Получение хлора лабораторным способом лабораторная

Получение хлора в лаборатории и изучение его свойств

Презентация к уроку

Тип урока: комбинированный, с практической работой (урок рассчитан на 2 часа в профильной группе)

Цель урока: продолжить формирование знаний о неметаллах на примере хлора. Закрепить знания о окислительно-восстановительных реакциях на примере изучения свойств хлора. Подготовиться к выполнению задания № 37 ЕГЭ.

Задачи урока

Оборудование и реактивы:

• Прибор для проведения химических реакций (АПХР), состоящий из двугорлой круглодонной колбы; насадок; капельной воронки; стеклянных пробок; мерный цилиндр
• Оксид марганца(IV); концентрированная соляная кислота; раствор бромида натрия; раствор иодида калия; концентрированная серная кислота; раствор фенолфталеина; раствор щелочи; раствор сульфита натрия.

1. Актуализация знаний.

Сравните электронное строение атомов и ионов фтора и хлора. Задание выполняется двумя учениками у доски. Остальные ученики выполняют задание в тетради по вариантам.

Задание в парах: Сравните электронное строение атома и иона химического элемента.

• 1 ученик: фтора
• 2 ученик: хлора

Осуществите взаимопроверку. Два ученика в это время работают за закрытой доской и осле окончания работы результаты проверяют.

Почему у атома фтора проявляется только отрицательная степень окисления?

Объясните существование разных степеней окисления у хлора, исходя из их электронного строения. Составьте электронные формулы для атома хлора в разных степенях окисления.

Два ученика, используя интернет –источники подготавливают ответы на вопросы: ссылки: http://znaesh-kak.com/

Выступление учеников по вопросам:

1) Кем и при каких обстоятельствах открыт хлор?

2. Интересная информация о хлоре: 1) использование хлора в первой мировой войне; 2) отбеливающие свойства хлора;

2. Усвоение новых знаний.

2. 1. Получение хлора в лаборатории и изучение его химических свойств.

Вопрос: Какие будут предложения по получению хлора в лаборатории?

Возможный ответ: Электролизом растворов хлоридов щелочных металлов или раствора соляной кислоты.

Составляем схемы протекающих процессов у доски. Оцениваем целесообразность и возможность применения электролиза в лаборатории. Далее рассуждаем на тему, каким образом можно окислить хлорид-ион, не используя в качестве окислителя электрический ток? Чаще всего ученики называют несколько окислителей: бихромат калия, перманганат калия, диоксид марганца, и правильно предлагают окислить хлорид- ион в соляной кислоте до хлора.

Работа с презентацией.

Ученики получают задание: Изучите материалы презентации. Соберите прибор для получения хлора в лабораторных условиях по фото-инструкции, если исходными веществами являются концентрированная соляная кислота и оксид марганца (IV) (кристаллический). Используем прибор АПХР (прибор для проведения химических реакций). Вспоминаем, что хлор ядовит, следовательно, опыт будем проводить под тягой!

Посмотрите внимательно материалы презентации (Слайды № 1-10) и ответьте на вопросы в таблице № 1.

Вопросы	Ответы	Почему?
1. Где получать?	Под тягой	Ядовит
2. Из чего?	НCl(конц) + МnO2	Марганце, в степени окисления +4 окисляет хлорид-ион до свободного хлора.
3. Что увидим?	выделение желто-зеленого газа	Хлор-зеленый.
4. Как собираем?	Вытеснением воздуха из реакционной колбы, одновременно пропуская в реагирующие вещества;	Он тяжелее воздуха, заполняет объем колбы и поднимается по насадкам.
5. Какой прибор используем?	АПХР	Жидкость удобно приливать к твердому веществу.
6. Какие вещества наливаем в насадки?	1) концентрированную серную кислоты

2) раствор бромида натрия;

3) раствор иодида калия + раствор крахмального клейстера;

4) раствор гидроксида натрия с фенолфталеином Осушение хлора;

Изучение химических свойств хлора. 7. Каким раствором нейтрализуем образовавшиеся бром и йод? Раствор сульфита натрия Восстановление брома и йода до бромида и йодида.

Проводим лабораторный опыт в группах в вытяжном шкафу и записываем наблюдения и заполняем таблицу № 2. Для проведения работы ученики делятся на 3 группы. Пока одна группа получает вещество в вытяжном шкафу, другие ученики работает самостоятельно, заполняя в рабочем листе, таблицу № 2.

Таблица 2. Уравнения химических реакций, проходящих при получении хлора

Название опыта	Уравнения химических реакций	Наблюдения
Получение хлора.	MnO2+4HCl —> MnCl2+Cl2^+2H2O	Выделение желто-зеленого газа.
Замещение брома в бромиде.	2 NaBr + Cl2 —>2 NaCl + Br2	Образование бурого раствора бромной воды.
Замещение йода в иодиде.	2 NaI + Cl2 —> 2 NaCl + I2	Образование желтого раствора йодной воды.
Диспропорционирование хлора в щелочной среде	Сl2 + KOH(хол) —>KCl + KClO	Раствор фенолфталеина обесцвечивается.
Нейтрализация брома и йода сульфитом натрия	Na2SO3 + Br2 + 2NaOH —> 2 NaBr + Na2SO4 + H2O

Na₂SO₃ + I₂ + 2NaOH —> 2 NaI + Na₂SO₄ + H₂O Обесцвечивание растворов.

2.2. Самостоятельная работа.

Предложите другие способы получения хлора в лаборатории.
• Какие вещества еще можно окислять хлором. Составьте УХР.

Запишите их в рабочий лист.

Поменяйтесь рабочими листами и ответьте на вопросы друг друга (работа в парах).

Составьте уравнения предложенных химических реакции и расставьте коэффициенты методом окислительно-восстановительного баланса.

Осуществите взаимопроверку, используя слайды № 11,12.

3. Закрепление знаний. Подведение итогов урока.

Решение качественной задачи. (ЕГЭ № 37) Составьте уравнения описанных реакций.

1 вариант К кристаллическому перманганату калия добавили концентрированную соляную кислоту. Полученный газ пропустили над медью. Образовавшееся вещество растворили в воде и добавили раствор гидроксида натрия. Полученный осадок прокалили при этом образовалось вещество черного цвета.

2 вариант Оксид марганца (lV) прореагировал при нагревании с концентрированной соляной кислотой. Выделившийся газ пропустили через горячий раствор гидроксида калия. Полученный раствор разделили на две части. К одной части раствора добавили раствор нитрата серебра, в результате чего выпал белый осадок. К другой части раствора прилили раствор йодида натрия, образовалось темно-бурое вещество. Составьте уравнения четырёх описанных реакций.

Обязательно проводится проверка фронтально. Решение на доске записывается учителем.

1. Приведите оценку своих достижений на уроке:

А) работал, получил результат, результатом доволен;

Б) работал, но мог работать лучше;

В) старался, но было трудно, много не понял;

2. Оцените свое эмоциональное состояние:

А) комфортное; б) некомфортное;

3. Считаете ли вы, что урок был наглядным: а) да; б) нет

4. Считаете ли вы, что материал трудно воспринимается, т.к. опыты с получением хлора вы проводили самостоятельно?

Сдайте свои рабочие листы на проверку учителю.

Д/З: параграф 34 стр. 276 № 1-7 учебник для 11 кл. “Общая химия” О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов, С.Н.Соловьев, Ф.Н.Маскаев

• Приложение 1
• Приложение 2

Источник

способы получения Cl2

ромышленные методы
Первоначально промышленный способ получения хлора основывался на методе Шееле, то есть реакции пиролюзита с соляной кислотой:

MnO2 + 4HCl —> MnCl2 + Cl2 + 2H2O
В 1867 году Диконом был разработан метод получения хлора каталитическим окислением хлороводорода кислородом воздуха. Процесс Дикона в настоящее время используется при рекуперации хлора из хлороводорода, являющегося побочным продуктом при промышленном хлорировании органических соединений.

4HCl + O2 —> 2H2O + 2Cl2
Сегодня хлор в промышленных масштабах получают вместе с гидроксидом натрия и водородом путём электролиза раствора поваренной соли:

2NaCl + 2H2О —> H2 + Cl2 + 2NaOH
Анод: 2Cl(-) — 2е (-) —> Cl2(0)
Катод: 2H2O + 2e(-) —> H2 + 2OH(-)
Так как параллельно электролизу хлорида натрия проходит процесс электролиз воды, то суммарное уравнение можно выразить следующим образом:

1,80 NaCl + 0,50 H2O —> 1,00 Cl2 + 1,10 NaOH + 0,03 H2

Лабораторные методы
В лабораториях для получения хлора обычно используют процессы, основанные на окислении хлороводорода сильными окислителями (например, оксидом марганца (IV), перманганатом калия, дихроматом калия) :

2KMnO4 + 16HCl —> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 +8H2O
K2Cr2O7 + 14HCl —> 3Cl2 + 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O

3 моль хл
4H⁺Cl⁻+Mn⁺⁴O₂⁻²=Cl₂°+Mn⁺²Cl₂⁻¹+2H₂⁺O⁻²
1моль 22,4л
х = 22,4*3/1=67,2л

2Сl⁻-2e=Сl₂° 1 в-ль, ок-ние
Mn⁺⁴+2e=Mn⁺² 1 ок-ль, вос-ние
Неограниченные возможности для обучения без рекламы со Знаниями Плюс

Источник

Лабораторные способы получения неорганических веществ

Основные способы получения (в лаборатории) конкретных веществ, относящихся к изученным классам неорганических соединений.

Лабораторные способы получения веществ отличаются от промышленных:

Лабораторные способы получения веществ	Промышленные способы получения веществ
Реагенты могут быть редкими и дорогими	Реагенты распространенные в природе и дешевые
Условия реакции мягкие, без высоких давлений и сильного нагревания	Условия реакции могут быть довольно жесткими, допустимы высокие давления и температуры
Как правило, реагенты — жидкости или твердые вещества	Реагенты — газы или жидкости, реже твердые вещества

Получение углекислого газа в лаборатории

Углекислый газ CO₂ в лаборатории получают при помощи аппарата Киппа при взаимодействии соляной кислоты с мелом или мрамором:

Получение угарного газа в лаборатории

В лаборатории угарный газ проще всего получить, действуя концентрированной серной кислотой на муравьиную кислоту:

HCOOH → H₂O + CO

Получение сероводорода в лаборатории

Сероводород в лаборатории легко получить действием разбавленной серной кислоты на сульфиды металлов, например, сульфид железа (II):

Эта реакция также проводится в аппарате Киппа.

Получение аммиака в лаборатории

Аммиак в лаборатории получают при нагревании смеси солей аммония с щелочами.

Например , при нагревании смеси хлорида аммония с гашеной известью:

Эти вещества тщательно перемешивают, помещают в колбу и нагревают.

Получение азотной кислоты в лаборатории

Азотную кислоту в лаборатории получают действием концентрированной серной кислоты на кристаллический нитрат натрия и калия при небольшом нагревании:

При этом менее летучая кислота вытесняет более летучую кислоту из соли.

При более сильном нагревании образуется сульфат натрия, но и образующаяся азотная кислота разлагается.

Получение ортофосфорной кислоты в лаборатории

При взаимодействии ортофосфата кальция с серной кислотой при нагревании образуется ортофосфорная кислота:

Получение кремния в лаборатории

В лаборатории кремний получают при взаимодействии смеси чистого песка с порошком магния:

2Mg + SiO₂→ 3MgO + Si

Получение кислорода в лаборатории

Кислорода в лаборатории можно получить при разложении целого ряда неорганических веществ.

Чаще всего в лаборатории кислород получают разложением перманганата калия:

Выделяющийся кислород можно собрать вытеснением воздуха:

Также кислород можно собирать методом вытеснения воды:

Обнаружить кислород можно очень просто: тлеющая лучинка вспыхивает в атмосфере кислорода.

Кислород можно получить также разложением пероксида водорода:

Реакция катализируется оксидом марганца (IV) MnO₂.

Разложение бертолетовой соли KClO₃ — еще один способ получения кислорода в лаборатории:

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

Реакция также протекает в присутствии катализатора, оксида марганца (IV) MnO₂.

Получение водорода в лаборатории

Водород в лаборатории можно получить различными методами.

Под действием электрического тока вода разлагается на водород и кислород:

При взаимодействии минеральных кислот (не сильных окислителей) с активными металлами и металлами средней активности также образуется водород.

Например , соляная кислота реагирует с цинком с образованием водорода:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Собирать водород можно методом вытеснения воздуха, так как водород — гораздо более легкий газ, чем воздух.

Также для собирания водорода подходит метод вытеснения воды, так как водород плохо растворим в воде:

Водород выделяется также при взаимодействии активных металлов (расположенных в ряду активности до магния) с водой.

Например , натрий активно реагирует с водой с образованием водорода:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Получение хлора в лаборатории

Стр. 162в лаборатории можно получить различными методами.

Под действием электрического тока вода разлагается на водород и кислород:

При взаимодействии минеральных кислот (не сильных окислителей) с активными металлами и металлами средней активности также образуется водород.

Получение хлороводорода в лаборатории

Стр. 162в лаборатории можно получить различными методами.

Под действием электрического тока вода разлагается на водород и кислород:

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Источник