氯气的实验室制法化学原理
氯气是一种无色、有刺激性气味的可燃气体，具有强氧化性和毒性。在实验室制备氯气时，常常采用两种主要的化学原理：通过氯化物和酸反应产生氯气；通过电解盐溶液产生氯气。
第一种方法是通过氯化物和酸反应产生氯气。常用的氯化物包括氯化氢酸铵（NH4Cl）、氯化亚铁（FeCl2）和氯化亚汞（Hg2Cl2）等。反应的化学方程式如下：
2NH4Cl + 2H2SO4 →Cl2↑+ 2NH4HSO4
2FeCl2 + H2SO4 →Cl2↑+ Fe2(SO4)3 + H2O
2Hg2Cl2 + 2H2SO4 →2HgCl2↓+ Cl2↑+ 2H2O
这些反应都是通过酸将氯化物中的氯离子（Cl-）与酸中的酸根离子（如H2SO4中的SO42-）进行置换反应，产生氯气。这些反应通常需要保持较高的温度，达到催化反应的速度。同时，由于氯气具有毒性和强氧化性，实验操作时应注意安全。
第二种方法是通过电解盐溶液产生氯气。这种方法通常使用饱和食盐水溶液（NaCl）作为电解质。当电流通过溶液时，电解槽中的两极会引起化学反应，产生氯气和氢气。反应的化学方程式如下：
2NaCl + 2H2O →Cl2↑+ H2↑+ 2NaOH
这个反应是通过电解NaCl溶液来将水分解成氢气和氯气。正极上的反应为2Cl-→Cl2↑+ 2e-，负极上的反应为2H2O + 2e-→H2↑+ 2OH-。氯气会在正极上生成，而氢气会在负极上生成。
在实验室中制备氯气时，通常使用电解槽（如密闭的U型管）来容纳盐溶液，并使用两个导电电极（如铂电极）。通过连接一个直流电源，将电流通入盐溶液中。电流通入盐溶液后，会产生氯气和氢气，气体会在电解槽中收集。
制备氯气的实验操作要求严格，因为氯气具有强烈的刺激性和毒性。操作时，应该保持室内通风良好，避免气体泄漏。同时，应注意电解槽的密封性和电流强度，以确保安全操作。
总结起来，氯气可以通过氯化物和酸反应产生，也可以通过电解盐溶液产生。这两种方法在实验室中制备氯气时经常使用。通过掌握氯气的制备方法和注意安全操作，可以有效地进行氯气实验研究。
第二节 第3课时 氯气的实验室制法 [核心素养发展目标] 回顾初中所学的二氧化碳的实验装置，结合实验室制取氯气所用的二氧化锰和浓盐酸的性质， 选择合适的实验装置制取氯气，培养科学探究与创新意识，提升实验能力。 知识梳理 一、氯气的实验室制法 1．反应原理 (1)化学方程式：MnO 2＋4HCl(浓)=====△ MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。 (2)原理：利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl －生成Cl 2，该反应中MnO 2为氧化剂，浓盐酸为还原剂并且该实验还体现了浓盐酸的酸性。 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：分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。 (3)除杂装置： 装置C 的作用是除去Cl 2中少量的HCl 气体。装置D 的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。 3．收集方法 (1)向上排空气法(氯气密度大于空气)。 (2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。 4．验满方法 观察到E 中充满黄绿色气体，则证明已集满。 5．尾气处理 烧杯F 中盛放的液体是NaOH 溶液。该液体的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。 (1)实验室制取的Cl 2中混有HCl 气体，可通过盛有碱石灰的干燥管除去( ) (2)MnO 2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl 2( ) (3)在实验室制取Cl 2的试剂中，HCl 只作还原剂( ) (4)Cl 2尾气也可用饱和的澄清石灰水吸收处理( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× 1．制取Cl 2的原理是利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl －生成Cl 2。
氯气的实验室制法化学原理 氯气是一种无色、有刺激性气味的可燃气体，具有强氧化性和毒性。在实验室制备氯气时，常常采用两种主要的化学原理：通过氯化物和酸反应产生氯气；通过电解盐溶液产生氯气。 第一种方法是通过氯化物和酸反应产生氯气。常用的氯化物包括氯化氢酸铵（NH4Cl）、氯化亚铁（FeCl2）和氯化亚汞（Hg2Cl2）等。反应的化学方程式如下： 2NH4Cl + 2H2SO4 →Cl2↑+ 2NH4HSO4 2FeCl2 + H2SO4 →Cl2↑+ Fe2(SO4)3 + H2O 2Hg2Cl2 + 2H2SO4 →2HgCl2↓+ Cl2↑+ 2H2O 这些反应都是通过酸将氯化物中的氯离子（Cl-）与酸中的酸根离子（如H2SO4中的SO42-）进行置换反应，产生氯气。这些反应通常需要保持较高的温度，达到催化反应的速度。同时，由于氯气具有毒性和强氧化性，实验操作时应注意安全。 第二种方法是通过电解盐溶液产生氯气。这种方法通常使用饱和食盐水溶液（NaCl）作为电解质。当电流通过溶液时，电解槽中的两极会引起化学反应，产生氯气和氢气。反应的化学方程式如下：
2NaCl + 2H2O →Cl2↑+ H2↑+ 2NaOH 这个反应是通过电解NaCl溶液来将水分解成氢气和氯气。正极上的反应为2Cl-→Cl2↑+ 2e-，负极上的反应为2H2O + 2e-→H2↑+ 2OH-。氯气会在正极上生成，而氢气会在负极上生成。 在实验室中制备氯气时，通常使用电解槽（如密闭的U型管）来容纳盐溶液，并使用两个导电电极（如铂电极）。通过连接一个直流电源，将电流通入盐溶液中。电流通入盐溶液后，会产生氯气和氢气，气体会在电解槽中收集。 制备氯气的实验操作要求严格，因为氯气具有强烈的刺激性和毒性。操作时，应该保持室内通风良好，避免气体泄漏。同时，应注意电解槽的密封性和电流强度，以确保安全操作。 总结起来，氯气可以通过氯化物和酸反应产生，也可以通过电解盐溶液产生。这两种方法在实验室中制备氯气时经常使用。通过掌握氯气的制备方法和注意安全操作，可以有效地进行氯气实验研究。
氯气的实验室制法及性质探究 1．Cl 2的实验室制法 (1)实验装置 (2)实验原理及过程 ①反应原理：用强氧化剂MnO 2[其他氧化剂KMnO 4、K 2Cr 2O 7、KClO 3、Ca(ClO)2等]氧化浓盐酸。 其方程式为MnO 2＋4HCl(浓)=====△ MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。 其他制取Cl 2的原理： 14HCl ＋K 2Cr 2O 7===2KCl ＋2CrCl 3＋7H 2O ＋3Cl 2↑ 16HCl ＋2KMnO 4===2KCl ＋2MnCl 2＋8H 2O ＋5Cl 2↑ 4HCl ＋Ca(ClO)2===CaCl 2＋2H 2O ＋2Cl 2↑ 6HCl(浓)＋KClO 3===KCl ＋3H 2O ＋3Cl 2↑ 其中，前三个使用稀盐酸就可发生反应产生氯气。 ②制备装置类型：固体＋液体――→△气体。 ③净化方法：用饱和食盐水除去HCl ，再用浓硫酸除去水蒸气。 ④收集气体：向上排空气法或排饱和食盐水法。 ⑤尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH 溶液)吸收，不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2 溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。 ⑥验满方法：将湿润的淀粉-KI 试纸靠近盛Cl 2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl 2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。 [注意] ①用KMnO 4与浓HCl 反应制Cl 2的发生装置，可不用酒精灯；①干燥Cl 2可以用盛有CaCl 2的干燥管或U 形管；①吸收尾气也可用盛有碱石灰的干燥管或U 形管；①反应物的选择：必须用浓盐酸。稀盐酸与MnO 2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl 不可能全部参加反应；①加热温度：不宜过高，以减少HCl 的挥发；①实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl 2后，再拆卸装置，避免污染空气。 2．Cl 2性质探究的示例分析
高一化学必修1辅导学案 学生 年级 教师 上课日期 上课时间 第 课时 课 题 氯气的生产原理 知识点一 氯气的生产原理 要点一 海水资源 海水中含有80多种元素，其中Cl 、Na 、Mg 、S 、Ca 、K 等元素的含量较高，其他元素的含量较低甚至非常低，但由于海水的总量非常大，所以海洋中各种元素的总储量仍是极为可观的。海水是巨大的水资源和化学资源宝库。 海水中所含的元素大部分以盐的形式存在，其中主要是NaCl 、KCl 、MgCl 2、MgSO 4、CaSO 4等，地球上99%以上的溴元素蕴藏在大海里，因而溴元素被称为“海洋元素”，海水中也含有丰富的碘元素。 海水晒盐得到的食盐（原理：蒸发、结晶），去除杂质后，不仅可以作为调料，还可以作为工业原料。 要点二 氯气的工业制法（氯碱工业） 以点解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”。 实验步骤 （1） 接通电源，观察食盐水发生的变化。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。2min 后，提起小试管，并迅速用拇指堵 住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，检验收集到的气体。（收集到的 无色气体，靠近火焰时，有爆鸣声） （2） 取已知小试管，用向上排空气法收集从b 管导出的气体，观察收集到的气 体的颜色。（黄绿色） （3） 关闭电源，打开U 形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1-2滴酚酞溶液，观 察溶液的颜色。（变红色） 电解原理： ↑+↑++222222Cl H NaOH O H NaCl 通电 说明：电解饱和食盐水的装置叫做电解槽（或电解池），其中与直流电源负极相连接的电极叫阴极，如铁棒；与直流电源正极相连接的电极叫阳极，如石墨棒。在电解过程中，电子由电源的负极流到电解槽的阴极，+ H （H 2O 电离出的）在阴极得到电子转变为2H ，-Cl 在阳极失去电子转变2Cl ，失去的电子从阳极经导线流入电源的正极，余下的-OH （H2O 电离出的）和+Na （NaCl 电离出的）形成NaOH 溶液。
氯气的实验室制法及氯离子的检验 【教学目标】 1、掌握实验室制取Cl2的原理和实验装置 2、掌握Cl－的检验方法 【知识梳理】 一、氯气的实验室制法 1、反应原理：1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时，把浓盐酸与软锰矿混合在一起加 热，发现有黄绿色气体生成，反应为4HCl(浓)＋MnO2△ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (实验室通常用该法制Cl2) (1)试剂的选择：选取试剂的主要依据是制取气体的性质。氯气具有强氧化性，常用氧化其Cl－的方法来制取，因此要选用含有Cl－的物质(如盐酸)和具有强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4、KClO3等)来制取。如： MnO2＋4HCl(浓)△ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O (2)装置的选择：实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体的发生装置、净化除杂 装置、干燥装置、收集装置和尾气处理装置 2、气体的发生装置 (1)气体发生装置类型：固体＋液体气体 (2)发生装置所用仪器的名称：分液漏斗、圆底烧瓶 (3)实验仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、洗气瓶、集气瓶 3、气体的净化装置：气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，Cl2中混有的杂质气体主要是浓盐酸挥发出来的HCl气体和水蒸气。同时注意除杂的先后顺序：先除HCl气体，再除水蒸气 (1)除去Cl2中少量的HCl气体：饱和食盐水 (2)除去Cl2中少量的水蒸气：常用浓H2SO4，也可用干燥的CaCl2，装置如图所示
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 2O ①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。Cl2通入D中产生白色沉淀，应为Cl2与H2O反应产生的HCl与Ag＋作用产生AgCl的结果，E中溶液由无色变成蓝色应是KI与Cl2反应产生的I2与淀粉作用的结果。（3）吸收尾气中的Cl2常用NaOH溶液，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。例2．现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取H2、Cl2、NaOH。请回答下列问题：（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为。 （2）电解之前食盐水需要精制，目的是除去精盐中Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，使用的试剂有：a．Na2CO3 b．Ba(OH)2溶液 c．稀盐酸 其合理的加入顺序为（填试剂序号） （3）如果在容积为10 L的离子交换膜电解槽中，1 min可在阴极产生11.2 L（标准状况）Cl2，这时溶液的pH是（设体积维持不变）。 （4）Cl2常用于自来水的消毒杀菌，现有一种新型消毒剂ClO2，若它们在杀菌过程中的还原产物均为Cl-，消毒等量的自来水，所需Cl2和ClO2的物质的量之比为。 【答案】（1）2Cl--2e-=Cl2↑（2）b a c （3）13 （4）5∶2
常见气体的实验室制法 中学化学实验中，应该学会氯气、氯化氢、氧气、硫化氢、二氧化硫、氨气、二氧化氮、一氧化氮、二氧化碳、氢气、等气体的实验室制法。应该掌握的具体内容主要有：会选择适宜的反应物，并能熟练地书写有关气体生成的化学方程式；根据反应物的状态和反应条件等因素，选择适宜的气体发生装置，能判断装置图的正误，会组装气体发生装置；根据气体的密度、在水中的溶解性等性质，选择适宜的集气方法与装置；根据所制气体的性质，会用简便的方法检验或验满。 1、常见气体的实验室制法 (1)反应物和反应原理 ①实验室制氢气 常用锌跟盐酸或稀硫酸反应制氢气。 Zn+H2SO4(稀) ZnSO4+H2↑Zn+2HCl ZnCl2+H2↑ 在制气装置的出口处点燃氢气，一定要事先检查纯度，以确保实验安全。 ②实验室制氧气 常用氯酸钾(二氧化锰作催化剂)或高锰酸钾受热分解来制氧气。 △ 2KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 此外，过氧化氢(H2O 2)在二氧化锰催化下分解，也可作为实验室制氧气的一种简便方法。 2H2O22H 2O+O2↑ ③实验室制氯气 常用氧化剂(二氧化锰或高锰酸钾)跟浓盐酸反应制氯气。 MnO2+4HCl (浓)MnCl2+2H2O+Cl 2↑2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ 高锰酸钾和盐酸反应可在常温下顺利进行，不需加热。氯气有毒。多余的氯气必须用NaOH 溶液吸收，以免污染空气和使人受到毒害。 ④实验室制氯化氢 常用食盐和浓硫酸反应制氯化氢，通常生成硫酸氢钠和氯化氢。 NaCl+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl↑ 氯化氢极易溶于水，为使反应顺利进行，应该使用固体氯化钠和浓硫酸。 ⑤实验室制硫化氢 常用硫化亚铁固体(黑色)和稀硫酸反应制硫化氢。FeS+H2SO4(稀) FeSO4+H2S↑ 制硫化氢不能用浓硫酸和硝酸等氧化性酸。硫化氢有毒，要注意通风或用NaOH溶液吸收多余的硫化氢。 ⑥实验室制氨气 常用铵盐(氯化铵、硫酸铵)跟碱(氢氧化钙)反应制氨气。 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ 氨极易溶于水，一般用加热上述的固体混合物来制氨气。 此外，也可直接加热浓氨水在实验室制得氨气。
氯碱工业：以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”。化学方程式为：2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 ↑+ Cl2↑ 实验装置图及分析： 【注意】 1、电解食盐水，产生的气体体积比为1：1。 2、检验Cl 2 的反应为2KI + Cl 2 ==2KCl + I 2 ，淀粉遇碘变蓝色。 3、Cl 2 与NaOH可发生反应，两极产物必须隔开。 通电
阳离子交换魔法电解饱和食盐水:阳离子交换膜有很好的选择性，它只允许阳离子通过，不允许阴离子和分子通过。 优点： 1、能防止阴极产生的H 2和阳极产生的Cl 2 相混合而爆炸 2、能避免Cl 2 和NaOH溶液作用而影响烧碱的质量 氯碱厂选址与经济效益 1、生产主要原料食盐，应建在海岸的附近处 2、生产的产品主要是烧碱、氯气和氢气，应建在使用这些产品的工厂较近的地方 3、氢气易燃易爆，氯气有毒，应建在人口稀疏的地方 4、生产要消耗大量的电能，应建在电力供应充足的地方 【例】某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 ( B ) A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
反应原理：4HCl(浓)＋MnO 2 MnCl 2 ＋2H 2 O＋Cl 2 ↑ 实验装置： 完整的制气装置： ①发生装置②净化装置③干燥装置④收集装置⑤尾气吸收 【注意】 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 A.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？ B. 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？ A.用分液漏斗可以控制液体的用量，避免生成的氯气过多。 B.浓盐酸有很强的挥发性，强热时能挥发出大量的氯化氢气体和水蒸气， 而使制得的氯气中含有大量的杂质；另一方面，又降低了HCl的利用率
第17讲 氯气的实验室制法及应用 [复习目标] 掌握实验室制取氯气的原理、装置和操作注意事项。增强设计物质制备实验方案的绿色环保意识。 1．制取原理 HCl －1 (浓)――――――――――――――――――→强氧化剂除MnO 2外还有KMnO 4、KClO 3、K 2Cr 2O 7等Cl 20 完成下列有关反应的离子方程式： (1)MnO 2和浓盐酸：______________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)Ca(ClO)2与浓盐酸：___________________________________________________________。 (3)KClO 3与浓盐酸：_____________________________________________________________。 (4)KMnO 4与浓盐酸：____________________________________________________________。 答案 (1)MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋ ＋Cl 2↑＋2H 2O (2)ClO －＋Cl －＋2H ＋===Cl 2↑＋H 2O (3)ClO －3＋5Cl －＋6H ＋===3Cl 2↑＋3H 2O (4)2MnO －4＋10Cl －＋16H ＋===2Mn 2＋＋5Cl 2↑＋8H 2O 2．实验装置 思考 (1)如何用最简单的方法判断氯气已收集满？ (2)实验室常用排饱和食盐水法收集氯气，请解释用此方法收集氯气的原因。 提示 (1)观察集气瓶中气体颜色的变化，若集气瓶上部充满黄绿色气体，则证明Cl 2已收集满。 (2)饱和食盐水中Cl －浓度较大，抑制了Cl 2与水的反应，Cl 2在饱和食盐水中的溶解度很小，因此可用排饱和食盐水法收集氯气，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl 气体。 3．注意事项
制备氯气的方法 氯气（Cl2）一种极为重要的有机合成原料和医药中间体，它在生产高分子材料、合成染料、精细有机合成香料等方面都发挥着不可替代的作用。氯气由于具有极强的毒性和腐蚀性，其制备技术具有一定的难度。本文旨在介绍氯气的制备方法。 一、氯气的物理和化学性质 氯气是一种淡黄色的气体，在室温下稳定性较好，其饱和蒸气在大气压下的平衡温度为42.2℃。氯气在空气中弥散很快，并且具有腐蚀性，可引起眼、鼻、咽喉痛等症状，还有毒性，所以必须按照安全规程进行操作。 氯气是由氯原子组成的，氯原子是一种非常活泼的原子，它们能够很容易结合形成氯化物，比如氯化钠。因此，氯气能够与其他各种化合物发生反应，比如能够与水反应形成氯酸，与有机物反应生成有机氯化物，在有机合成中起到重要作用。 二、制备氯气的方法 1、氯气电解法 氯气电解法是目前用来制备氯气的最常用方法。它是通过传统的电解技术，将带有氯酸和NaClO3的原料溶液通过电解使其产生活泼的氯气气体。由于氯气是气体，大多数传统电解装置只能分离出一小部分氯气。因此，采用这种方法制备氯气的效率低，不适合大规模的工业制备。 2、电离法
电离法是利用高压放电的原理，将氯原料溶液进行电离，使其形成氯气气体。由于高压放电可以分解氯原料溶液，大量的氯气可以分离出来，因此，电离法比氯气电解法的效率高得多，可大规模用于氯气的工业制备。 3、氯气蒸馏法 氯气蒸馏法也称Google共沸蒸馏法，其原理是通过加热升华氯气，使其饱和蒸汽把氯气从有机原料溶液中分离出来。与氯气电解法相比，氯气蒸馏法的效率比较高，可大规模应用于氯气的工业制备。 三、制备氯气的工业操作 1、安全措施 氯气具有极强的毒性和腐蚀性，因此，在制备氯气时必须按照安全操作规程进行操作，并采取有效的安全措施，防止意外发生。 2、设备准备 在制备氯气之前，首先要准备制备设备。根据工艺的不同，制备氯气时可以使用电解装置、高压电离装置或者Google共沸蒸馏装置等不同的设备。 3、原料准备 根据工艺要求，原料溶液是用氯原料和NaClO3混合溶于水中，形成氯气溶液。在氯气溶液的制备过程中，应该规范操作，确保每一步都达到规定的标准。 4、制备过程 制备氯气的过程有很多种不同的制备方法，具体实施应根据工艺
氯气实验室制法 在化学实验室中，氯气的制备是一种常见的实验操作。氯气是一种黄绿色、有毒、具有强烈刺激性的气体，其制备通常通过以下步骤进行。实验室制备氯气通常采用二氧化锰（MnO2）与浓盐酸反应。具体来说，就是将二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下进行反应，生成氯化锰和氯气。反应方程式可以表示为： 4HCl(浓) + MnO2 → MnCl2 + 2H2O + Cl2↑ 需要注意的是，由于氯气的溶解度和腐蚀性，制备过程中需要使用安全措施以防止氯气泄漏和腐蚀。 实验所需材料和设备包括：二氧化锰（MnO2）、浓盐酸、玻璃棒、烧杯、加热装置、通风装置、手套、护目镜等。 准备实验设备：将浓盐酸倒入烧杯中，加入适量的二氧化锰，用玻璃棒搅拌均匀。 加热：将装有反应物的烧杯放置在加热装置上加热，观察反应情况。收集氯气：随着反应的进行，氯气会不断产生并排出。此时，开启通风装置以防止氯气积聚。
提取产物：当反应完成后，停止加热并冷却反应物。然后，用玻璃棒将生成的固体产物与液体产物分离。 清洗和整理：清洗烧杯和其他实验设备，整理实验现场。 在实验过程中，要始终保持通风良好，防止氯气积聚导致中毒。 实验结束后，要彻底清洗烧杯和其他实验设备，防止腐蚀和污染。不要将氯气直接排放到空气中，以免对环境和人体造成危害。应将其通过特定的吸收装置进行处理。 在操作过程中要小心谨慎，避免烫伤和中毒等事故发生。最好在导师或安全员的监督下进行实验。 实验后应及时清理实验现场，确保实验室的安全和卫生。 通过观察实验过程和收集到的产物，我们可以确认实验室制备氯气的成功与否。如果观察到黄绿色的氯气产生，且固体产物为氯化锰，那么实验就达到了预期的效果。此时，我们可以进一步研究氯气的性质和应用。 实验室制备氯气是一个重要的化学实验操作，它使我们能够更深入地了解氯气的性质和合成方法。通过本实验的操作，我们不仅能够提高
【学习目标】1、熟记氯气实验室制法的原理、装置、除杂、收集和尾气处理。 2、归纳气体制备原理。 【重点难点】 重点：氯气实验室制法的原理、装置。 难点：杂质分析和除杂原理。 【使用说明及学法指导】 1、完成预习案形成完整的知识体系。 2、学会从反应条件及物质性质分析气体制备装置。 3、学会分析可能的杂质和除杂试剂的选择。 预习案 一、知识梳理 实验室制法： ①原理：MnO2+ —— KMnO4+HCl—— KClO3+HCl—— NaClO+HCl—— 归纳：Cl2ClO3-+Cl- ②装置：以MnO2制纯净干燥的Cl2为例，画出装置图 A 装置 B 装置 C 装置 D 装置 E 装置 B中试剂是，起作用。E中试剂是，起作用。 探究案 合作探究 1、气体制备根据什么来选发生装置？
2、从哪几个角度来分析可能存在的杂质？ 3、用排饱和食盐水的方法收集Cl2的原理是什么？除去Cl2的混有的HCl气体时，所选 最佳试剂是什么？ 训练案 一、课中训练与检测： 1、某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来， 同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题。 (1)下列方法中，可制得氯气的正确组合是________。 ①MnO2和浓盐酸混合共热②KMnO4和浓盐酸混合 ③次氯酸钠和浓盐酸混合④K2Cr2O7和浓盐酸混合 ⑤KClO3和浓盐酸混合 A．①②⑤B．②④⑤C．①②④D．全部可以 (2)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是 ________________________________________________________________________。 (3)①装置B的作用是__________，现象是___________________________________。 ②装置D和E出现的不同现象说明的问题是________________________________。 ③装置F的作用是______________________________________________________。 ④写出装置G中发生反应的离子方程式：____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为装置应加在________与________之间(填装置字母序号)，装置中应放____________________试剂。 二、课后巩固促提升： 1、下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常见的气体发生装置；Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是气体收集装置，根据要求回答 下列问题：
氯气实验室制法的实验原理 氯气实验室制法原理实验原理是通过将酸性氯化物与强氧化剂反应产生氯气。最常用的实验室制法有酸性氯化物法和电解氯化钠法。 一、酸性氯化物法的实验原理： 首先，通过化学反应将氢氧化钠与氧氯化碳（也称为碳酸氯）反应生成氯气和碳酸钠。 4NaOH + COCl2 -> Cl2 + CO2 + 2Na2CO3 + 2H2O 该反应需要在酸性条件下进行，因此酸性氯化物法通常在丁酸或稀硫酸的存在下进行。其中，酸性中和反应为： 2HCl + NaOH -> NaCl + H2O 通过酸性中和反应可以消耗生成的氢氧化钠，保持反应的进行，确保较高的氯气产量。 二、电解氯化钠法的实验原理： 电解氯化钠法是目前工业上生产氯气的主要方法。其原理是利用电流通过电解质溶液中的氯化钠，产生氯气和氢气。 在电解槽中，放置两根导电性良好的电极，即阴极和阳极。阴极一般由钢材制成，阳极则由铅材料制成。
随后，将溶解在水中的氯化钠加入电解槽中。氯化钠在水中分解成氯离子（Cl-）和钠离子（Na+）： NaCl -> Na+ + Cl- 通过外加电源，阴极与阳极之间形成电解槽中的电流。电流流经电解槽中的氯化钠溶液，使得溶液中的氯离子与阳极反应，产生氯气，而钠离子与阴极反应，产生氢气： 2Cl- -> Cl2 + 2e- 2H2O + 2e- -> H2 + 2OH- 在整个电解过程中，由于生成氯气的反应速度较慢，因此将氯化钠溶液搅拌，以提高氯气的产量。 由于氯气及氢气是有毒和易燃的，因此在电解槽上方设有排气装置，确保实验室的安全。 以上就是氯气实验室制法的实验原理，其中酸性氯化物法通过酸性环境下的化学反应产生氯气，而电解氯化钠法则是利用电流作用于溶液中的氯化钠产生氯气和氢气。这两种方法在实验室制取氯气时常被使用。
氯气的三种实验室制法 氯气是一种常用化学制剂，它可以用来制备其他化学制剂，也可以用来完成各种实验室制法。在本文中，我们将讨论氯气的三种实验室制法，包括氯气空气混合物的制备、氯气水溶液的制备和氯气固体的制备。我们将介绍这三种制法的原理、步骤和应用。 Introduction 氯气是一种常用化学制剂，它可以用来制备其他化学制剂，也可以用来完成各种实验室制法。在本文中，我们将讨论氯气的三种实验室制法，包括氯气空气混合物的制备、氯气水溶液的制备和氯气固体的制备。我们将介绍这三种制法的原理、步骤和应用。 I. Preparation of Chlorine-Air Mixture 氯气空气混合物的制备是一个简单的过程，主要分为三个步骤：用氯气溶液稀释氯气气体，混合氯气气体和空气，得到氯气空气混合物。首先，将氯气溶液稀释，使其满足使用要求，然后将氯气气体和空气混合，可以使用小型机械设备，如搅拌器、离心机等，用来快速混合。最后，在混合液中加入一定量的空气，即可得到所需的氯气空气混合物。 氯气空气混合物的应用非常广泛，被用于高氯气碱的制备、氯气聚合物的制备、氯气溶液的制备、氧化氯的还原制硫等实验中。 II. Preparation of Chlorine-Water Solution 氯气水溶液的制备主要包括以下步骤：首先，将氯气气体加入水中，接着使用搅拌器、离心机等机械设备进行混合，最后可以得到所
需的氯气水溶液。在加入氯气气体时，应冷却水，以防止水沸腾而导致氯气损失。 氯气水溶液的应用很广泛，可以用来制备氯气聚合物、氧化氯、正硅酸钠和正氯酸等。 III. Preparation of Chlorine Solid 氯气固体的制备是将氯气气体加入溶剂（如水、乙醇或乙醚）中，接着冷却，使溶质析出而形成固体。这一步骤及其相关参数（如加入剂量、冷却时间和温度等）可以通过实验调整以获得所需的产品。 氯气固体的应用很广泛，可以用来制备氯气聚合物、氯乙烯和氯气酸等。 Conclusion 本文介绍了氯气的三种实验室制法，即氯气空气混合物的制备、氯气水溶液的制备和氯气固体的制备。我们详细介绍了这三种制法的原理、步骤和应用。 本文所提供的实验室制法可以帮助化学家精确控制化合物的组成，以获得最终的化学制剂，从而为临床实践提供有效的解决方案。
宜兴市东山高级中学2008级高一化学学案 【课题】 2.1.1 氯、溴、碘及其化合物第一课时：氯气的制取原理 【教学目标】 1.能够用分离提纯的知识解释海水晒盐的原理。能够说出海水中含量较多的元素。 2.能够正确说出电解饱和食盐水时两极的现象和产物，能够正确书写电解反应的方程式。 3.能够熟练地用化学方程式表示出氯气的实验室制取原理。 4．能够说出实验室制氯气的装置中名部分的用途，并比较几种常见气体制取装置的特点和使用条件。【教学重点】电解饱和食盐水制取氯气的原理，实验室制取氯气的原理和装置 【教学难点】电解饱和食盐水的各电极现象和产物氯气的检验 『教学过程』 【阅读理解】阅读P40页海水中的主要成分并指出： 1．海水中主要含有哪些重要元素？ 2．海水晒盐应用了什么分离提纯方法？ 根据学生的阅读，归纳出海水中含量较多的元素。 海水中氯元素的浓度最高，其次有钠、镁、钙钾、溴、碘等， 说明自然界中的溴、碘主要集中在海水中。 向学生展示几张海水晒盐的图片，启发学生运用前面所学的物质分离和提纯的原理，推断海水晒盐应该采取哪种方法。利用海水晒盐的原理：蒸发结晶 【问题情境】呈现下列问题情境，让学生了解到可以从海水中制取氯及其化合物的，思考： (1)从化合价的变化角度分析，NaCl →Cl2的化合价变化。 (2)海水中含有大量的以自由离子形式存在的重要元素，这些元素的单质和化合物都有着极其重 要的作用，能否从海水中获取它们的单质和化合物呢？如每一立方千米的海水中含氯化钠４× １０９t，氯气又是重要的化工原料，那么能否从海水中提取氯化钠并生产氯气呢？ 【小结】一、氯气的工业制法 【观察与思考】观察老师演示的电解饱和食盐水的实验，指导学生观察重点和思考下列问题。 １、通电时两管内是否都有气泡冒出？观察气体的颜色？推测可能是什么气体？ ２、如何证明在“Ｕ”型管左管内产生的气体，为什么该气体会在与电源负极相连的电极产生？ ３、如何证明在“Ｕ”型管右管内产生的气体，有什么现象？为什么该气体会在与电源正极相连的电极产生？ ４、滴入酚酞溶液后两管分别有什么现象？为什么？
盖是双层)的第二层上打几个小孔，用来放置沾有NaOH 溶液的棉花,以此用来吸收尾气.实验中的颜色变化依托装置本身的优势，将沾有试剂的棉花（紫色的石蕊溶液和淀粉碘化钾溶液)固定在吹泡泡的柄上。而漂白性的实验由于需用做对比，实验中则将生活中的吸管一端用胶枪封好，制作成两个简易试管，一个里边下端放干燥的石蕊试纸,中间固定棉花，上层放无水氯化钙干燥剂；另一个吸管底端放石蕊试纸，上层放一团棉花. 将材料进行组装，装置图如下： 四、实验试剂 实验所需药品：高锰酸钾固体、浓盐酸（12mol/L ）、碘化钾溶液、淀粉溶液、氢氧化钠溶液、紫色石蕊溶液、红墨水、滤纸。 五、实验步骤及现象记录 【实验步骤】 1.计算浓盐酸的用量。测出微型装置的总体积约为为25ml,利用反应方程式计算实验中给出浓盐酸（12mol/L ）的理论用量大约为0.27ml 。考虑到浓盐酸的挥发性在实验中有可能会有残留，所以设计浓盐酸0。5ml 的用量水平进行实验。 2. 按照图1装置图,做好实验准备,固定石蕊溶液的用量（1d)，淀粉碘化钾溶液（1d),实验中采用大小相同的小片干燥红墨水滤纸，进行实验。 【现象记录】 实验中用0。5ml 浓盐酸进行实验时，实验反应3min 后的现象如图。 (1)实验结束后石蕊变红有轻微褪色，淀粉碘化钾试变蓝且有轻微的漂白变成了黄色，而两个吸管中的干燥的蓝墨水试纸均没有变色，推测有可能是因为实验过程中氯气产生的量不够. (2）接着实验用1ml 盐酸进行实验，同样反应3min 后，看到石蕊溶液先变红后变为无色，淀粉碘化钾试变蓝漂白较。5ml 时更明显，而有干燥剂的干燥的蓝墨水试纸没 装有干燥剂和干燥红墨水滤纸的软胶管 装有湿润的红墨水 滤纸的软胶管 沾有淀粉-KI 溶液的棉花 沾有NaOH 溶液的棉花 装高锰酸钾的透明玻璃瓶 沾有紫色石蕊溶液的棉花
第2课时 氯气的实验室制法和氯离子的检验 核心微网络 素养新目标, 1．学会实验室制取氯气的方法，认识其实验装置的典型性 2．学会Cl － 的检验方法和物质检验的须知，培养科学探究意识 学 业 基 础 [预习新知] 一、氯气的实验室制法 1．反应原理 MnO 2＋4HCl(浓)=====△ MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 2．仪器装置 主要仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。装置如下图。 说明：C 装置的作用是除去Cl 2中的HCl ；D 装置的作用是干燥Cl 2；F 装置的作用是吸收多余的Cl 2，防止污染环境。 3．收集方法 (1)向上排空气法(Cl 2密度大于空气)。 (2)排饱和食盐水法(Cl 2在饱和NaCl 溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥
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。 二、Cl－的检验 1．实验探究 (1)操作方法：向未知溶液中先加AgNO3溶液，再加稀HNO3。 (2)现象：产生白色沉淀，加稀硝酸时，沉淀不溶解。 (3)原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。 (4)加入稀硝酸的目的：排除CO2－3等离子的干扰。 [即学即练] 1．判断正误，正确的打“√〞，错误的打“×〞 (1)实验室制取氯气，可用稀盐酸代替浓盐酸。( ) (2)实验室制备的氯气常含有氯化氢和水蒸气。( ) (3)氯气有毒，故应排到实验室外。( ) (4)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，说明溶液中一定含Cl－。( ) (5)NaClO中含有氯元素，故向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，可产生白色沉淀。( ) 答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)× 2．欲除去Cl2中的少量HCl气体，可选用( ) A．NaOH溶液 B．饱和食盐水 C．浓硫酸