(讲)1774年,瑞典化学家舍勒用软锰矿(主要成份为MnO2)和浓盐酸共热,首先制得了Cl2。今天实验室仍用舍勒的这种方法制Cl2。
[板书]
1、反应原理:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+2H2O+Cl2↑
(提问)在这个反应中MnO2起什么作用?氧化剂。
同学们在那个反应中还见过MnO2呢?
(H2O2、KClO3分解制O2,催化剂)
这个反应中体现了浓盐酸的什么性质?(还原剂、酸性)
改写成离子方程式:
(提示)MnO2为难溶于水的固体,浓盐酸为浓酸,MnCl2为可溶性的盐。
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
强调:①浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸等浓酸参加反应时,一定要注明(浓)的字样,不注明,一般代表稀酸。
②反应条件为“△”,不加热得不到Cl2。
2、发生装置:固+液
气
制O2:固+固
气
制H2、CO2、H2S:固+液→气
(过渡)用什么方法收集Cl2呢?
3、收集方法
(1)向上排空气法
(2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小)
4、验满
湿润的KI — 淀粉试纸(变蓝);湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)
Cl2+2KI=I2+2KCl
5、尾气处理
用NaOH溶液吸收尾气。
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
6、实验步骤:
(组装该装置,并板书实验步骤,从下到上,从左到右)
(1)把酒精灯放置在铁架台上,根据酒精灯的高度,确定铁圈的位置。
(2)把圆底烧瓶放在铁圈上,并固定在铁架台上。
(3)装好分液漏斗,连接好导气管。
(4)检查装置的气密性。
微热法:关闭分液漏斗的活塞,将导气管的末端插入水中,微热圆底烧瓶(对于大型装置最好用酒精灯微热),导管末端有气泡冒出,松开手后或撤离酒精灯,导管末端有一段水柱,且水柱高度不变,证明装置不漏气。
液封法:向分液漏斗中加水并打开活塞,当加到液体浸没分液漏斗的长颈时,用弹簧夹夹住橡皮管,观察到漏斗颈内形成一段水柱,且水柱高度不变,说明此装置不漏气。
(5)向圆底烧瓶中装入二氧化锰,向分液漏斗中加入浓盐酸,缓缓加热。
说明:加药品时先固后液。
(提问)实验结束后该如何撤离装置呢?先撤什么,后撤什么?
(6)实验结束后,先撤导管,再撤酒精灯。
(问题讨论)
制备纯净干燥的氯气:
①利用上述方法能制得一瓶纯净干燥的Cl2吗?若不是,可能含有什么杂质?(HCl、H2O)
②怎样得到一瓶纯净干燥的Cl2?(HCl极易溶于水)
(总结):
(先除)HCl:用饱和食盐水,
(后除)H2O:用浓硫酸或无水氯化钙固体。


实验室快速制Cl2的方法:
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+MnCl2+5Cl2↑+8H2O
KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O
工业制Cl2的方法:
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
HCl的实验室制法:
(1)反应原理:
NaCl+H2SO4(浓)
NaHSO4+HCl↑
NaHSO4+NaCl
Na2SO4+HCl↑(7500℃)
总反应:2NaCl+H2SO4(浓)
Na2SO4+2HCl↑(高沸点酸制低沸点酸)
(2)发生装置:固+液
气
(3)收集方法:向上排空气法
(4)验满:
①蘸有浓氨水的玻璃棒冒白烟。
NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
②湿润的蓝色石蕊试纸变红。
(5)尾气吸收:

或前面加一个安全瓶:

对于溶解度较大的气体,都采用倒置的漏斗作为尾气吸气装置。
讨论:
①能用浓HNO3吗?不行,浓HNO3不稳定易分解。
②能用稀H2SO4吗?不行,稀H2SO4会有较多的水,生成的HCl不易逸出。