2018高中化學 專題2 從海水中獲得的化學物質(zhì) 第一單元 氯、溴、碘及其化合物 第1課時 氯氣的生產(chǎn)原理課件 蘇教版必修1.ppt

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第1課時氯氣的生產(chǎn)原理 專題2第一單元氯 溴 碘及其化合物 學習目標定位 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 初步認識工業(yè)上電解飽和食鹽水制取氯氣的反應(yīng)原理 3 學會實驗室制取氯氣的方法 新知導學 達標檢測 內(nèi)容索引 新知導學 1 實驗過程 一 氯氣的工業(yè)制法 按上圖所示電解飽和食鹽水的裝置進行實驗 1 接通電源 觀察食鹽水發(fā)生的變化 通電一段時間后 將小試管套在a管上 收集U形管左端產(chǎn)生的氣體 2min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 2 取一支小試管 用向上排空氣法收集從b管導出的氣體 觀察收集到的氣體的顏色 3 關(guān)閉電源 打開U形管左端的橡皮塞 向溶液中滴加1 2滴酚酞溶液 觀察溶液的顏色 相關(guān)視頻 2 實驗分析 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 實驗結(jié)論根據(jù)實驗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 1 工業(yè)制取氯氣的反應(yīng)原理 2NaCl 2H2O2NaOH Cl2 H2 2 氯堿工業(yè) 以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)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 2Na Cl2 例1某實驗興趣小組利用如下圖所示裝置進行電解飽和食鹽水并檢驗其生成物的實驗 當圖中開關(guān)K閉合片刻后 請回答下列問題 1 電解飽和食鹽水的化學方程式為 2 a為電源的 填 正 或 負 極 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 Cl2 負 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 溶液由無色變?yōu)榧t色 答案 解析 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在與直流電源的負極相連的電極上產(chǎn)生 所以a為電源的負極 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 在氯堿工業(yè)中 必須通電才能得到H2 Cl2和NaOH 所以在書寫方程式時一定要注明反應(yīng)條件 H2在陰極 與電源負極相連的一極 上產(chǎn)生 Cl2在陽極 與電源正極相連的一極 上產(chǎn)生 易錯提醒 1 反應(yīng)原理實驗室常用強氧化劑 如MnO2 KMnO4等 氧化濃鹽酸等來制取氯氣 二 氯氣的實驗室制法 2KMnO4 16HCl 濃 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 2 儀器裝置 1 氣體發(fā)生裝置類型 固 液氣 2 發(fā)生裝置所用儀器的名稱為 3 裝置C的作用是 4 裝置D的作用是 分液漏斗 圓底燒瓶 除去Cl2中少量的HCl氣體 干燥氯氣 或除去氯氣中的水蒸氣 相關(guān)視頻 3 收集方法 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 用此法可除去實驗中揮發(fā)產(chǎn)生的氯化氫氣體 4 驗滿方法 1 將濕潤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 則證明已集滿 2 將濕潤的藍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 則證明已集滿 5 尾氣處理 1 儀器裝置圖中燒杯F中盛放的液體是 2 該液體的作用是 NaOH溶液 吸收過量的氯氣 防止污染環(huán)境 例2某化學興趣小組利用MnO2和濃鹽酸及如圖裝置制備氯氣 下列分析中不正確的是 A 中可用分液漏斗代替長頸漏斗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 解析 解析A中可用分液漏斗代替長頸漏斗 避免鹽酸揮發(fā) 氣體逸出 同時便于控制反應(yīng)速率 A正確 二氧化錳和濃鹽酸需要加熱才能反應(yīng)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錯誤 氫氧化鈉溶液與氯氣反應(yīng) 可以吸收氯氣 防止污染空氣 D正確 例3如圖所示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)物進行后續(xù)實驗 請?zhí)顚懴铝锌瞻?答案 1 寫出二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)的化學方程式 2 在該反應(yīng)中 HCl充當?shù)氖?填 氧化劑 或 還原劑 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 則C瓶中觀察到的現(xiàn)象是 D瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是 4 若反應(yīng)產(chǎn)生了標況下11 2L的氯氣 則參與氧化還原反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量是 mol 答案 還原劑 品紅溶液褪色 2Cl2 2Ca OH 2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 1 1 稀鹽酸與MnO2不反應(yīng) 制取氯氣時必須選用濃鹽酸 加熱溫度不宜過高 以減少氯化氫的揮發(fā) 2 制取的氯氣有毒 且在加熱時容易逸出 所以應(yīng)選用分液漏斗 而不用長頸漏斗 3 尾氣處理時 不能用澄清石灰水吸收氯氣 因為澄清石灰水中Ca OH 2含量少 吸收不完全 4 實驗結(jié)束后 先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的氯氣 再拆卸裝置 避免污染空氣 思維啟迪 學習小結(jié) 達標檢測 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進行除雜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 1 2 3 4 答案 解析 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 而與電源負極相連的電極區(qū)產(chǎn)生H2和NaOH 故B C均不正確 因為Na 沒有參與反應(yīng) 其物質(zhì)的量不變 但電解過程中消耗了水 溶液體積減小 Na 濃度增大 故D不正確 5 1 2 3 4 2 2018 永嘉縣期末 實驗室收集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 5 3 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 答案 解析 1 2 3 4 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 5 4 下列關(guān)于氯氣制備原理的說法中不正確的是A 電解飽和食鹽水制氯氣時 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 實驗室制法和工業(yè)制法的反應(yīng)實質(zhì)是相同的D 實驗室制取氯氣時最好大火加熱使溫度迅速升高 1 2 3 4 答案 解析 解析電解飽和食鹽水制氯氣時 Cl 在與電源正極相連的碳棒上轉(zhuǎn)化為Cl2 A項正確 濃鹽酸具有揮發(fā)性 實驗室制取氯氣時應(yīng)緩緩加熱以減少氯化氫的損失 D項錯誤 5 5 下圖表示在沒有通風櫥時制取純凈的氯氣設(shè)計的裝置圖 圖中A B是可控制的彈簧鐵夾 1 2 3 4 答案 解析 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 5 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堿溶液 由于濃鹽酸會揮發(fā) 稀鹽酸不能與MnO2反應(yīng) 故用濃鹽酸制Cl2時HCl不能完全反應(yīng) 1 2 3 4 5 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) 當氯氣純度合乎要求時 應(yīng) 當氯氣收集完畢時 應(yīng) 答案 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 1 2 3 4 5 3 將8 7gMnO2與含HCl14 6g的濃鹽酸共熱制Cl2 甲同學認為可制得Cl27 1g 乙同學認為制得Cl2的質(zhì)量小于7 1g 你認為 填 甲 或 乙 同學正確 原因是 答案 乙 濃鹽酸易揮發(fā) 隨著反應(yīng)進行 濃鹽酸濃度會降低 稀鹽酸與MnO2不反應(yīng) 1 2 3 4 5