1、专题3 从海水中获得的化学物质 第一单元 氯气及氯的化合物 第1课时 氯气的发现与制备 发 展 目 标体 系 构 建 1.能运用发展的、相互联系的、对立统一的观点理解化学变化，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。2.初步掌握实验探究元素及其化合物性质的基本方法，掌握氯气的制备方法，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。必 备 知 识 自 主 预 习 1氯气的发现 1774 年瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰矿(主要成分是 MnO2)混合在一起加热，意外地发现了一种具有强烈气味的色气体氯气。黄绿刺激性2氯气的实验室制法(1)反应原理：MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O。(2)实验装置
2、 A 装置为装置，作用是气体。B 装置为装置，作用是气体。C 装置为装置，作用是。气体发生制备收集收集尾气处理吸收多余Cl23氯气的工业制法 以电解饱和食盐水为基础制取、烧碱等产品的工业称为氯碱工业。(1)氯气的制备原理：反应的化学方程式为 2NaCl2H2O=通电2NaOHH2Cl2。氯气(2)实验室电解饱和食盐水 实验装置：实验操作 a接通电源，观察铁棒和石墨棒上发生的现象。通电一段时间后，将小试管套在 a 管上，收集 U 形管左端产生的气体。2 min 后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，检验收集到的气体。b取一支小试管，用向上排空气法收集从 b 管导出的
3、气体，观察收集到的气体的颜色。c关闭电源，打开 U 形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加 12滴酚酞溶液，观察溶液颜色的变化。实验分析 实验现象结论 a_a 管中气体为_b _b 管中气体为_ c_、_、_ 出现爆鸣声氢气产生黄绿色的气体氯气铁棒端溶液变红石墨棒端溶液不变色U形管左端溶液显碱性U形管右端溶液不显碱性实验结论 根据实验推断电解饱和食盐水的产物是。H2、Cl2、NaOH溶液1判断正误(正确的打“”，错误的打“”。)(1)自然界中既有游离态的氯又有化合态的氯气单质。()(2)瑞典化学家舍勒发现了氯气。()(3)工业上制取氯气的化学方程式为 MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O。
4、()2工业上电解饱和食盐水制 Cl2 和实验室用软锰矿与浓盐酸反应制 Cl2 相同的原理是()A都是将负价的氯转变为零价的氯 B都是将正价的氯转变为零价的氯 C都是复分解反应 D都是置换反应 A 电解饱和食盐水制 Cl2 的原理是 2NaCl2H2O=通电2NaOHH2Cl2，实验室用 MnO2 与浓盐酸反应制 Cl2 相同的原理是 MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O，根据化学方程式可知 A 项正确。3某同学利用如图所示装置电解饱和食盐水，他在导气管 b 处收集到的气体不具有的特征是()A呈黄绿色 B有毒 C密度小于空气D刺激性气味 C 电解饱和食盐水时，Cl在与电源正极相连的碳
5、棒上转化为Cl2，该气体的密度大于空气。关 键 能 力 核 心 突 破 氯气的实验室制法(素养养成科学探究与创新意识)工业上利用氯碱工业制备氯气。氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。装置如图所示。离子交换膜法电解原理示意图问题 1 在实验室内怎样制备氯气呢？提示 实验室用 MnO2 和浓盐酸加热反应制备 Cl2，反应的化学方程式为 MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O。问题 2 如何选择合适的气体制备装置呢？提示 根据反应物的状态和反应条件选择合适的制气装置。1试剂的选择 通常选用浓盐酸和具有强氧化性的物质(MnO2、KMnO4 等)
6、来制取。如 MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O 2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O 2发生装置 选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加热与否)。以此分析可知，实验室制取氯气是加热固体与液体的混合物，所以应选用固液加热制气发生装置。3收集方法 选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气的大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。Cl2 在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集 Cl2。4干燥剂的选择 选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应。如氯气能与碱反应，所以不能
7、用碱石灰进行干燥，常用浓硫酸、五氧化二磷等进行干燥。5吸收装置 氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有 NaOH 溶液的吸收装置。6验满 常用湿润的淀粉-碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验 Cl2。方法是将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口，试纸变蓝，或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶瓶口，试纸先变红后褪色，则可证明Cl2 已收集满。1 实 验 室 制 取 氯 化 氢 气 体 的 反 应 原 理 为：NaCl(固)H2SO4(浓)=NaHSO4HCl。则实验室制取下列各组气体时，所用气体的发生装置相同的是()AH2 BCO2 CCl2DO2 C 该实
8、验原理为固液气，故选制氯气。2某学生设计如图实验装置用于制备纯净的 Cl2。(1)装置中有五处错误，请指出：，。(2)在更正后的装置图中，仪器中的饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液的作用分别是：饱和食盐水的作用：；浓硫酸的作用：；氢氧化钠溶液的作用：。解析 从实验原理上来说，氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取，不能用稀盐酸，因稀盐酸与二氧化锰不反应；制得的氯气中混有 HCl 和水蒸气，应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶将其除去；因氯气有毒，应用尾气吸收装置，以避免对环境的污染；因氯气比空气重，应用向上排空气法收集。答案(1)用长颈漏斗错误，应用分液漏斗 不能用稀盐酸，应用浓盐酸 没
9、有用酒精灯，应用酒精灯加热 盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒，应更换位置 盛饱和食盐水的洗气瓶中的进气导管应插入液面，出气导管不应插入液面(2)除去混在氯气中的 HCl 除去混在氯气中的水蒸气 吸收多余的 Cl2，防止污染环境 学 科 素 养 应 用 养 成 据新浪新闻报道：安徽的王先生家里的新房刚刚装修完，他和妻子打扫到卫生间时，他将漂白粉和洁厕灵一起倒进了坐便器。然而刚放进去，一股刺激性气体便冒了出来，呛得他眼红流泪，嗓子发痛。没过一会他便感觉到胸闷，而且头晕目眩、呼吸困难，随后妻子赶紧把他送到了医院。(1)漂白粉、洁厕灵的主要成分是什么？提示 漂白粉的主要成分是次氯酸钙，洁
10、厕灵的主要成分是盐酸。(2)利用氧化还原反应的知识分析漂白粉、洁厕灵混合为什么会导致中毒？写出相应的化学方程式。提示 漂白粉遇水生成次氯酸，而次氯酸又会和盐酸反应生成黄绿色的有毒气体氯气。化学方程式为：HClOHCl=Cl2H2O。通过用化学知识分析解决现实生活中的实例，让学生感受化学的价值及与生活的紧密联系，培养学生学习化学的兴趣，以及宏观辨识与微观探析的化学核心素养。双 基 达 标 随 堂 检 测 1某化学兴趣小组利用 MnO2 和浓盐酸及如图装置制备 Cl2。下列分析中不正确的是()A中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B中缺少加热装置 C中盛放的 NaOH 溶液可以净化 Cl2 D中的导管口若
11、连接倒置漏斗可防止倒吸 C 本题考查 Cl2 的制备，旨在考查学生的实验分析与设计能力。氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故中不能盛放氢氧化钠溶液。2如图所示装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于()A锌和盐酸生成氢气 B二氧化锰和浓盐酸生成氯气 C碳酸钙和盐酸生成二氧化碳 DKClO3 和 MnO2 生成氧气 A B、C、D 三选项要制取的气体的密度都比空气大，不能使用向下排空气法收集。而且制取 Cl2、O2 需要加热。A 制取 H2，一般在启普发生器中完成，但此装置也可以完成制取反应，H2 密度比空气小，可
12、以用向下排空气法收集。3下列关于氯气制取方法的说法中，不正确的是()A电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色气体 B工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱 C实验室制法和电解饱和食盐水制法的化学方程式是不同的 D实验室制取氯气时，最好大火加热，使温度迅速升高 D 浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时，应缓缓加热以减少浓盐酸的损失，D 错误。4实验室用下列两种方法制取氯气：用含 4 mol HCl 的浓盐酸与足量的 MnO2 反应；用 87 g MnO2 与足量浓盐酸反应。若不考虑 HCl 的挥发，则反应后所得氯气的物质的量()A方法比方法多 B方法比方法多 C两
13、种方法一样多 D无法比较 B 首先，实验室制 Cl2 时，当浓盐酸浓度逐渐变小后将不再反应产生 Cl2；其次，根据反应方程式知，参加反应的 HCl 与 MnO2的物质的量之比为 41，所以含 4 mol HCl 的浓盐酸不可能全部反应，所得 Cl2的物质的量小于 1 mol，而 87 g MnO2完全反应生成 1 mol Cl2，所以方法比所得的氯气多。5图表示在没有通风橱时制取纯净的氯气时设计的装置图，图中 A、B 是可控制的弹簧铁夹。(1)烧杯中盛放的液体是，其作用是，水槽中盛放的液体是。(2)简述操作过程：(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前，应；当氯气纯度合乎要求时，应，当氯气收集完毕
14、时，应。(3)将 8.7 g MnO2 与含 HCl 14.6 g 的浓盐酸共热制 Cl2，甲同学认为可制得 Cl2 7.1 g，乙同学认为制得 Cl2 的质量小于 7.1 g，你认为(填“甲”或“乙”)同学正确，原因是。解析 用饱和食盐水可洗去 Cl2 中混有的 HCl，又使 Cl2 损失减少，故可用排饱和食盐水法收集 Cl2。处理制 Cl2 的尾气最好的试剂是强碱溶液。由于浓盐酸会挥发，稀盐酸不能反应，故用浓盐酸制 Cl2 时，HCl 不能完全反应。答案(1)NaOH 溶液 吸收多余的 Cl2 饱和食盐水(2)打开 B 夹，关闭 A 夹 打开 A 夹，关闭 B 夹 关闭 A 夹，打开 B 夹(3)乙 浓盐酸易挥发；随着反应进行，浓盐酸浓度会降低，稀盐酸将不再反应 点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!
