是： 产品易受潮解。 装置 成实验,则必须采取的改进措施是 则必须采取的改进措施是： 成实验 则必须采取的改进措施是：
在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置。(或其它合理答案 。 之间连接装有干燥剂的装置。 或其它合理答案)。 在瓶 和 之间连接装有干燥剂的装置 或其它合理答案
【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 小结】此题综合了氯气的性质、制法，三氯化铁的性质和制取，
验操作及实验装置等问题。 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，（ ）、（2）、（ ，（1）、（ ）、（3） 简单，排除装置中空气的方法属常识性操作，（ ）、（ ）、（ ）问容易 作答。只要根据题给信息，对装置（ ）、（Ⅱ 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 答案就在（ ）、（Ⅱ 两图中，（ ）、（5）问即可得解。 ，（4）、（ 析，答案就在（Ⅰ）、（Ⅱ）两图中，（ ）、（ ）问即可得解。 1.装置（Ⅰ）中三氯化铁由D进入 是通过细玻璃管，而装置（Ⅱ）D直接插 装置（ 进入E是通过细玻璃管 装置 中三氯化铁由 进入 是通过细玻璃管，而装置（ 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 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， ℃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 管生成的三氯化铁已是蒸气， 管生成的三氯化铁已是蒸气 温度降低即凝结成固体颗粒， 被堵塞，此为装置（ 的缺点之一。 被堵塞，此为装置（Ⅰ）的缺点之一。
2.装置（Ⅱ）中E下边有一盛有 装置（ 下边有一盛有NaOH溶液的洗气瓶。NaOH溶液的作 溶液的洗气瓶。 装置
下边有一盛有 溶液的洗气瓶 溶液的作 用是什么呢？联想到氯气是有毒气体， 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 溶液来吸收， 中没有，此为装置（ 用NaOH溶液来吸收，而装置（Ⅰ）中没有，此为装置（Ⅰ）的缺点 溶液来吸收 而装置（ 之二。 之二。 3.装置（Ⅰ）中E右边连有盛浓 2SO4的洗气瓶，而装置（Ⅱ）中没 装置（ 右边连有盛浓H 的洗气瓶，而装置（ 装置 右边连有盛浓 在此起什么作用呢？根据题目所给信息， 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 要制得无水三氯化铁， 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 管前已经设计出此信息） 装置（ 燥装置（这点原题 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、 之间连接干燥装置 计即为缺点，需在 、F之间连接干燥装置
延伸 ·
拓展
7. 现用浓盐酸、MnO2共热制Cl2，并用Cl2和 现用浓盐酸、 共热制 并用 Ca(OH)2反应制少量漂白精，现已知反应 反应制少量漂白精， Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ?H＜0， ＜ ， 若温度稍高即发生副反应 6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。甲、 。 丙三人分别设计三个装置，如下图所示。 乙、丙三人分别设计三个装置，如下图所示。
石 灰
不容易控制反应速率， 容易控制反应 （1）请从：a不容易控制反应速率，b容易控制反应 ）请从： 不容易控制反应速率 速率， 有副反应发生 有副反应发生， 可防止副反应发生 可防止副反应发生， 污染 速率，c有副反应发生，d可防止副反应发生，e污染 环境， 可防止污染环境 几个方面对上述甲、 可防止污染环境， 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 丙三套装置的优缺点作出评析， 的选项填在空格内。 的选项填在空格内。 优 甲装置 乙装置 丙装置 上图中甲由a 两部分组成，乙由c （ 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 组成， 从上述甲、 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） 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） 部分的编号） 点 缺 点
的浓盐酸100mL （3）实验中若用12 mol/L的浓盐酸100mL 实验中若用12 mol/L的浓盐酸 与足量的MnO 反应，最终生成Ca(ClO) 与足量的MnO2反应，最终生成Ca(ClO)2的 物质的量小于0.15 mol， 物质的量小于0.15 m
ol，其可能的主要原 。（假定各步反应均 因是 。（假定各步反应均 无反应损耗且无副反应发生）。 无反应损耗且无副反应发生）。 【解析】 解析】 根据题给药品，制取氯气应用装置c或 ， 根据题给药品，制取氯气应用装置 或f，依 据题给信息氯气与Ca(OH)2的反应是放热反 据题给信息氯气与 且温度高时易发生副反应， 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， 精时应采取降温措施。氯气有毒，需进行尾 气处理。 气处理。
（1） a不容易控制反应速率，b容易控制反应速率，c有副 ） 不容易控制反应速率 容易控制反应速率 有副 不容易控制反应速率， 容易控制反应速率，
反应发生， 可防止副反应发生 可防止副反应发生， 污染环境 可防 污染环境， 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. 止污染环境 优 甲装置 乙装置 装置
石 灰
点
缺
点
d bf b
ae c ce
上图中甲由a 两部分组成，乙由c （2）上图中甲由a、b两部分组成，乙由c、d、 三部分组成， 丙由f 组成， 从上述甲、 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（ 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） 或 ）、 （填所选部分的编号） c或（f）、 、e ）、b、
石 灰
的浓盐酸100mL （3）实验中若用 mol/L的浓盐酸 ）实验中若用12 的浓盐酸 与足量的MnO2反应，最终生成Ca(ClO)2的 与足量的 反应，最终生成 物质的量小于0.15 mol，其可能的主要原 物质的量小于 ， 因是 。 （假定各步反应均无反应损耗且无副反应 发生）。 发生）。
【解题回顾】 解题回顾】 本题综合性较强，既要熟悉氯气的制备， 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。 住题给信息应用理论知识采取相应的实验措施。
MnO2只能氧化浓盐酸，随着反应进行，c(Cl-)减小，还原性减弱， 只能氧化浓盐酸，随着反应进行， 减小， 减小 还原性减弱， 反应不能继续进行。 反应不能继续进行。
1、下列气体发生装置相同的是 C 下列气体发生装置相同的是 A 氯气和氢气 B氯气和氧气 氯气和氧气 C氢气和二氧化碳 D氧气和二氧化碳 氢气和二氧化碳 氧气和二氧化碳 2．实验室制氯气时,二氧化锰的作用是 BD 实验室制氯气时, A 催化剂 B 氧化剂 C 还原剂 D 反应物 实验室用KMnO 制氧气， 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 D A 汽油 B 水 C 稀盐酸 D 浓盐
酸
4、实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确 、实验室制氯气时有如下操作， 的是 连接好装置， 检查气密性② 缓缓加热， ① 连接好装置 ， 检查气密性 ② 缓缓加热 ， 加快 反应， 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 往分液漏斗中加入浓盐酸 ， 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 B ④③①②⑤ C ①③④②⑤ D ①④③②⑤
C
小
结
本节课我们主要学习了氯气的 制备， 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， 及各类考试的热点内容之一，希望 同学们通过本节的学习， 同学们通过本节的学习，掌握氯气 的制备方法。 的制备方法。
再
见
1