2018版高中化學(xué)專題2從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第一單元氯溴碘及其化合物第1課時(shí)氯氣的生產(chǎn)原理ppt課件

1、第1課時(shí)氯氣的生產(chǎn)原理專題2第一單元氯、溴、碘及其化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道海水中的豐富資源和氯化鈉作為重要工業(yè)原料的主要用途。2.初步認(rèn)識(shí)工業(yè)上電解飽和食鹽水制取氯氣的反應(yīng)原理。3.學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法。內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué) 新知探究點(diǎn)點(diǎn)落實(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè) 當(dāng)堂檢測(cè)鞏固反饋新知導(dǎo)學(xué)右圖為電解飽和食鹽水的裝置圖：按右圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)接通電源，觀察食鹽水發(fā)生的變化。通電一段時(shí)間后，將小試管套在a管上，收集U形管左端產(chǎn)生的氣體。2 min后，提起小試管，并迅速用拇指堵住試管口，移近點(diǎn)燃的酒精燈，松開(kāi)拇指，檢驗(yàn)收集到的氣體。1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程一、氯氣的工業(yè)制法(2)取一支小試管，用向上排空氣法

2、收集從b管導(dǎo)出的氣體，觀察收集到的氣體的顏色。(3)關(guān)閉電源，打開(kāi)U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加12滴酚酞溶液，觀察溶液的顏色。相關(guān)視頻 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論(1)_(2)_(3)_2.實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析出現(xiàn)爆鳴聲a管中氣體為氫氣產(chǎn)生黃綠色的氣體b管中氣體為氯氣鐵棒端溶液變紅石墨棒端溶液不變色U形管左端溶液顯堿性U形管右端溶液不顯堿性3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論根據(jù)實(shí)驗(yàn)推斷電解飽和食鹽水的產(chǎn)物是 。H2、Cl2、NaOH溶液工業(yè)制取氯氣的反應(yīng)原理工業(yè)制取氯氣的反應(yīng)原理(1)工業(yè)制取氯氣的反應(yīng)原理： 。(2)氯堿工業(yè)：以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取Cl2等產(chǎn)品的工業(yè)。提醒提醒工業(yè)上電解熔融的NaCl或MgCl2獲取

3、Na和Mg，同時(shí)得到副產(chǎn)物Cl2?；瘜W(xué)方程式為2NaCl(熔融) 2NaCl2，MgCl2(熔融) MgCl2。歸納總結(jié)歸納總結(jié)2NaCl2H2O 2NaOHCl2H21.某實(shí)驗(yàn)興趣小組利用如下圖所示裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水并檢驗(yàn)其生成物的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)圖中開(kāi)關(guān)K閉合片刻后，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)a為電源的_(填“正”或“負(fù)”)極；D中收集的氣體是_。(3)C試管盛放_(tái)溶液。溶液中A電極附近的現(xiàn)象為_(kāi)，_。答案解析易錯(cuò)提醒活學(xué)活用活學(xué)活用2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2負(fù)氫氣(或H2)淀粉碘化鉀(或淀粉碘化鈉等其他合理答案均可)有氣泡產(chǎn)生溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色解

4、析解析電解飽和食鹽水產(chǎn)生NaOH、H2和Cl2，H2的密度比空氣小，只能用向下排空氣法收集，所以D中收集的氣體是H2，而H2在與直流電源的負(fù)極相連的電極上產(chǎn)生，所以a為電源的負(fù)極，A極上除了有氫氣產(chǎn)生外，溶液中還產(chǎn)生NaOH，所以遇酚酞溶液變紅。b為電源的正極，B極上產(chǎn)生氯氣，可以用淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)。易錯(cuò)提醒易錯(cuò)提醒易錯(cuò)提醒在氯堿工業(yè)中，必須通電才能實(shí)現(xiàn)生成H2、Cl2和NaOH，所以在書(shū)寫(xiě)方程式時(shí)一定要注明反應(yīng)條件。H2在陰極(與電源負(fù)極相連的一極)上產(chǎn)生，Cl2在陽(yáng)極(與電源正極相連的一極)上產(chǎn)生。(1)反應(yīng)原理：_(用化學(xué)方程式表示)。實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置如下圖所示：4HCl(濃)Mn

5、O2MnCl22H2OCl2二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法答案(2)實(shí)驗(yàn)裝置：氣體制備型化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，要將化學(xué)反應(yīng)原理、氣體凈化、收集和尾氣處理等結(jié)合起來(lái)。填寫(xiě)裝置中試劑名稱：C：_，D：_，F(xiàn)：_。其中C的作用是除去Cl2中的_ (填化學(xué)式，下同)；D的作用是除去Cl2中的_。飽和食鹽水濃硫酸氫氧化鈉溶液HClH2O答案該裝置中收集Cl2使用的是_法。還可用排_(tái)的方法，原因是_。其中F的作用是_。檢驗(yàn)Cl2是否收集滿可用_放在集氣瓶口，若試紙_，則證明已集滿。向上排空氣飽和食鹽水Cl2在飽和食鹽水中的溶解度比較小吸收尾氣，防止污染空氣濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)答案相關(guān)視頻1.制氣裝置制氣裝置制取氣

6、體的一般流程：氣體發(fā)生裝置氣體凈化裝置(除雜、干燥)氣體收集裝置尾氣處理裝置。(1)發(fā)生裝置：固體液體氣體。(2)凈化裝置：上圖中C、D裝置為洗氣瓶，組裝原則“長(zhǎng)進(jìn)短出”，除雜在前，干燥在后。歸納總結(jié)歸納總結(jié)2.試劑的選擇試劑的選擇選取試劑的主要依據(jù)是制取氣體的性質(zhì)。氯氣具有強(qiáng)氧化性，常用氧化Cl的方法來(lái)制取，因此要選用含有Cl的物質(zhì)(如鹽酸)和具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)(如MnO2、KMnO4等)來(lái)制取。如MnO24HCl(濃) MnCl2Cl22H2O2KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl28H2O3.收集方法收集方法(1)向上排空氣法(Cl2密度大于空氣)。(2)排飽和食鹽水法(Cl

7、2在飽和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去實(shí)驗(yàn)過(guò)程中揮發(fā)產(chǎn)生的HCl氣體)。4.干燥劑的選擇干燥劑的選擇選擇氣體干燥劑的主要依據(jù)是被干燥氣體不能與干燥劑反應(yīng)。如氯氣能與堿反應(yīng)，所以不能用堿石灰進(jìn)行干燥，常用濃硫酸、五氧化二磷等進(jìn)行干燥。5.驗(yàn)滿方法驗(yàn)滿方法(1)將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。(2)將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛 Cl2的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿。6.尾氣處理尾氣處理Cl2有毒，易污染空氣，需用NaOH溶液吸收。2.(1)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí)，下列操作不正確的是_(填序號(hào))。答案解析活學(xué)活用活學(xué)活用裝

8、置可用于制取少量Cl2用裝置除去Cl2中的少量HCl用裝置制取Cl2用裝置干燥Cl2解析解析實(shí)驗(yàn)室制取Cl2用濃鹽酸和MnO2反應(yīng)，而不用稀鹽酸；除去Cl2中的HCl氣體用飽和食鹽水，NaHCO3溶液與HCl反應(yīng)并放出CO2氣體，氣體應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”；MnO2與濃鹽酸需在加熱條件下反應(yīng)；干燥Cl2使用濃H2SO4洗氣瓶，應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”。(2)實(shí)驗(yàn)室制取干燥、純凈的氯氣，除了二氧化錳、濃鹽酸外還需要_、_、_。答案解析飽和食鹽水濃H2SO4NaOH溶液解析解析制取純凈Cl2還需飽和食鹽水除去HCl氣體，濃H2SO4干燥Cl2，NaOH溶液除去多余的Cl2。解析解析B處NaOH溶液與Cl2能反應(yīng)；D

9、處試管缺少出氣導(dǎo)管且應(yīng)將導(dǎo)管末端通入NaOH溶液中。(3)已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制備純凈、干燥的氯氣及驗(yàn)證它與金屬的反應(yīng)。每個(gè)虛線框表示一個(gè)單元裝置，其中有錯(cuò)誤的是_(填字母)。答案解析BD思維啟迪思維啟迪思維啟迪1.實(shí)驗(yàn)室制備Cl2注意事項(xiàng)(1)必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。(2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過(guò)高，減少HCl的揮發(fā)。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。(4)尾氣吸收時(shí)，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因?yàn)槿芤褐蠧a(OH)2濃度小，吸收不完全。2.Mn

10、O2與濃鹽酸反應(yīng)特點(diǎn)(1)濃鹽酸中，部分Cl的化合價(jià)升高，4 mol HCl參加反應(yīng)，被氧化的Cl為2 mol。(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變小，故MnO2足量時(shí)，鹽酸不能完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液為鹽酸和MnCl2混合液。氯氣制備學(xué)習(xí)小結(jié)工業(yè)制法2NaCl2H2O 2NaOHCl2H2實(shí)驗(yàn)室制法 MnO24HCl(濃) MnCl2Cl22H2O達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.下列關(guān)于電解飽和食鹽水過(guò)程的說(shuō)法正確的是A.電解飽和食鹽水的工廠要首先將食鹽進(jìn)行除雜B.與電源正極相連的電極區(qū)有NaOH生成C.與電源負(fù)極相連的電極上有氯氣生成D.電解飽和食鹽水的過(guò)程中Na濃度減小解析解析根據(jù)電解飽和食鹽水的裝置可知，與電源正

11、極相連的電極區(qū)產(chǎn)生Cl2，而與電源負(fù)極相連的電極區(qū)產(chǎn)生H2和NaOH，故B、C均不正確；因?yàn)镹a沒(méi)有參與反應(yīng)，其物質(zhì)的量不變，但電解過(guò)程中消耗了水，溶液體積減小，Na濃度增大，故D不正確。12345答案解析62.工業(yè)上電解飽和食鹽水制Cl2和實(shí)驗(yàn)室用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2相同的原理是A.都是將負(fù)價(jià)的氯轉(zhuǎn)變?yōu)榱銉r(jià)的氯B.都是將正價(jià)的氯轉(zhuǎn)變?yōu)榱銉r(jià)的氯C.都是復(fù)分解反應(yīng)D.都是置換反應(yīng)12345答案63.欲除去Cl2中的少量HCl氣體，可選用A.NaOH溶液 B.飽和食鹽水C.濃硫酸 D.石灰水解析解析利用了HCl極易溶于水，而Cl2在飽和食鹽水中溶解度很小的原理。12345答案解析64.實(shí)驗(yàn)

12、室制取下列各組氣體，所用氣體發(fā)生裝置相同的是A.金屬鋅與硫酸反應(yīng)制取H2、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2B.金屬鋅與硫酸反應(yīng)制取H2、氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取O2C.二氧化錳和濃鹽酸混合加熱制取Cl2、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2D.二氧化錳和濃鹽酸混合加熱制取Cl2、金屬鋅與硫酸反應(yīng)制取H2解析解析據(jù)反應(yīng)原理選取相應(yīng)的裝置，二氧化錳和濃鹽酸制氯氣、氯酸鉀與二氧化錳混合制氧氣，均需要加熱；A選項(xiàng)中制取H2和CO2的反應(yīng)均不需要加熱。12345答案解析65.某化學(xué)興趣小組利用MnO2和濃HCl及如圖裝置制備Cl2。下列分析中不正確的是A.中可用分液漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗B.中缺少加熱裝置C.中盛放的

13、NaOH溶液可以凈化Cl2D.中的導(dǎo)管口若連接倒置漏斗可防止倒吸解析解析本題考查Cl2的制備，旨在考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)能力。氯氣中混有氯化氫氣體，應(yīng)該用飽和食鹽水除去氯化氫，氯化氫和氯氣均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，故B中不能盛放氫氧化鈉溶液。12345答案解析66.下圖表示在沒(méi)有通風(fēng)櫥時(shí)制取純凈的氯氣設(shè)計(jì)的裝置圖，圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾。12345答案解析6(1)燒杯中盛放的液體是_，其作用是_，水槽中盛放的液體是_。NaOH溶液吸收多余的Cl2飽和食鹽水解析解析用飽和食鹽水可洗去Cl2中混有的HCl，又使Cl2損失較少，故可用排飽和食鹽水法收集Cl2。處理制Cl2的尾氣最好的試劑是強(qiáng)堿溶液。由于濃鹽酸會(huì)揮發(fā)，稀鹽酸不能反應(yīng)，故用濃鹽酸制Cl2時(shí)HCl不能完全反應(yīng)。123456(2)簡(jiǎn)述操作過(guò)程：(從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開(kāi)始)在