氯化物生成过程的玻恩哈伯循环上课讲义

除杂原则： *不增（不引入新杂质） *不减（不损耗样品） *易分（容易分离——生成完全不溶物） *复原（除去各种过量杂质，还原到目标产物）
注意：除杂试剂要适当过量；设计所加试剂的先后顺 序！
本内容仅供参考,如需使用，请根据自己实际情况更改后使用！
放映结束 感谢各位批评指导！
谢 谢！
让我们共同进步
*加入的液体不超过蒸发皿容积的2/3。 *蒸发过程中要用玻棒不断搅拌（以防溶液 因局部过热而造成液滴飞溅）。 *加热至剩余少量液体时，停止加热，利用 余温使滤液蒸干。 *热的蒸发皿不可直接放在实验桌上，要垫 上石棉网。
对于粗盐水(NaCl)
要除去可溶杂质离子是: Ca2+ Mg2+ SO42-
选择要加入的除杂试剂: Na2CO3 NaOH BaCl2
第一章 从实验学化学
第一节 化学实验基本方法 第2课时
第二课时 过滤与蒸发
学习目标 1．了解混合物分离和提纯的意义。 2．了解粗盐提纯的过程。 3．以粗盐提纯为载体，掌握过滤和蒸发两种操作的基本方 法及所用实验仪器。 4 掌握SO42-的检验方法，包括所用试剂及注意事项。
三、混合物的分离和提纯
1、过滤与蒸发操作 ①过滤的目的(适用范围)是什么？
用于固体和液体的分离
②过滤操作需要哪些仪器？
玻璃棒、烧杯、漏斗、铁架台
③进行过滤操作时要注意哪些问题？
（一贴、二低、三靠）
过滤操作
蒸发操作
①蒸发的目的是什么？
由溶液获得固体或者浓缩溶液
②蒸发操作需要哪些仪器？
蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台
③蒸发操作时的注意事项？
引Байду номын сангаас了新的离子:
CO3 2-

·
(3)电子转移法
33
n 链的传递
RH + X · → R ·+
R ·+ X2 → RX + X · 或 RH + X · → RX + H ·
H ·+ X2 → HX + X ·
n 链的终止
器壁或填料
2X ·
X2
R ·+ X · → RX
X ·+ O2 → O2X · X→· O2 + X2
R ·+ O2 → RO2 · →X · RX + O2
n 氯化深度
19
n 混合作用
在连续反应时，由于反应器型式选择不当、传质不 均匀，使反应生成的产物未能及时离开，又返回反应区 域促进连串反应的进行，这种现象叫做反混作用。
图 氯苯的生产工艺
20
n 氯化温度
表 苯氯化反应温度与k2/k1的关系
T， ℃
18
25
k2/ k1
0.107
0.118
30 0.123
C-C,C-H,H-H ：330~418.6KJ/mol(500~650℃) Cl-Cl,Br-Br,I-I,O-O,N-N,C-N=N-C:<250KJ/mol(50~100 ℃)
60~100C 32
(2)光离解法
E=hν=h
Cl2 ，Br2 ，I2
400~
500nm hν
Cl ·，Br ·，I
7
转化为其它化合物
亲核置换
δ+
n －X(－Cl)
－NH2 ,－OH,－F,－OR,－OAr
8
4.1.3 卤化试剂
n 卤素单质： Cl2 ,Br2 ,I2 n 卤化氢＋氧化剂：

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晶 格 能 可 以 通 过 间 接 的 实验 方 法 力学 的方 法来 直 接计 算
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实验 方 法 测 定 晶 格 能
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晶 格 能 的 大小 可 以 用 来 说 明 和 预 言 许 多典 型 的 离 子 晶 体物 质 的 物 理 规律

位 于 周 期 表 中 部 的 金 属 元 素 的 氯 化 物 如 AlCl3、FeCl3、CrCl3、ZnCl2等是过渡型氯化 物，熔点、沸点介于两者之间。
从熔点数据发现两个有趣的问题： （1）IA（LiCl除外）从上到下，熔点逐渐降低。 分析：（1）NaCl、KCl、RbCl、CsCl 典型的离子晶体，熔点与晶体的晶格能(EL) 大小有关。离子的电荷数越多，离子半径越 小，离子晶体的晶格能越大，其晶格越稳定。
利用K2Cr2O7在酸性溶液中的强氧化性，实 验室中常将饱和的K2Cr2O7 溶液和浓硫酸混合 制得铬酸洗液，用于洗涤玻璃仪器。洗液长期 使用后，就会从橙色转变为暗绿色，此时， Cr(Ⅵ)转变为Cr(Ⅲ)，洗液即失效。
某些重金属的离子如 Ag+ 、 Pb2+ 、 Ba2+ 、和 K2CrO4 溶液反应，可以生成具有特征颜色的 沉淀：
6.1 氯化物、氧化物的性质 6.1.1 氯化物、氧化物的物理性质
一、 氯化物的熔点和沸点 氯化物的熔点和沸点大致分为三种情况： 活泼金属的氯化物如NaCl、KCl、BaCl2等 是离子晶体，熔点、沸点较高。
非金属的氯化物如 PCl3 、 CCl4 、 SiCl4 等是 分子晶体，熔点、沸点都很低。
El Z Z r r
（2）ⅡA（BeCl2除外）从上到下，熔点逐渐 升高。
（3）多数过渡金属及P区金属氯化物，不但
熔点较低，且同一金属的低价态氯化物熔点
比高价态的要高。
例如，熔点： FeCl2>FeCl3；SnCl2>SnCl4
二、 离子极化理论及应用
把组成化合物中的组成元素看作球形的正、负离子， 正、负电荷的中心重合于球心。在外电场的作用下， 离子中的原子核和电子会发生相对位移，离子就会 变形，产生诱导偶极，这种过程叫做离子极化。事 实上离子都带电荷，所以离子本身就可以产生电场， 使带有异号电荷的相邻离子极化。

学习目标
新知讲学
（2）工业电解熔融氯化钠
课堂总结
液体钠 Na出口
NaCl进口
Cl2出口
Cl2
熔融 NaCl
铁丝网
阴极：Na++e－===Na
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
电解
总反应：2NaCl（熔融）===2Na+Cl2↑
阴极
阳极 阴极
电解熔融氯化钠示意图
学习目标
新知讲学
课堂总结
【练一练】 1.判断正误 (1)电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极。 ( ) (2)电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极。 ( ) (3)从粗铜精炼所得阳极泥中可回收Ag、Au、Fe等金属。 ( ) (4)铁器上镀铜所用电解质溶液为FeSO4溶液。 ( ) (5)在镀件上电镀铜时，也可以用惰性材料作阳极，用硫酸铜溶液作电解液。( ) (6)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变。( ) (7)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可以电解MgO和AlCl3。( )
阳极：有黄绿色、刺激性气味的气体产生， 使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
【思考】该装置是否能安全、有效的得到所需要的产物？
不能，①Cl2接触NaOH溶液会反应使产品不纯 ②H2和Cl2混合遇火或遇强光爆炸。
学习目标
新知讲学
课堂总结
（3）离子交换膜 离子交换膜是一类高分子膜，它能选择性地使物质通过。阳离子能
学习目标
新知讲学
课堂总结
（3）铁钉镀铜
[实验用品] 铁钉、铜片、石墨棒、CuSO4溶液
[确定阴极] 阴极材料： 铁钉
阴极反：应Cu物2＋：＋2Ceu－2＝＋ Cu
[确定阳极] 阳极材料：铜片

电极反应式： 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ ，发生 氧化 反应。 阴极： 2H＋＋2e－===H2↑ ，发生 还原 反应。
总反应的化学方程式： 2NaCl＋2H2O=通==电==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
1.食盐水的精制 粗盐中含有泥沙和 Ca2＋、Mg2＋、SO24－ 等杂质，电解饱和食盐 水时要将粗盐 提纯 ，通常除去精盐中杂质需加入的试剂顺
序及其操作有 ① BaCl2、NaOH、Na2CO3，过滤，盐酸 ； ② BaCl2、Na2CO3、NaOH，过滤，盐酸 ； ③ NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、盐酸 。其中①操作较好。
2．食盐水的电解工艺
(1)隔膜法电解工艺——石棉隔膜电解槽。 电解槽用石棉隔膜隔成 阴极室 和 阳极室 ，用 石墨 作
围的气体使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明阳极生成的气体
为 氯气 。而烧杯溶液上方的气体遇到湿润的淀粉碘化钾试
纸 不变蓝 。
用导管收集烧杯内产生的气体点燃，燃烧并产生淡蓝色火焰 ，
说明阴极生成了 氢气
。分别在蛋壳和烧杯的溶液中滴
入 酚酞溶液
，只有烧杯内的溶液变红色，说明阴极生成
了 氢氧化钠 。
(3)反应方程式
2．电解饱和食盐水
(1)装置 在大烧杯和蛋壳里装入 饱和食盐水 ，用导线把 碳棒 、 电池 和 螺旋状铁丝 连接好， 碳棒 作阳极，与电源正 极相连， 铁丝 作阴极，与电源 负 极相连，接通直流电 源。
(2)现象及产物的检验 看到气泡产生后，用 湿润的淀粉碘化钾试纸 分别检验蛋壳内碳
棒周围、烧杯溶液上方的气体，观察实现现象。蛋壳内碳棒周
精制食盐水时经常加入Na2CO3、NaOH、BaCl2等，使杂质成为
沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的pH。例如：

②若阴极为H＋放电，则阴极区c(OH－)增大；若阳极区OH －放电，则阳极区c(H＋)增大；若阴、阳极分别同时有H＋、 OH－放电，相当于电解水，电解质溶液(róngyè)浓度增大(饱和 溶液(róngyè)例外)。
③电解质溶液(róngyè)恢复原状的方法：“少什么加什 么”。
第二十八页，共50页。
(2)阴极产物的判断。 与电极材料无关，直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离 子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(H＋浓度较大 时)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(H＋浓度较小时)>Al3＋ >Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 提示：阴、阳离子的放电顺序不是绝对化的，放电情况与离 子性质、溶液浓度、电流和电极材料有关。在理解以上放电顺序 时要特别注意，如Pb2＋、Sn2＋、Fe2＋、Zn2＋在H＋浓度较 小时，放电能力排在H＋前面，在H＋浓度较大时，放电能力排 在H＋后面(hòu mian)。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只 在熔融状态下放电，在水溶液中不放电。
和阳离子→判断移动的方向→排出阴离子和阳离子的放电顺 序→写电极反应→找出放电离子的来源写总反应。
②活性材料作阳极(作阴极无影响)时：阳极参与反应→写 阳极电极反应→写总反应。
第二十二页，共50页。
下面以石墨电极电解 CuCl2 溶液为例分析： 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应) 总反应：CuCl2=电==解==Cu＋Cl2↑ 归纳：阳极→电子→流出→失去电子→发生氧化反应；阴 极→电子流入→得到电子 →发生还原反应 提示：(1)在写总反应式时，如果H＋和OH－来自于水，则 应改写成H2O的形式(xíngshì)。(2)阴阳极要注意得失电子数相 等。

第四章非金属及其化合物第二节富集在海水中的元素——氯【第一课时教学案】氯元素：位于第三周期第ⅦA族，原子结构：容易得到一个电子形成氯离子Cl－,为典型的非金属元素，在自然界中以化合态存在，主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中。

一、活泼的黄绿色气体——氯气1、物理性质：黄绿色气体，有刺激性气味，有毒，可溶于水，加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。

2、制法: 它是在1774年由瑞典化学家舍勒在研究软锰矿的过程中，将它与浓盐酸混合加热时发现的。

后来在1810年英国化学家戴维予以确认并命名为chlorine.中文译为氯气。

MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋2H2O＋Cl2↑（是目前实验室制备氯气的常用方法）对应离子方程式4H+ +2Cl－+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O3、闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔。

4、化学性质：很活泼，有氧化性，能与大多数金属化合生成金属氯化物（盐）。

也能与非金属反应：①与金属单质的反应2Na＋Cl2点燃 2NaCl（白烟）2Fe+3Cl2△ 2FeCl3（棕褐色）（常温Fe不能与干燥Cl2反应，液氯用钢瓶盛装运输）Cu+Cl2点燃 CuCl2（棕黄色的烟）②与非金属的反应【实验4-3】在空气中点燃，然后把导管缓缓深入盛满氯气的集气瓶中。

现象反应方程式氢气在氯气中燃烧，火焰呈苍白色，瓶口有大量白雾生H2+Cl22HCl 成（氢气在空气中燃烧火焰呈淡蓝色）【思考与交流】现在通过氢气与氯气的燃烧实验，你对燃烧条件及其本质有什么新的认识？燃烧不一定有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。

燃烧的本质是剧烈的氧化还原反应，所有发光放热的剧烈化学反应都称为燃烧。

另外：还可以与其他非金属反应，如2P+3Cl22PCl3（液），PCl3+Cl2=PCl5（固）反应现象：有白色烟雾生成③与水的反应：氯气在水中的溶解性： 1体积的水可溶解约2体积的氯气，氯气的水溶液称为氯水与水反应的方程式： Cl2+H2O HCl+HClO（歧化反应）+－久置氯水实质就是稀盐酸溶液【实验4-4】氯水的漂白作用将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有1/3容积新制氯水的广口瓶中，盖上玻璃片。