高中化學(xué) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 第1單元 氯、溴、碘及其化合物 第1課時 氯氣的生產(chǎn)原理及其性質(zhì)學(xué)案 蘇教版必修1

第1課時氯氣的生產(chǎn)原理及其性質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道氯氣的生產(chǎn)原理和實驗室制備方法。(重點(diǎn))2.了解氯氣的物理性質(zhì)、掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)。(難點(diǎn))3.知道氯氣的主要應(yīng)用。自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知1海水中的化學(xué)物質(zhì)(1)元素種類：80多種。(2)氯化物：主要為氯化鈉，其次為氯化鎂、氯化鈣、氯化鉀等。(3)溴元素：被稱為“海洋元素”，原因是：99%以上的溴蘊(yùn)藏在大海中，海水中溴的總儲量達(dá)11014 t。(4)碘元素：含量豐富，海水中碘的總量可達(dá)81010 t。2Cl2的工業(yè)制備氯堿工業(yè)(1)電解裝置和反應(yīng)現(xiàn)象(2)電解產(chǎn)物的驗證實驗操作實驗現(xiàn)象試管移近酒精燈以后，發(fā)出“噗”的響聲(或爆鳴聲)濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)溶液顏色變紅實驗結(jié)論與電源負(fù)極相連的鐵棒上逸出氫氣與電源正極相連的石墨棒上逸出氯氣U形管溶液中有NaOH產(chǎn)生(3)反應(yīng)方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。3氯氣的實驗室制取(1)裝置a b c(2)反應(yīng)方程式為MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O。(3)a部分產(chǎn)生Cl2，b部分收集Cl2，C部分吸收尾氣Cl2。4Cl2的性質(zhì)活潑非金屬單質(zhì)Cl2是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣的大，可溶于水，1體積水溶解2體積Cl2，有毒、易液化等。(1)Cl2與金屬的反應(yīng)(2)Cl2與H2反應(yīng)氫氣在Cl2中燃燒，其化學(xué)方程式為H2Cl22HCl，工業(yè)利用此法制鹽酸。(3)氯氣和水的反應(yīng)化學(xué)方程式：Cl2H2OHClHClO次氯酸：(4)氯氣和堿的反應(yīng)氯氣和氫氧化鈉、氫氧化鈣的反應(yīng)漂白粉基礎(chǔ)自測1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)海水中的氯元素均以化合態(tài)存在。()(2)電解飽和食鹽水可以制取Cl2、H2和NaOH。()(3)Cl2可以用向下排空氣法收集。()(4)Cl2的液態(tài)稱為液氯，Cl2的水溶液稱為氯水，二者的成分相同。()(5)Cl2與Fe反應(yīng)和稀鹽酸與Fe反應(yīng)均生成FeCl3。()(6)氯水的漂白作用是Cl2的性質(zhì)。()(7)Cl2與堿反應(yīng)可以用于制備漂白粉。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式NaClCl2HClONaClO MnO2_【答案】2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2Cl22Na=2NaClCl2H2OHClHClOMnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2OHClONaOH=NaClOH2O合 作 探 究攻 重 難氯氣和氯水的性質(zhì)及應(yīng)用思考交流(1)Cl2的性質(zhì)實驗探究在集氣瓶中放置一團(tuán)玻璃棉，將一塊鈉放在玻璃棉上，立即向集氣瓶中通入Cl2，有什么現(xiàn)象？寫出反應(yīng)方程式。將擦亮的細(xì)鐵絲燒至紅熱，迅速插入Cl2中，有什么現(xiàn)象？寫出反應(yīng)方程式。將銅絲灼燒后立即放入Cl2中，有什么現(xiàn)象？寫出反應(yīng)方程式。氯氣與氫氣反應(yīng)時，瓶口的白霧是什么？為什么有的實驗看到的現(xiàn)象是煙而有的是霧？將干燥的有色布條和濕潤的有色布條分別放入Cl2中，有什么現(xiàn)象？說明了什么問題？【提示】劇烈燃燒，有白煙生成，2NaCl2=2NaCl。繼續(xù)燃燒，有棕褐色煙生成，2Fe3Cl22FeCl3。繼續(xù)燃燒，有棕黃色煙生成，CuCl2CuCl2。氯氣與氫氣反應(yīng)生成氯化氫，氯化氫散逸到空氣中，與空氣中的水蒸氣結(jié)合成鹽酸的小液滴，從而形成白霧。當(dāng)生成固體顆粒時，看到的現(xiàn)象是煙，生成液體產(chǎn)物時，看到的現(xiàn)象是霧。干燥的有色布條不褪色，濕潤的有色布條褪色，Cl2沒有漂白性，Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO具有漂白性。(2)氯水的性質(zhì)探究觀察氯水顏色，發(fā)現(xiàn)氯水呈黃綠色，證明氯水中含有的粒子是_。向氯水中滴入碳酸鈉溶液，有氣體生成，說明氯水中含有的粒子是_。在盛有氯水的試管中的有色布條褪色，說明氯水中含有的粒子是_。將紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液顯紅色，起作用的微粒是_，過一會兒，溶液的顏色逐漸褪去，起作用的微粒是_。向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，證明氯水中含有的粒子是_。氯水經(jīng)光照后，顏色逐漸消失，并放出的氣體是_，溶液的酸性_(填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)?！咎崾尽緾l2HHClOHHClOClO2增強(qiáng)(1)Cl2的主要性質(zhì)及應(yīng)用(2)氯水的粒子成分和性質(zhì)粒子：H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、(OH)性質(zhì)(3)氯水與液氯的區(qū)別液氯新制氯水久置氯水分類純凈物混合物混合物顏色黃綠色黃綠色無色漂白性無有無酸性無有有保存特制鋼瓶棕色瓶盛裝，放陰涼處，新制氯水一般現(xiàn)用現(xiàn)配對點(diǎn)訓(xùn)練1下列關(guān)于氯氣的敘述中，正確的是()A氯氣在常溫下能與鐵反應(yīng)，故不能用鐵罐存放液氯BCl2與Ca(OH)2反應(yīng)制備的漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2C光照氫氣和氯氣的混合氣體可以用來制取氯化氫D用氯氣對生活用水進(jìn)行消毒的原因是氯氣本身能夠殺滅細(xì)菌B干燥的氯氣與鐵在常溫下不發(fā)生反應(yīng)，故可以用鐵罐存放液氯；光照氫氣和氯氣的混合氣體會發(fā)生爆炸；氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸具有殺菌消毒作用。2制備金屬氯化物時，常用兩種方法：用金屬和氯氣直接化合制得；用金屬和鹽酸反應(yīng)制得。用以上兩種方法都可制得的氯化物是()ACuCl2BFeCl2CFeCl3DAlCl3DFe和Cl2反應(yīng)生成FeCl3，F(xiàn)e和鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，Cu在金屬活動性順序表中位于氫的后面，不能和鹽酸反應(yīng)。3氯水中含有多種成分，因而具有多種性質(zhì)。新制氯水可分別與圖中四種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)(四種物質(zhì)與氯水的重合部分代表物質(zhì)間的反應(yīng)，且氯水足量)，請回答下列問題。 【導(dǎo)學(xué)號：90512044】(1)能證明氯水具有漂白性的是_(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)反應(yīng)c的現(xiàn)象是_，反應(yīng)e的現(xiàn)象是_，反應(yīng)e的化學(xué)方程式為_，反應(yīng)b的化學(xué)方程式為_。(3)久置的氯水最終會變成_，用化學(xué)反應(yīng)方程式表示為_。(4)實驗室保存氯水的方法是_。【解析】氯水中含有H、Cl、Cl2、H2O、HClO等粒子，可以與NaOH、AgNO3、NaCO3發(fā)生反應(yīng)。HClO具有漂白性，故氯水可使石蕊試液先變紅后褪色，但HClO不穩(wěn)定，見光易分解。【答案】(1)d(2)有白色沉淀生成氯水的黃綠色消失Cl22NaOH=NaClNaClOH2ONa2CO32HCl=2NaClH2OCO2(3)鹽酸2HClO2HClO2(4)密封保存在棕色試劑瓶中并置于陰涼處Cl2的實驗室制法思考交流實驗室制取氯氣的裝置如下圖所示：(1)反應(yīng)原理：_。(2)實驗裝置：氣體制備型化學(xué)實驗裝置的設(shè)計，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。填寫裝置中試劑名稱：C：_，D：_，F(xiàn)：_。其中C的作用是除去Cl2中的_；D的作用是除去Cl2中的_。該裝置中收集Cl2使用的是_法。還可用排_的方法，原因是_。其中F的作用是_。檢驗Cl2是否收集滿可用_放在集氣瓶口，若試紙_，則證明已集滿。【提示】(1)4HCl(濃)MnO2MnCl22H2OCl2(2)飽和食鹽水濃硫酸氫氧化鈉溶液HClH2O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，防止污染空氣濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán)(1)反應(yīng)原理實驗室常用MnO2或KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2。MnO2與濃HCl反應(yīng)必須加熱，當(dāng)濃鹽酸變成稀鹽酸時MnO2就不能與HCl反應(yīng)生成Cl2。(2)制氣裝置制取氣體的一般流程：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。發(fā)生裝置：固體液體氣體。凈化裝置：上圖中C、D裝置為洗氣瓶，組裝原則“長進(jìn)短出”，除雜在前，干燥在后。由于鹽酸有揮發(fā)性，所以制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣。除去氯氣中的氯化氫通常用飽和食鹽水，干燥氯氣用濃硫酸。尾氣處理裝置：Cl2有毒，可用NaOH溶液吸收。(3)注意事項加藥品之前必須檢查裝置的氣密性。加藥品的順序：先固體后液體。實驗結(jié)束時，應(yīng)先撤裝置末端導(dǎo)管，后撤酒精燈，以防倒吸。為防止鹽酸揮發(fā)，應(yīng)緩緩加熱。Cl2尾氣不能用澄清石灰水吸附，因為Ca(OH)2的濃度小，吸收不完全。對點(diǎn)訓(xùn)練4實驗室制備氯氣的裝置如圖。圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置，其中錯誤的是()ABCDC裝置中的導(dǎo)氣管應(yīng)從長管進(jìn)短管出。5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驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣及驗證它與金屬的反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤的是_(填字母)。改進(jìn)方法_?！窘馕觥緽處NaOH溶液可以吸收Cl2，應(yīng)用飽和NaCl溶液除去Cl2中的HCl，D處試管缺少出氣導(dǎo)管?！敬鸢浮緽、DB處將NaOH溶液改為飽和NaCl溶液；D處，增加出氣導(dǎo)管并將導(dǎo)氣管末端通入NaOH溶液中當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基1下列關(guān)于電解飽和食鹽水過程的說法正確的是()A電解飽和食鹽水的工廠要首先將食鹽水進(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程中Na濃度減小A電解飽和食鹽水與正極相連的電極區(qū)產(chǎn)生Cl2，與負(fù)極相連的電極區(qū)產(chǎn)生H2和NaOH，電解過程中Na沒有消耗。2下列關(guān)于氯氣的說法中正確的是()A銅絲在氯氣中燃燒產(chǎn)生棕黃色的煙，產(chǎn)物溶于水后得到棕色的溶液B鐵與氯氣、鹽酸反應(yīng)均生成三氯化鐵C氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰，瓶口有白霧出現(xiàn)D鈉在氯氣中燃燒產(chǎn)生白色火焰，并有白煙生成C銅在氯氣中燃燒生成氯化銅，氯化銅溶于水得到藍(lán)色(或藍(lán)綠色)溶液，A項錯誤；鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，B項錯誤；鈉在氯氣中燃燒產(chǎn)生黃色的火焰而不是白色火焰，D項錯誤。3下列關(guān)于液氯和新制氯水的敘述中正確的是()A液氯是純凈物，而新制氯水是混合物B液氯與新制氯水均有酸性C液氯較新制氯水的漂白作用更強(qiáng)D液氯無色，新制氯水呈黃綠色A液氯的成分就是氯氣分子，所以液氯無酸性，也無漂白性；新制氯水中存在著Cl2、HClO、HCl等多種成分，所以新制氯水既有酸性，又有漂白性。4下列關(guān)于實驗室制氯氣的說法中不正確的是 ()A該反應(yīng)中氯元素的化合價升高B如果MnO2足量，濃鹽酸中的HCl一定全部轉(zhuǎn)化為Cl2CNaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2D從圓底燒瓶導(dǎo)出的氣體中很可能含有氯化氫B只有濃鹽酸才能和MnO2反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，而導(dǎo)致一部分HCl不能轉(zhuǎn)化為Cl2，B項錯；濃鹽酸具有揮發(fā)性，會揮發(fā)出氯化氫氣體，D項對。5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。 【導(dǎo)學(xué)號：90512045】(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瓶中飽和食鹽水的作用是_。(3)C瓶中NaOH溶液的作用是_?！窘馕觥吭搶嶒炓笾迫〖儍?、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)?！敬鸢浮?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)吸收剩余的Cl2，防止Cl2污染空氣(1)氣體實驗裝置的安裝順序由下到上(如制氯氣的發(fā)生裝置安裝順序是：放鐵架臺擺酒精燈固定鐵圈放置石棉網(wǎng)固定圓底燒瓶)。從左到右(如制氯氣：發(fā)生裝置凈化裝置收集裝置尾氣處理裝置)。先塞后定(把帶導(dǎo)管的膠塞在燒瓶固定前塞好)。(2)常用氣體收集方法排水法：適用于不溶于水且不與水反應(yīng)的氣體。排空氣法：適用于同溫同壓下密度與空氣密度相差較大的且不與空氣中的任何氣體反應(yīng)的氣體。它又包括：a向上排空氣法：適用于密度比空氣大的氣體。b向下排空氣法：適用于密度比空氣小的氣體。排液法：Cl2可用排飽和食鹽水法。6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375