專(zhuān)題2第一單元第1課時(shí)氯氣的生產(chǎn)原理導(dǎo)學(xué)案

1、.第一單元氯、溴、碘及其化合物第1課時(shí)氯氣的消費(fèi)原理學(xué)習(xí)目的定位1.知道海水中的豐富資源和氯化鈉作為重要工業(yè)原料的主要用處。2.初步認(rèn)識(shí)工業(yè)上電解飽和食鹽水制取氯氣的反響原理。3.學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法。一、氯氣的工業(yè)制法1實(shí)驗(yàn)過(guò)程按下圖所示電解飽和食鹽水的裝置進(jìn)展實(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，搜集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)搜集到的氣體。2取一支小試管，用向上排空氣法搜集從b管導(dǎo)出的氣體，觀察搜集到的氣體的顏色。3關(guān)閉電源，翻開(kāi)U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加12滴酚酞

2、溶液，觀察溶液的顏色。2實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1出現(xiàn)爆鳴聲a管中氣體為氫氣2產(chǎn)生黃綠色的氣體b管中氣體為氯氣3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)制取氯氣的反響原理1工業(yè)制取氯氣的反響原理：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2。2氯堿工業(yè)：以電解飽和食鹽水為根底制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)。3工業(yè)上電解熔融的氯化鈉制取金屬鈉：2NaCl熔融2NaCl2。例1某實(shí)驗(yàn)興趣小組利用如以下圖所示裝置進(jìn)展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)答復(fù)以下問(wèn)題：1電解飽和食鹽水的

3、化學(xué)方程式為_(kāi)。2a為電源的_填“正或“負(fù)極；D中搜集的氣體是_。3C試管盛放_(tái)溶液。溶液中A電極附近的現(xiàn)象為_(kāi)。答案12NaCl2H2O2NaOHH2Cl22負(fù)氫氣或H23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搜集，所以D中搜集的氣體是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)提醒在氯堿工業(yè)中，必須通電才能得到H2、Cl2和N

4、aOH，所以在書(shū)寫(xiě)方程式時(shí)一定要注明反響條件。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。二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1反響原理實(shí)驗(yàn)室常用強(qiáng)氧化劑如MnO2、KMnO4等氧化濃鹽酸等來(lái)制取氯氣：MnO24HCl濃MnCl2Cl22H2O2KMnO416HCl濃=2KCl2MnCl25Cl28H2O2儀器裝置1氣體發(fā)生裝置類(lèi)型：固液氣2發(fā)生裝置所用儀器的名稱為分液漏斗、圓底燒瓶。3裝置C的作用是除去Cl2中少量的HCl氣體。4裝置D的作用是枯燥氯氣或除去氯氣中的水蒸氣。3搜集方法1向上排空氣法氯氣密度大于空氣。2排飽和食鹽水法氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小，用此法可

5、除去實(shí)驗(yàn)中揮發(fā)產(chǎn)生的氯化氫氣體。4驗(yàn)滿方法1將潮濕的淀粉碘化鉀試紙靠近盛氯氣的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，那么證明已集滿。2將潮濕的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛氯氣的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，那么證明已集滿。5尾氣處理1儀器裝置圖中燒杯F中盛放的液體是NaOH溶液。2該液體的作用是吸收過(guò)量的氯氣，防止污染環(huán)境。例2某化學(xué)興趣小組利用MnO2和濃鹽酸及如圖裝置制備氯氣。以下分析中不正確的選項(xiàng)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NaOH溶液可以凈化氯氣D中盛放的NaOH溶液可以吸收尾氣答案C解析A中可用分液漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗，防止鹽酸揮發(fā)，氣體逸出，同時(shí)便于控制反響速率，A

6、正確；二氧化錳和濃鹽酸需要加熱才能反響生成氯氣，需要添加加熱裝置，B正確；中盛放的NaOH溶液吸收氯氣，不能凈化Cl2，可以用飽和食鹽水凈化氯氣，C錯(cuò)誤；氫氧化鈉溶液與氯氣反響，可以吸收氯氣，防止污染空氣，D正確?！究键c(diǎn)】氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法【題點(diǎn)】制取氯氣實(shí)驗(yàn)的儀器裝置例3如下圖裝置可用于二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣，并利用產(chǎn)物進(jìn)展后續(xù)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)以下空白：1寫(xiě)出二氧化錳與濃鹽酸反響的化學(xué)方程式：_。2在該反響中，HCl充當(dāng)?shù)氖莀填“氧化劑或“復(fù)原劑。3洗氣瓶B中盛有飽和食鹽水，洗氣瓶C中盛有品紅溶液，在洗氣瓶D中放有石灰乳，那么C瓶中觀察到的現(xiàn)象是_；D瓶中發(fā)生反響的化學(xué)方程式是_。4

7、假設(shè)反響產(chǎn)生了標(biāo)況下11.2 L的氯氣，那么參與氧化復(fù)原反響的HCl的物質(zhì)的量是_mol。答案14HCl濃MnO2MnCl2Cl22H2O2復(fù)原劑3品紅溶液褪色2Cl22CaOH2=CaCl2CaClO22H2O41【考點(diǎn)】氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法【題點(diǎn)】氯氣制備的綜合實(shí)驗(yàn)思維啟迪1稀鹽酸與MnO2不反響，制取氯氣時(shí)必須選用濃鹽酸；加熱溫度不宜過(guò)高，以減少氯化氫的揮發(fā)。2制取的氯氣有毒，且在加熱時(shí)容易逸出，所以應(yīng)選用分液漏斗，而不用長(zhǎng)頸漏斗。3尾氣處理時(shí)，不能用澄清石灰水吸收氯氣，因?yàn)槌吻迨宜蠧aOH2含量少，吸收不完全。4實(shí)驗(yàn)完畢后，先使反響停頓并排出裝置中殘留的氯氣，再拆卸裝置，防止污染空氣。

8、1以下關(guān)于電解飽和食鹽水過(guò)程的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A電解飽和食鹽水的工廠要首先將食鹽進(jìn)展除雜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濃度減小答案A解析根據(jù)電解飽和食鹽水的裝置可知，與電源正極相連的電極區(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)有參與反響，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。22019·永嘉縣期末實(shí)驗(yàn)室搜集Cl2，最好選用A向上排空氣法 B向下排空氣法C排水法 D排飽和食鹽水法答案D3欲除去Cl2中的少量HCl氣體，可選用ANaO

9、H溶液 B飽和食鹽水C濃硫酸 D石灰水答案B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。4以下關(guān)于氯氣制備原理的說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是A電解飽和食鹽水制氯氣時(shí)，與電源正極相連的碳棒上方充滿黃綠色氣體B工業(yè)上制取氯氣的原料是飽和食鹽水C實(shí)驗(yàn)室制法和工業(yè)制法的反響本質(zhì)是一樣的D實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)最好大火加熱使溫度迅速升高答案D解析電解飽和食鹽水制氯氣時(shí)，Cl在與電源正極相連的碳棒上轉(zhuǎn)化為Cl2，A項(xiàng)正確；濃鹽酸具有揮發(fā)性，實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)應(yīng)緩緩加熱以減少氯化氫的損失，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5以下圖表示在沒(méi)有通風(fēng)櫥時(shí)制取純潔的氯氣設(shè)計(jì)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

10、是_，其作用是_，水槽中盛放的液體是_。2簡(jiǎn)述操作過(guò)程：從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開(kāi)場(chǎng)在搜集氯氣之前，應(yīng)_；當(dāng)氯氣純度符合要求時(shí)，應(yīng)_；當(dāng)氯氣搜集完畢時(shí)，應(yīng)_。3將8.7 g MnO2與含HCl 14.6 g的濃鹽酸共熱制Cl2，甲同學(xué)認(rèn)為可制得Cl2 7.1 g，乙同學(xué)認(rèn)為制得Cl2的質(zhì)量小于7.1 g，你認(rèn)為_(kāi)填“甲或“乙同學(xué)正確，原因是_。答案1NaOH溶液吸收多余的Cl2飽和食鹽水2翻開(kāi)B夾，關(guān)閉A夾翻開(kāi)A夾，關(guān)閉B夾關(guān)閉A夾，翻開(kāi)B夾3乙濃鹽酸易揮發(fā)；隨著反響進(jìn)展，濃鹽酸濃度會(huì)降低，稀鹽酸與MnO2不反響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搜集Cl

11、2。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)，稀鹽酸不能與MnO2反響，故用濃鹽酸制Cl2時(shí)HCl不能完全反響。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組一氯氣的工業(yè)制法1許多國(guó)家非常重視海水資源的綜合利用，不需要化學(xué)變化就可以從海水中獲得的物質(zhì)是A氯、溴 B鈉、鎂C燒堿、氫氣 D食鹽、淡水答案D解析海水中，氯元素、溴元素、鈉元素、鎂元素均以化合物的形式存在，要想獲得其單質(zhì)，必需要經(jīng)過(guò)化學(xué)變化，A、B錯(cuò)誤；C項(xiàng)中NaOH、H2均可通過(guò)電解飽和食鹽水獲得，以上均為化學(xué)變化；只有D項(xiàng)中食鹽可通過(guò)蒸發(fā)，淡水可通過(guò)蒸餾獲得，屬于物理變化。2以下關(guān)于電解氯化鈉水溶液的說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是A電解產(chǎn)物為氯氣和鈉B電解過(guò)程中

12、能產(chǎn)生黃綠色氣體C電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，然后滴加石蕊溶液，溶液呈藍(lán)色D用排水法可以搜集到較純潔的氫氣答案A解析電解NaCl水溶液的反響式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，反響過(guò)程中陽(yáng)極產(chǎn)生了黃綠色的氣體Cl2，陰極生成了難溶于水的無(wú)色氣體H2，可用排水法搜集；陰極生成NaOH使溶液呈堿性，能使石蕊變藍(lán)。A項(xiàng)錯(cuò)誤，電解熔融的NaCl才得到Cl2和Na：2NaCl熔融2NaCl2鈉的工業(yè)制法。3某同學(xué)利用如下圖裝置電解飽和食鹽水，他在導(dǎo)氣管b處搜集到的氣體不具有的特征是A呈黃綠色 B有毒C密度小于空氣 D刺激性氣味答案C解析電解飽和食鹽水時(shí)，Cl在與電源正極相連的碳棒上

13、轉(zhuǎn)化為Cl2，該氣體的密度大于空氣。4以下裝置中驗(yàn)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能使淀粉­KI溶液變藍(lán)答案D解析向下排空氣法搜集的是氫氣，故電源的左端是負(fù)極，右端是正極，A、C錯(cuò)誤；淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)可證明有氯氣產(chǎn)生，氫氧化鈉溶液不能驗(yàn)證Cl2的產(chǎn)生，B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。5用惰性電極電解未精制的飽和食鹽水，食鹽水裝在U形管內(nèi)。結(jié)果很快在某一電極附近出現(xiàn)食鹽水渾濁現(xiàn)象。造成渾濁的難溶物主要是A碳酸鎂 B硫酸鋇C氫氧化鎂 D碳酸鋇答案C解析食鹽中含有Ca2、Mg2等離子，Mg2與電解質(zhì)在陰極產(chǎn)生的OH作用產(chǎn)生MgOH2沉淀。題組二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法6以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制

14、氯氣的說(shuō)法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A該反響是一個(gè)氧化復(fù)原反響，其中二氧化錳是氧化劑B每生成1 mol氯氣，就要轉(zhuǎn)移2 mol電子C該反響的離子方程式為MnO24H4ClMnCl22H2OCl2D該方法是瑞典化學(xué)家舍勒最先發(fā)現(xiàn)的答案C解析由MnO24HCl濃MnCl22H2OCl2可知，二氧化錳是氧化劑，鹽酸部分作復(fù)原劑，部分起酸的作用；每生成1 mol氯氣，轉(zhuǎn)移2 mol電子，4 mol濃鹽酸中有2 mol被氧化成氯氣；氯化錳是可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)，在離子方程式中應(yīng)寫(xiě)成離子符號(hào)?！究键c(diǎn)】氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法【題點(diǎn)】氯氣實(shí)驗(yàn)室制法的反響原理72019·“七彩陽(yáng)光期中聯(lián)考將0.2 mol MnO2和50

15、 mL 12 mol·L1的鹽酸混合后緩緩加熱，向反響完全后的溶液中參加足量AgNO3溶液，那么生成的AgCl沉淀的物質(zhì)的量不考慮鹽酸的揮發(fā)A等于0.3 mol B小于0.3 molC在0.30.6 mol之間 D以上結(jié)論均不正確答案C解析此題易錯(cuò)之處在于沒(méi)有考慮到鹽酸濃度降低到一定程度后，MnO2與HCl不再繼續(xù)反響，因此錯(cuò)選A。由題意可知nHCl0.6 mol，根據(jù)化學(xué)方程式MnO24HCl濃MnCl2Cl22H2O可判斷出MnO2過(guò)量。假設(shè)0.6 mol HCl完全反響，那么有0.3 mol HCl被氧化，反響后的溶液中存在0.3 mol Cl，參加足量AgNO3溶液生成0.3

16、 mol AgCl。但隨著反響的進(jìn)展，鹽酸的濃度減小，而稀鹽酸與MnO2不反響，所以實(shí)際被氧化的HCl的物質(zhì)的量必然小于0.3 mol，即反響后溶液中存在的Cl的物質(zhì)的量大于0.3 mol，故參加足量AgNO3溶液產(chǎn)生的AgCl的物質(zhì)的量大于0.3 mol，小于0.6 mol，C項(xiàng)正確?！究键c(diǎn)】氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法【題點(diǎn)】氯氣實(shí)驗(yàn)室制法的反響原理8在實(shí)驗(yàn)室利用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣，制備裝置中應(yīng)使用分液漏斗而不能使用長(zhǎng)頸漏斗，以下有關(guān)理由表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A防止氯氣擴(kuò)散到空氣中造成污染B便于控制參加鹽酸的量C長(zhǎng)頸漏斗便于添加液體D盡量防止氯化氫揮發(fā)到空氣中答案C解析用分液漏斗既可防止氯化氫氣體和氯氣

17、揮發(fā)污染環(huán)境，同時(shí)又可控制滴加鹽酸的量和快慢，從而控制反響速率，進(jìn)步鹽酸的利用率。【考點(diǎn)】氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法【題點(diǎn)】制取氯氣的實(shí)驗(yàn)操作9為了在實(shí)驗(yàn)室制得枯燥而純潔的氯氣，正確的凈化順序是A第一步通過(guò)濃硫酸，第二步通過(guò)無(wú)水氯化鈣B第一步通過(guò)濃硫酸，第二步通過(guò)飽和食鹽水C第一步通過(guò)飽和食鹽水，第二步通過(guò)濃硫酸D第一步通過(guò)堿石灰，第二步通過(guò)濃硫酸答案C解析實(shí)驗(yàn)室制取的氯氣中通常含有HCl和H2Og，結(jié)合氯氣性質(zhì)可知先通過(guò)飽和食鹽水除HCl，再通過(guò)濃硫酸除水蒸氣。10在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。以下搜集Cl2的正確裝置是答案C解析集氣瓶中使用單孔橡膠塞塞緊，只能進(jìn)氣，不能排

18、氣，那么瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大到一定程度，可能將橡膠塞壓出，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)镃l2比空氣的密度大，Cl2應(yīng)短管進(jìn)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該裝置既能搜集Cl2，又能進(jìn)展尾氣處理且防倒吸，正確；由于Cl2和NaOH溶液反響，所以不能搜集到Cl2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。112019·天臺(tái)一中期末某化學(xué)小組用如下圖的裝置制取氯氣，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是A該裝置圖中至少存在兩處明顯錯(cuò)誤B在乙后連一盛有飽和食鹽水的燒杯可進(jìn)展尾氣處理C燒瓶中的MnO2可換成KMnO4D在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片潮濕的淀粉­KI試紙可以證明是否有氯氣逸出答案B解析缺少酒精燈加熱、缺少尾氣處理裝置，那么圖中至少存在兩處明顯錯(cuò)誤，故A正確；

19、食鹽水不能吸收氯氣，應(yīng)選NaOH溶液進(jìn)展尾氣處理，B錯(cuò)誤； MnO2可換成KMnO4，高錳酸鉀的氧化性強(qiáng)，與濃鹽酸反響不需要加熱可制備氯氣，C正確；氯氣可氧化KI生成碘，試紙變藍(lán)，以此可以證明是否有氯氣逸出，故D正確。【考點(diǎn)】氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法【題點(diǎn)】制取氯氣實(shí)驗(yàn)的儀器裝置綜合強(qiáng)化12某課外活動(dòng)小組利用如下圖裝置制取氯氣，提供的試劑：濃鹽酸、飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀固體、水。反響的化學(xué)方程式為2KMnO416HCl濃=2KCl2MnCl25Cl28H2O。1裝置M中盛放的試劑是_；H中盛放的試劑是_。2搜集Cl2時(shí)，關(guān)閉彈簧夾_和彈簧夾_，翻開(kāi)彈簧夾_。3尾氣處理時(shí)，關(guān)閉彈簧夾a和彈簧

20、夾_，翻開(kāi)彈簧夾_。處理尾氣選用的試劑為_(kāi)。4用含0.032 mol HCl的濃鹽酸跟足量高錳酸鉀固體反響，產(chǎn)生Cl2的物質(zhì)的量應(yīng)_填“大于“等于或“小于0.01 mol。答案1濃鹽酸飽和食鹽水2acb3bc氫氧化鈉溶液4小于解析裝置M中應(yīng)為濃鹽酸，G中應(yīng)為高錳酸鉀固體，H中應(yīng)為飽和食鹽水，用來(lái)除去Cl2中混有的HCl氣體，裝置P是尾氣處理裝置，燒杯中的試劑是氫氧化鈉溶液。2搜集Cl2時(shí)，先關(guān)閉彈簧夾a和c，翻開(kāi)彈簧夾b，生成的Cl2會(huì)將飽和食鹽水壓入燒杯D中，從而使Cl2搜集在H中。3尾氣處理時(shí)關(guān)閉彈簧夾a和彈簧夾b，翻開(kāi)彈簧夾c，多余的Cl2就會(huì)被P中的氫氧化鈉溶液吸收。4根據(jù)化學(xué)方程式可知，假設(shè)含0.032 mol HCl的濃鹽酸完全反響會(huì)生成0.01 mol Cl2，但由于濃鹽酸具有揮發(fā)性，有一部分HCl會(huì)揮發(fā)出來(lái)，從而使反響的HCl小于0.032 mol，故生成的氯氣的物質(zhì)的量應(yīng)小于0.01 mol。13某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了用氧化濃鹽酸的方法制取氯氣的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)裝置如以下圖：1寫(xiě)出圓底燒瓶中發(fā)生反響的化學(xué)方程式：_。2假如將過(guò)量的二氧化錳與20 mL 12 mol·L1的鹽酸混合加熱，充分反響后生成的氯氣