2019高中化學(xué)專題2第一單元第一課時氯氣的生產(chǎn)原理講義蘇教版.docx

第一課時氯氣的生產(chǎn)原理1實驗室制取CO2氣體的藥品和裝置類型各是什么？提示：實驗室一般用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，裝置類型：固液氣。2實驗室如何收集CO2？能否用排水法收集？提示：實驗室收集CO2用向上排空氣法，原因是CO2的密度比空氣大；不能用排水法是因為CO2能溶于水。3制取的CO2中有哪些雜質(zhì)？如何除去？提示：除去CO2中少量的HCl和水蒸氣，可將CO2依次通過盛有飽和NaHCO3溶液和濃硫酸的洗氣瓶。新知探究探究1工業(yè)上制取Cl2的原理和實驗裝置(1)反應(yīng)原理：反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2。(2)電解裝置：探究2填寫下表，認識電解NaCl溶液所得產(chǎn)物的檢驗方法。實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論發(fā)出爆鳴聲與電源負極相連的鐵棒上逸出氫氣續(xù)表實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論 氣體呈黃綠色與電源正極相連的石墨棒上逸出氯氣溶液呈紅色左管溶液中有NaOH產(chǎn)生必記結(jié)論(1)電解食鹽水時，在電源的正極(Cl2)和負極(H2)上得到的氣體體積比為11。(2)檢驗氯氣的方法：能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{。能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙先變紅后褪色。(3)NaOH溶液的作用是吸收多余的氯氣。(4)書寫電解方程式時要注明“通電”條件。成功體驗1如圖為教科書中電解飽和食鹽水的實驗裝置。據(jù)此，下列敘述不正確的是()A裝置中，a管能產(chǎn)生氫氣Bb管導(dǎo)出的是氯氣C以食鹽水為基礎(chǔ)原料制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”D在石墨棒電極區(qū)域有NaOH生成解析：選D由教科書中的相關(guān)實驗可知，a管中導(dǎo)出的氣體遇明火有爆鳴聲，則該氣體為氫氣，A正確；根據(jù)題中實驗裝置可知，b管導(dǎo)出的氣體可用NaOH溶液吸收，則b管中導(dǎo)出的氣體應(yīng)為氯氣，B正確；由氯堿工業(yè)的定義可知，C正確；根據(jù)教科書中的演示實驗，在兩極滴入酚酞，只有鐵棒附近溶液變紅色，而石墨棒附近不變紅，說明NaOH不在石墨棒電極區(qū)域，D不正確。新知探究探究1實驗室制取Cl2的原理和裝置(1)反應(yīng)原理：反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O。(2)實驗裝置：A裝置為氣體發(fā)生裝置，作用是制備氣體。B裝置為收集裝置，作用是收集氣體。C裝置為尾氣處理裝置，作用是吸收多余Cl2。探究2實驗制取純凈、干燥Cl2的裝置(1)實驗裝置：(2)幾點說明：制取時要注意反應(yīng)條件是“濃鹽酸”和“加熱”，隨著反應(yīng)的進行，鹽酸的濃度逐漸降低，一旦鹽酸成為稀鹽酸，反應(yīng)將不再進行。若無MnO2，可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化劑代替，如2KMnO416HCl(濃)=2MnCl22KCl5Cl28H2O。制備氣體的類型：固體液體氣體收集方法：向上排空氣法或排飽和食鹽水法。凈化方法：用飽和食鹽水除去HCl，再用濃H2SO4除去水蒸氣。實驗結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免殘留氣體污染空氣。成功體驗2實驗室用MnO2和濃鹽酸為原料制備并收集干燥、純凈的Cl2，下列裝置中合理的是()解析：選BA項缺少除雜裝置和尾氣處理裝置；C項中缺少酒精燈；D項中缺少除雜裝置和尾氣處理裝置。關(guān)鍵語句小結(jié)1工業(yè)上采取電解飽和食鹽水的方法制取Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。與電源正極相連的石墨棒上產(chǎn)生Cl2，與電源負極相連的鐵棒上產(chǎn)生H2和NaOH。2實驗室制取Cl2的化學(xué)反應(yīng)方程式為：MnO24HCl(濃)MnCl22H2OCl2。3實驗室可用向上排空氣法收集氯氣，多余的氯氣用較濃的強堿溶液吸收。例1(已知：Cl2可與KI反應(yīng)生成I2，I2遇淀粉變藍)請用如圖所示儀器設(shè)計一個包括：電解飽和食鹽水并測定電解時產(chǎn)生的氫氣的體積和檢驗氯氣的實驗裝置。(1)所選儀器連接時，各接口的順序是(填各接口的字母代號)：A接_、_接_；B接_、_接_。(2)證明產(chǎn)物Cl2的實驗現(xiàn)象是_。(3)實驗測得產(chǎn)生的氫氣體積(已折算成標準狀況)為5.60 mL，電解后溶液的體積恰好為50.0 mL，則溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為_。解析：由題知A管產(chǎn)生H2，B管產(chǎn)生Cl2，所以反應(yīng)器兩邊所選用的各儀器接口連接順序為A接貯氣瓶的G導(dǎo)管，把水擠入量筒上的H導(dǎo)管，用量筒測量出排出的水量，以測定產(chǎn)生H2的體積，B接洗氣瓶的D導(dǎo)管，生成的Cl2使淀粉KI溶液變藍，多余的Cl2通入NaOH溶液被吸收，已知電解產(chǎn)生的H2物質(zhì)的量為：n(H2)0.000 25 mol，由電解反應(yīng)方程式知 n(NaOH)2n(H2)0.0005 mol，則c(NaOH)0.01 molL1。答案：(1)GFHDEC(2)淀粉KI溶液變藍(3)0.01 molL1檢驗Cl2可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙，原理是Cl22KI=I22KCl，淀粉遇碘可變藍。1雙選關(guān)于電解NaCl水溶液的說法正確的是()A電解產(chǎn)物為Cl2和NaB電解過程中，能產(chǎn)生黃綠色氣體C電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，然后滴加酚酞溶液，溶液呈紅色D電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，然后滴加酚酞溶液，溶液呈無色解析：選B、C電解NaCl水溶液的產(chǎn)物為Cl2(黃綠色氣體)、H2(無色氣體)和NaOH，酚酞遇堿變紅。 例2下圖表示在沒有通風(fēng)櫥的條件下制取純凈的氯氣時設(shè)計的裝置圖，圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾。(1)燒杯中盛放的液體是_，其作用是_，水槽中盛放的液體是_。(2)簡述操作過程：(從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開始)在收集氯氣之前，應(yīng)_；當氯氣純度符合要求時，應(yīng)_；當氯氣收集完畢時，應(yīng)_。解析：(1)燒杯中的液體應(yīng)為NaOH溶液，是用來吸收多余的Cl2，以防止Cl2污染空氣。Cl2能溶于水，且能與水反應(yīng)，故不能用排水法收集，由于Cl2不溶于飽和食鹽水，且飽和食鹽水能吸收Cl2中混有的HCl，故可用排飽和食鹽水的方法收集Cl2，即水槽中盛放的液體是飽和食鹽水。(2)剛產(chǎn)生Cl2時，打開B夾，關(guān)閉A夾，目的是排除裝置中的空氣；過一會之后當氯氣純度符合要求時，打開A夾，關(guān)閉B夾，開始收集Cl2；當氯氣收集完畢時，應(yīng)關(guān)閉A夾，打開B夾，以吸收多余的Cl2，防止Cl2污染空氣。答案：(1)NaOH溶液吸收多余的Cl2飽和食鹽水(2)打開B夾，關(guān)閉A夾打開A夾，關(guān)閉B夾關(guān)閉A夾，打開B夾氯氣的收集方法(1)向上排空氣法(Cl2密度比空氣大)。(2)排飽和食鹽水法(Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去實驗過程中揮發(fā)產(chǎn)生的HCl氣體)。2某學(xué)生設(shè)計如圖實驗裝置用于制備純凈的Cl2。(1)裝置中有五處錯誤，請指出_；_；_；_；_。(2)在更正后的裝置圖中，洗氣瓶(凈化氣體)中的飽和食鹽水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液的作用分別是：飽和食鹽水的作用：_；濃硫酸的作用：_；氫氧化鈉溶液的作用：_。解析：從實驗原理上來說，氯氣是用濃鹽酸與二氧化錳在加熱的條件下制取，不能用稀鹽酸，因稀鹽酸還原性弱，與二氧化錳不反應(yīng)且濃鹽酸應(yīng)通過分液漏斗滴加；制得的氯氣中混有HCl和水蒸氣，應(yīng)依次通過盛有飽和食鹽水和濃硫酸的洗氣瓶將其除去；因氯氣有毒，應(yīng)用尾氣吸收裝置，以避免對環(huán)境的污染；因氯氣比空氣重，應(yīng)用向上排空氣法收集。答案：(1)用長頸漏斗錯誤，應(yīng)用分液漏斗不能用稀鹽酸，應(yīng)用濃鹽酸沒有加熱裝置，應(yīng)用酒精燈加熱盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒，應(yīng)更換位置盛飽和食鹽水的洗氣瓶中的進氣導(dǎo)管未插入液面，出氣導(dǎo)管不應(yīng)插入液面(2)除去混在氯氣中的HCl除去混在氯氣中的水蒸氣吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境課堂雙基落實1實驗室制取氧氣的試管壁上沾有MnO2(難溶于水)，除去時可用的試劑是()A蒸餾水BKOH溶液C稀鹽酸 D熱的濃鹽酸解析：選DMnO2能與熱的濃鹽酸反應(yīng)，生成物都能溶于水。2下列有關(guān)說法錯誤的是()A“氯堿工業(yè)”是用直流電對精制飽和氯化鈉溶液電解B根據(jù)氯堿工業(yè)的原理，若電解氯化鉀溶液，反應(yīng)為：2KCl2H2O2KOHCl2H2C氯堿工業(yè)產(chǎn)生兩種氣體，一種無色，一種為黃綠色D地球上的海水可以供人們使用，因此節(jié)約用水是沒有意義的解析：選D由于海水中含有較多的鹽類，因此不能作為生活用水，人類和很多其他生物的生長都需要淡水，而地球上的淡水資源很有限，而且能利用的淡水還有不少已被污染，因此節(jié)約用水對人類和其他生物的生存有非常重要的意義。3實驗室制氯氣時有如下操作，操作順序正確的是()連接好裝置，檢查氣密性；緩緩加熱；在燒瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入濃鹽酸；通過分液漏斗慢慢向燒瓶中注入濃鹽酸；將多余氯氣用濃NaOH溶液吸收；當有連續(xù)氣泡出現(xiàn)時，開始用向上排空氣法收集氯氣。A BC D解析：選D一般實驗步驟為：先連接好裝置，再檢查裝置的氣密性，然后裝藥品，最后開始實驗。4下列裝置中能驗證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是(電極均為石墨，Cl2能使KI淀粉溶液變藍)()解析：選D向下排空氣法收集的是氫氣，故裝置的左端是負極，右端是正極，故A、C不符合題意；淀粉碘化鉀溶液變藍可證明有氯氣產(chǎn)生，氫氧化鈉溶液不能驗證Cl2的產(chǎn)生，故B項錯誤，D項正確。5(2016廈門高一檢測)在實驗室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣。進行此實驗，所用儀器如圖：(1)連接上述儀器的正確順序(填各接口處的字母)：_接_；_接_；_接_；_接_。(2)裝置中，飽和食鹽水的作用是_；NaOH溶液的作用是_。(3)化學(xué)實驗中常用濕潤的淀粉KI試紙檢驗是否有Cl2產(chǎn)生。如果有Cl2產(chǎn)生，可觀察到_，反應(yīng)化學(xué)方程式為_。(4)寫出下列化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式：氣體發(fā)生裝置中進行的反應(yīng)：_。NaOH溶液中發(fā)生的反應(yīng)：_。解析：(1)按照制備氣體的“反應(yīng)裝置凈化裝置收集裝置尾氣處理裝置”的順序可確定儀器連接的正確順序。(2)