《2022年高中化學(xué) 專題2第1單元 第1課時 氯氣的生產(chǎn)原理學(xué)案 蘇教版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中化學(xué) 專題2第1單元 第1課時 氯氣的生產(chǎn)原理學(xué)案 蘇教版必修1(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中化學(xué) 專題2第1單元 第1課時 氯氣的生產(chǎn)原理學(xué)案 蘇教版必修1 學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解從海水中獲得Cl2的基本原理和方法;2、了解氯氣的實驗室制法;調(diào)查研究浩瀚的大海,巨大的寶藏。在眾多的自然資源中,海水是十分重要的資源之一,能利用的海水中富含的化學(xué)物質(zhì)如:NaCl、MgCl2、NaBr、NaI等。椐估計:每立方千米的海水中含NaCl 4107,查閱有關(guān)資料,了解人們是如何從海水中獲得氯化鈉和使用氯化鈉的。并將有關(guān)情況與同學(xué)們交流討論。新課導(dǎo)入從海水曬鹽得到的食鹽,除去雜質(zhì)后,不僅可以作調(diào)料,還可以作為工業(yè)原料。19世紀(jì),科學(xué)家發(fā)明了電解飽和食鹽水制取氯氣的方法,為工業(yè)制氯氣奠定了基
2、礎(chǔ)。知識形成1接通電源,觀察兩極現(xiàn)象;通電一段時間后,用小試管收集U形管左端產(chǎn)生的氣體,min后,提起小試管,并迅速用拇指堵住試管口,移近點燃的酒精燈,松開拇指,檢驗收集到的氣體;取一只小試管,用向上排空法收集從U形管右端導(dǎo)出的氣體,觀察收集到氣體的顏色;關(guān)閉電源,打開U形管兩端的橡皮塞,分別向溶液中滴加滴酚酞溶液,觀察現(xiàn)象;將上述實驗中觀察到的現(xiàn)象和所得結(jié)論填入下表。 實驗現(xiàn)象結(jié)論根據(jù)實驗現(xiàn)象推斷,電解飽和食鹽水:化學(xué)方程式:與電源正極相連的電極(陽極)上產(chǎn)生氣;與電源負(fù)極相連的電極(陰極)上產(chǎn)生氣。問題解決1 1、端為何要通入氫氧化鈉溶液?2、兩電極產(chǎn)生的氣體體積比為;電解食鹽水除了得到氯
3、氣以外,還能得到_ 。人們把以電解食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣、燒堿(NaOH)等產(chǎn)品的工業(yè)稱為 ,它是目前化學(xué)工業(yè)的重要支柱之一。知識形成2學(xué)習(xí)了工業(yè)制氯氣的原理,在實驗室里氯氣可以用 和 在_條件下反應(yīng)來制取。實驗室制取氯氣的化學(xué)方程式: 。根據(jù)上述反應(yīng)原理,人們設(shè)計了如下圖實驗裝置,用于實驗室制備少量的Cl2 。實驗儀器:a: ;b: ;各部分裝置所起作用A: 裝置;B: 裝置,利用Cl2密度比空氣密度 且 (填 “能”或“不能”)溶于水,難溶于飽和食鹽水,可用 排空氣法或排飽和食鹽水法。C: 裝置,因Cl2有毒污染空氣,用 吸收多余的氯氣。A B C問題解決21、如何知道Cl2是否收滿?2、使
4、用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制Cl2,實際產(chǎn)生的Cl2總比理論值低,其主要原因是什么?3、利用上述制Cl2的實驗裝置圖收集到的氯氣中?;煊须s質(zhì)氣體 和 ,為此有人設(shè)計右圖,在制Cl2時常分別用 除 _ ,用 除 。對比上述實驗室制Cl2的裝置圖,右側(cè)裝置圖的優(yōu)點是 。當(dāng)堂訓(xùn)練某學(xué)生設(shè)計如右下實驗裝置用于制備干燥純凈的氯氣,裝置中有幾處錯誤,請指出(可不寫滿)。 ; ; ; ; ; ;課堂小結(jié)課外練習(xí)(選擇題每題有1-2個答案)1.海水中含量最多的離子是 ( )A.鈉離子 B.氯離子 C.鈣離子 D.鎂離子2.在電解飽和食鹽水之前,需要提純食鹽水。為了除去粗鹽中的Ca2、Mg2、SO42及泥沙,
5、可將粗鹽溶于水,然后進(jìn)行下列五項操作,不正確的操作順序是 ( )過濾 加稍過量的NaOH溶液 加適量的鹽酸 加稍過量的碳酸鈉溶液 加稍過量的氯化鋇溶液A. B. C.D.3.如圖所示裝配儀器,接通直流電源,電解飽和食鹽水,則電解片刻,在碳棒和鐵釘表面都有氣體生成,其中碳棒表面生成的氣體是 ( ) A. Cl2 B.O2 C.H2 D.HCl 4.若電解的是未精制的飽和食鹽水(即是粗鹽溶于水),結(jié)果很快在某一電極附近出現(xiàn)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5.下列物質(zhì)中,可以用來除去Cl2中的水蒸氣的是 ( )堿石灰 濃硫酸 無水CaCl2 固
6、體燒堿A. B. C. D. 6.實驗室制取氧氣的試管壁上粘附有MnO2,除去粘附的MnO2可用的試劑是 ( ) A. 蒸餾水 B. KOH溶液 C. 稀鹽酸 D. 熱的濃鹽酸7.用下列兩種方法制取氯氣:用含氯化氫146克的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng)用87克二氧化錳與足量的濃鹽酸反應(yīng),則所得氯氣 ( )A.比多 B.比多 C.一樣多 D.無法比較8.將兩個石墨電極插入500ml食鹽水中進(jìn)行電解,通電到一定時間后,某一電極收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下224ml氣體(設(shè)電解時溶液體積無變化)。此時溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度約為 ( )A0.2mol/L B. 0.1mol/L C. 0.04mol/L D.
7、 0.02mol/L9在U型管里裝入飽和食鹽水,滴入幾滴酚酞試液,用一根碳棒作陽極,一根鐵棒作陰極,把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近。接通直流電后,可以觀察到U型管的兩個電極上都有,陽極放出的氣體有氣味,并且能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰?,說明放出的是;陰極放出的氣體是,同時發(fā)現(xiàn)陰極附近溶液,這說明溶液里有性物質(zhì)生成。電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為。10.實驗室制氯氣有如下操作,正確的操作順序是 緩緩加熱 ;加入MO粉末;連好裝置,檢查氣密性;從裝有濃鹽酸的分液漏斗中加濃鹽酸;將多余氯氣用NOH溶液吸收;向上排氣收集氯氣;11氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下:在電解過程中,與電源
8、正極相連的電極上的產(chǎn)物是_;與電源負(fù)極相連的電極附近溶液中c(OH-) _(選填:“不變”、“增大”或“減小”);工業(yè)食鹽中含Ca2+、Mg2+等雜質(zhì),精制過程分別除去Ca2+、Mg2+應(yīng)選用的試劑是:_,_;如果粗鹽中SO42-含量較高,必須添加鋇試劑除去SO42-,該鋇試劑可以是_(填a,b,c);aBa(OH)2 bBa(NO3)2 cBaCl2 為有效除去Ca2+、Mg2+ 、SO42-,加入試劑的合理順序為_(選填a,b,c。);a先加NaOH,再加Na2CO3,再加鋇試劑 b先加NaOH,后加鋇試劑,再加Na2CO3c先加鋇試劑,后加NaOH,再加Na2CO3脫鹽工序中利用NaOH
9、和NaCl在溶解度上的差異,通過_,冷卻,_,_,(填寫操作名稱)除去NaCl。電解飽和食鹽水時,總的反應(yīng)方程式為: ; 12右圖表示在沒有通風(fēng)櫥的條件下制備氯氣時設(shè)計的裝置, 圖中a、b是可控制的彈簧鐵夾。(氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小。)儀器C的名稱是 ;水槽中應(yīng)盛放的是 ;燒杯中盛放的是 ;圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為: ;在收集氯氣時,應(yīng)打開 ,關(guān)閉_。當(dāng)氯氣收集完畢時打開 ,關(guān)閉_。(填A(yù)或B或C) 若要制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2 0.672L,理論上需要MnO2的物質(zhì)的量是多少?第1課時氯氣的生產(chǎn)原理一、海水中的化學(xué)資源1海水中蘊含的元素有_多種,它是一個巨大的寶藏,期待著人
10、們的開發(fā)和利用。2海水中的氯化物主要為_,其次是_、_和_。3地球上99%以上的溴蘊藏在大海中,海水中_的總儲量高達(dá)11014t,_被稱為“海洋元素”。此外,海水中還含有豐富的_元素。據(jù)估計,海水中_的總量可達(dá)81010t。二、氯氣的生產(chǎn)原理1氯堿工業(yè):以_為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)。2氯氣生產(chǎn)的化學(xué)原理(1)電解裝置和現(xiàn)象(2)電解產(chǎn)物的驗證實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論試管移近酒精燈以后,發(fā)出_與電源負(fù)極相連的鐵棒上產(chǎn)生_濕潤的淀粉碘化鉀試紙_與電源正極相連的石墨棒上產(chǎn)生_溶液顏色_左管溶液中有_產(chǎn)生(3)電解原理電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為_。3氯氣的實驗室制法(1)反應(yīng)原理:1774年瑞典化
11、學(xué)家舍勒在研究軟錳礦(主要成分是_)時,把_與軟錳礦混合在一起_,發(fā)現(xiàn)有黃綠色氣體生成,反應(yīng)為4HCl(濃)MnO2MnCl2Cl22H2O。(2)實驗室制取氯氣是采用固體和液體混合加熱制氣體的裝置,主要有氣體_裝置、_裝置和_裝置三部分。(3)收集方法:向_排空氣法或排_法。(4)凈化方法:用_除去HCl,再用_除去水蒸氣。(5)尾氣吸收:用_吸收。(6)注意事項:必須用_,MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。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。知識點1海水中的化學(xué)資源1下列說法不正確的是()A海水中蘊含的元素有80多種,是一個巨大的寶藏B海水中氯化物的含量最高
12、C海水中的氯化物主要是氯化鈉,其次是氯化鎂、氯化鈣、氯化鉀等D海水中含有濃度較小的碘元素和溴元素知識點2氯氣的生產(chǎn)原理2實驗室用下列兩種方法制氯氣:用含HCl 146 g的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng);用87 g MnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣的量()A比多 B比多C一樣多 D無法比較3下列裝置用于二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)制取純凈、干燥的氯氣。(1)在裝置AE中,有個接口,用編號表示儀器的導(dǎo)氣管連接順序依次為_、_、_、_、_、_、_、_、_。(2)B瓶中濃H2SO4的作用是_,E瓶盛有的飽和食鹽水的作用是_。(3)C瓶中盛有NaOH溶液是為了_,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。練基礎(chǔ)落實
13、1海水中含有大量的化學(xué)元素,自然界中的有些元素主要存在于海水中。下列元素中,被稱為“海洋元素”的是()A氮 B硫 C溴 D氯2關(guān)于電解NaCl水溶液的說法正確的是()電解產(chǎn)物為Cl2和Na電解過程中,能產(chǎn)生黃綠色氣體電解一段時間后,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A B C D3實驗室制取HCl氣體的反應(yīng)原理為:NaCl(固)H2SO4(濃)NaHSO4HCl。則實驗室制取下列各組氣體時,氣體的發(fā)生裝置與HCl氣體相同的是()AH2 BCO2 CCl2 DO24下列物質(zhì):無水CaCl2;堿石灰;濃H2S
14、O4;P2O5,可以用來干燥Cl2的是()A BC D5實驗室制取氧氣的試管壁上粘附有MnO2,除去MnO2可用的試劑是()A蒸餾水 BKOH溶液C稀鹽酸 D熱的濃鹽酸6檢驗HCl氣體中是否混有Cl2,可采用的方法為()A用干燥的藍(lán)色石蕊試紙B用干燥的有色布條C將氣體通入硝酸銀溶液D用濕潤的淀粉碘化鉀試紙練方法技巧7實驗室制取氯氣可以有以下途徑,用化學(xué)方程式表示如下。若制取等量的氯氣,消耗鹽酸最少的是()A8HClK2Cr2O7=2KClCr2O34H2O3Cl2B16HCl2KMnO4=2MnCl28H2O2KCl5Cl2C4HClMnO2MnCl22H2OCl2D6HClKClO3=KCl
15、3H2O3Cl2練綜合拓展8某實驗興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水并檢驗其生成產(chǎn)物的實驗,當(dāng)圖中開關(guān)K閉合片刻后,試填空:(1)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為_。(2)a為電源的_極(填“正”或“負(fù)”);D中收集的氣體是_。(3)C試管盛放_溶液。溶液中A電極附近的現(xiàn)象為_、_。9下圖表示在通風(fēng)櫥中收集純凈氯氣的裝置圖,圖中A、B是可控制的止水夾。(1)燒杯中盛放的液體是_,其作用是_;水槽中應(yīng)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(dāng)氯氣純度合乎要求時,應(yīng)_;當(dāng)氯氣收集完畢時,應(yīng)_。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
16、時氯氣的生產(chǎn)原理基礎(chǔ)落實一、1802NaClMgCl2CaCl2KCl3溴溴碘碘二、1電解食鹽水2(1)無黃綠(2)“噗”的響聲(或爆鳴聲)氫氣變藍(lán)氯氣變紅NaOH3(1)MnO2濃鹽酸加熱(2)發(fā)生收集尾氣處理(3)上飽和食鹽水(4)飽和食鹽水濃硫酸(5)強堿溶液(如NaOH溶液)(6)濃鹽酸對點訓(xùn)練1B海水中含量最高的是水;海水中的碘元素和溴元素濃度都不高,但由于海水量很大,所以其質(zhì)量很大。2B146 g HCl的物質(zhì)的量為4 mol,87 g MnO2的物質(zhì)的量為1 mol,由方程式:MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O,1 mol MnO2可以與4 mol HCl反應(yīng),但是,
17、應(yīng)注意稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)的事實,也就是說1 mol MnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)生成的Cl2多。3(1)(2)吸收Cl2中的水蒸氣,制得干燥的Cl2除去Cl2中的HCl制得純凈的Cl2(3)吸收剩余Cl2,防止Cl2污染空氣Cl22NaOH=NaClNaClOH2O解析本實驗要求制取純凈、干燥的Cl2,設(shè)計實驗步驟如下:制Cl2除雜(除HCl,選用飽和食鹽水)干燥(選用濃H2SO4)收集(向上排空氣法)尾氣吸收(選用NaOH溶液)。課后作業(yè)1C2.C3C制取HCl和Cl2都屬于固體液體氣體的類型,所用氣體的發(fā)生裝置是相同的。都選用鐵架臺(含鐵圈、鐵夾)、酒精燈、燒瓶、分液漏斗等。選C項。4CCl2可與堿反應(yīng),不能選用堿性干燥劑。CaCl2、濃H2SO4、P2O5都可以作為Cl2的干燥劑,選C項。5D6.D7.D8(1)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(2)負(fù)氫氣(3)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)生溶液由無色變?yōu)榧t色9(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,閉關(guān)B夾關(guān)閉A夾,打開B夾解析觀察圖示知,燒杯中的溶液應(yīng)是尾氣的吸收裝置,水槽中應(yīng)盛飽和食鹽水,因為Cl2不溶于飽和食鹽水,可用排飽和食鹽水法收集Cl2。