NB化学立异讲堂｜第8期：氯气的试验室制法

  （3）在进行试验探求的进程中，培育学生的剖析才能、操作才能以及用科学的研讨办法处理实际问题的才能。

  猜谜语：黄绿有毒密度大，性质生动显氧化。变价金属显高价，溶水溶碱要歧化。

  经过上节课的学习咱们现已根本了解了氯气的物理和化学性质，那么氯气是怎样制取的呢？咱们知道氯元素在自然界中一般以化合态存在，其最常见、最经济的化合物便是HCl、NaCl，因而常用这两种物质作为质料来制取氯气。例如工业上采纳的便是电解饱满食盐水的办法：

  经过电解饱满食盐水，氯离子能够被氧化为氯气，一起还能够得到氢气和氢氧化钠溶液等多种化工产品。这是咱们今后会学习到的一个电化学进程。

  但是在试验室中制备少数氯气的时分，咱们一般不选用这种办法，而是沿袭了最初舍勒发现氯气时的办法，即用二氧化锰和浓盐酸加热的办法。（用NOBOOK化学试验的方程式功用展现方程式并解说其间的氧化剂、还原剂和电子搬运等知识点）

  教师提出问题：咱们留意到这个反响特别标示了要用浓盐酸，能否用稀盐酸和二氧化锰进行反响？从离子方程式中能够看出，二氧化锰是氧化剂，而氯离子是还原剂，能否用更廉价的氯化钠溶液替代浓盐酸与二氧化锰反响？请学生提出猜测，然后教师使用NOBOOK化学试验进行演示。

  参阅计划：在烧杯中参加必定体积的稀盐酸（氯化钠溶液）和过量的二氧化锰，翻开烧杯的化学方程式和质量特点，加热一段时间，调查反响物质量改变和是否有化学方程式发生。

  从方才的试验进程中能够看到，二氧化锰和稀盐酸或氯化钠溶液都不能反响，因而在化学方程式中咱们特别注明晰是浓盐酸。氯离子的还原性其实很弱，因而需求增大氯离子的浓度来增强它的还原性；而溶液的pH越低，二氧化锰的氧化性就越强，因而还需求高浓度的氢离子。而稀盐酸或氯化钠溶液都不能一起满意以上两个条件，因而不能用来和二氧化锰反响制取氯气。

  43.5g的二氧化锰和100ml 12mol/L的浓盐酸彻底反响，发生的氯气在标准状况下的体积是多少？

  （标题目的：一是要学生留意过量问题，应该用较少的那种反响物求算最终产品的体积；二是咱们刚刚现已验证过了，稀盐酸是不能与二氧化锰反响的，跟着反响的进行盐酸浓度逐步减小，由浓盐酸变为稀盐酸，因而即便二氧化锰是过量的，氯化氢也不能被反响彻底，所以发生的氯气体积是小于6.72L的，但条件缺乏，不能求出切当的体积是多少。）

  当学生答出6.72L时，能够让其他人考虑他的答复是否正确，激起认知抵触，然后更好地着重这个易错点。

  确认了反响物之后，咱们就能够依据反响物来确认选用什么样的发生设备了。请学生从下图中选出适宜的发生设备并阐明理由。

  由于反响物傍边既有固体（二氧化锰）又有液体（浓盐酸），一起还需求加热，所以应该挑选固液加热制气设备，即第三个设备。这儿咱们选用分液漏斗比较于长颈漏斗有什么优点？（使反响在密闭系统中进行；能够方便地操控反响）

  发生设备有了，下面咱们来确认搜集设备。搜集设备的挑选主要是依赖于产品的性质，也便是氯气的性质，能够用以下哪种（哪几种）设备来搜集氯气？

  能溶于水，且能与水反响，所以不适合用排水法搜集，而氯气密度大于空气，所以挑选向上排空气法（第一种设备）进行搜集。

  在NOBOOK虚拟试验中，将咱们所选的发生设备和搜集设备相连，就得到了一套气体的发生和搜集设备，这样的设备是否完善？提示：比较一下氯气与咱们曾经制备的氢气、氧气、二氧化碳等气体在性质上有何显着不同？

  （氯气有毒，所以搜集设备需求密封，一起发生的氯气可能会过量，所以还需求尾气处理设备）

  氯气与水、氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液都能够反响，用哪种液体来吸收氯气作用最好？请阐明原因。

  （氢氧化钠溶液最好，水与氯气的反响是可逆反响，氢氧化钙的溶解度太小，所以用氢氧化钠溶液吸收氯气作用最好。别的由于氯气的溶解度小，和氢氧化钠溶液的反响速度不快，不需求防倒吸。）

  搜集到的氯气中含有杂质：水蒸气和氯化氢气体，别离应该用什么物质除掉这些杂质，衔接次序应该怎么？让学生分组进行评论并进行探求，在NOBOOK化学试验中查验计划，然后报告沟通。

  （学生大概率会用水除掉氯化氢，然后用浓硫酸除掉水，这儿需求告知学生用饱满氯化钠溶液替代水更好，由于氯气难溶于饱满食盐水，而氯化氢能够溶，平衡移动原理可视状况挑选解说或今后解说。假如有用碱石灰除水或用氢氧化钠溶液除掉氯化氢的则可趁便指出其违反了除杂的准则——尽可能不丢失所需的物质。最终在NOBOOK虚拟试验中展现最佳的试验计划，视状况让学生分组进行实在试验或教师进行演示试验。）