1、1第一课时 氯气的生产原理1实验室制取 CO2气体的药品和装置类型各是什么？提示：实验室一般用石灰石和稀盐酸反应制取 CO2，装置类型：固液气。2实验室如何收集 CO2？能否用排水法收集？提示：实验室收集 CO2用向上排空气法，原因是 CO2的密度比空气大；不能用排水法是因为 CO2能溶于水。3制取的 CO2中有哪些杂质？如何除去？提示：除去 CO2中少量的 HCl 和水蒸气，可将 CO2依次通过盛有饱和 NaHCO3溶液和浓硫酸的洗气瓶。新知探究探究 1 工业上制取 Cl2的原理和实验装置(1)反应原理：反应的化学方程式为：2NaCl2H 2O 2NaOHCl 2H 2。= = = = =通
2、 电 (2)电解装置：2探究 2 填写下表，认识电解 NaCl 溶液所得产物的检验方法。实验操作 实验现象 实验结论发出爆鸣声 与电源负极相连的铁棒上逸出氢气续表实验操作 实验现象 实验结论用 向 上 排 空 气 法 收 集 b导 管 处 的 气 体 ， 观 察 气 体 颜 色气体呈黄绿色与电源正极相连的石墨棒上逸出氯气溶液呈红色 左管溶液中有 NaOH 产生必记结论(1)电解食盐水时，在电源的正极(Cl 2)和负极(H 2)上得到的气体体积比为 11。(2)检验氯气的方法：能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色。(3)NaOH 溶液的作用是吸收多余的氯气。(4)书写
3、电解方程式时要注明“通电”条件。成功体验1如图为教科书中电解饱和食盐水的实验装置。据此，下列叙述不正确的是( )A装置中，a 管能产生氢气3Bb 管导出的是氯气C以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”D在石墨棒电极区域有 NaOH 生成解析：选 D 由教科书中的相关实验可知，a 管中导出的气体遇明火有爆鸣声，则该气体为氢气，A 正确；根据题中实验装置可知，b 管导出的气体可用 NaOH 溶液吸收，则 b 管中导出的气体应为氯气，B 正确；由氯碱工业的定义可知，C 正确；根据教科书中的演示实验，在两极滴入酚酞，只有铁棒附近溶液变红色，而石墨棒附近不变红，说明 NaOH 不在石墨棒
4、电极区域，D 不正确。新知探究探究 1 实验室制取 Cl2的原理和装置(1)反应原理：反应的化学方程式为MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O。= = = = = (2)实验装置：A 装置为气体发生装置，作用是制备气体。B 装置为收集装置，作用是收集气体。C 装置为尾气处理装置，作用是吸收多余 Cl2。探究 2 实验制取纯净、干燥 Cl2的装置(1)实验装置：4(2)几点说明：制取时要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热” ，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐降低，一旦盐酸成为稀盐酸，反应将不再进行。若无 MnO2，可以用 KMnO4、K 2Cr2O7、KClO 3等氧化剂代替，如 2K
5、MnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl 28H 2O。制备气体的类型：固体液体 气体 收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法。净化方法：用饱和食盐水除去 HCl，再用浓 H2SO4除去水蒸气。实验结束后，先使反应停止并排出残留的 Cl2，再拆卸装置，避免残留气体污染空气。成功体验2实验室用 MnO2和浓盐酸为原料制备并收集干燥、纯净的 Cl2，下列装置中合理的是( )解析：选 B A 项缺少除杂装置和尾气处理装置；C 项中缺少酒精灯；D 项中缺少除杂装置和尾气处理装置。5关键语句小结1工业上采取电解饱和食盐水的方法制取 Cl2，反应的化学方程式为：2NaCl2H 2O2NaOHH
6、 2Cl 2。与电源正极相连的石墨棒上产生 Cl2，与电源负极= = = = =通 电 相连的铁棒上产生 H2和 NaOH。2实验室制取 Cl2的化学反应方程式为：MnO 24HCl(浓)MnCl22H 2OCl 2。= = = = = 3实验室可用向上排空气法收集氯气，多余的氯气用较浓的强碱溶液吸收。例 1 (已知：Cl 2可与 KI 反应生成 I2，I 2遇淀粉变蓝)请用如图所示仪器设计一个包括：电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的实验装置。(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)：A 接_、_接_；B 接_、_接_。(2)证明产物 Cl2的实验现象是_
7、。(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为 5.60 mL，电解后溶液的体积恰好为 50.0 mL，则溶液中 NaOH 的物质的量浓度为_。6解析：由题知 A 管产生 H2，B 管产生 Cl2，所以反应器两边所选用的各仪器接口连接顺序为 A 接贮气瓶的 G 导管，把水挤入量筒上的 H 导管，用量筒测量出排出的水量，以测定产生 H2的体积，B 接洗气瓶的 D 导管，生成的 Cl2使淀粉KI 溶液变蓝，多余的 Cl2通入NaOH 溶液被吸收，已知电解产生的 H2物质的量为： n(H2) 0.000 25 0.0056 L22.4 Lmol 1mol，由电解反应方程式知 n(NaOH)2
8、n(H2)0.0005 mol，则 c(NaOH) 0.01 molL 1 。0.000 5 mol0.05 L答案：(1)G F H D E C (2)淀粉KI 溶液变蓝 (3)0.01 molL 1检验 Cl2可用湿润的淀粉碘化钾试纸，原理是 Cl22KI= =I22KCl，淀粉遇碘可变蓝。1双选关于电解 NaCl 水溶液的说法正确的是( )A电解产物为 Cl2和 NaB电解过程中，能产生黄绿色气体C电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，然后滴加酚酞溶液，溶液呈红色D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，然后滴加酚酞溶液，溶液呈无色解析：选 B、C 电解 NaCl 水溶液的产物为
9、Cl2(黄绿色气体)、H 2(无色气体)和 NaOH，酚酞遇碱变红。例 2 下图表示在没有通风橱的条件下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。7(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_；当氯气纯度符合要求时，应_；当氯气收集完毕时，应_。解析：(1)烧杯中的液体应为 NaOH 溶液，是用来吸收多余的 Cl2，以防止 Cl2污染空气。Cl2能溶于水，且能与水反应，故不能用排水法收集，由于 Cl2不溶于饱和食盐水，且饱和食盐水能吸收 Cl2中混有的 HCl，故可用排饱和食盐水的方法收集 C
10、l2，即水槽中盛放的液体是饱和食盐水。(2)刚产生 Cl2时，打开 B 夹，关闭 A 夹，目的是排除装置中的空气；过一会之后当氯气纯度符合要求时，打开 A 夹，关闭 B 夹，开始收集 Cl2；当氯气收集完毕时，应关闭 A 夹，打开 B 夹，以吸收多余的 Cl2，防止 Cl2污染空气。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 夹氯气的收集方法(1)向上排空气法(Cl 2密度比空气大)。(2)排饱和食盐水法(Cl 2在饱和 NaCl 溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的 HCl
11、 气体)。82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，洗气瓶(净化气体)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，因稀盐酸还原性弱，与二氧化锰不反应且浓盐酸应通过分液漏斗滴加；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9集。答案：(1)
12、用长颈漏斗错误，应用分液漏斗不能用稀盐酸，应用浓盐酸 没有加热装置，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未插入液面，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 吸收多余的氯气，防止污染环境课堂双基落实1实验室制取氧气的试管壁上沾有 MnO2(难溶于水)，除去时可用的试剂是( )A蒸馏水 BKOH 溶液C稀盐酸 D热的浓盐酸解析：选 D MnO 2能与热的浓盐酸反应，生成物都能溶于水。2下列有关说法错误的是( )A “氯碱工业”是用直流电对精制饱和氯化钠溶液电解B根据氯碱工业的原理，若电解氯化
13、钾溶液，反应为：2KCl2H 2O 2KOHCl 2H 2= = = = =通 电 C氯碱工业产生两种气体，一种无色，一种为黄绿色D地球上的海水可以供人们使用，因此节约用水是没有意义的解析：选 D 由于海水中含有较多的盐类，因此不能作为生活用水，人类和很多其他生物的生长都需要淡水，而地球上的淡水资源很有限，而且能利用的淡水还有不少已被污染，因此节约用水对人类和其他生物的生存有非常重要的意义。3实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是( )连接好装置，检查气密性；缓缓加热；在烧瓶中加入少量的 MnO2，向分液漏斗10中加入浓盐酸；通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸；将多余氯气用浓 NaOH 溶
14、液吸收；当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气。A BC D解析：选 D 一般实验步骤为：先连接好装置，再检查装置的气密性，然后装药品，最后开始实验。4下列装置中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(电极均为石墨，Cl 2能使KI淀粉溶液变蓝)( )解析：选 D 向下排空气法收集的是氢气，故装置的左端是负极，右端是正极，故A、C 不符合题意；淀粉碘化钾溶液变蓝可证明有氯气产生，氢氧化钠溶液不能验证 Cl2的产生，故 B 项错误，D 项正确。5(2016厦门高一检测)在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图：(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口
15、处的字母)：_接_；_接11_；_接_；_接_。(2)装置中，饱和食盐水的作用是_；NaOH 溶液的作用是_。(3)化学实验中常用湿润的淀粉KI 试纸检验是否有 Cl2产生。如果有 Cl2产生，可观察到_，反应化学方程式为_。(4)写出下列化学反应的化学方程式：气体发生装置中进行的反应：_。NaOH 溶液中发生的反应：_。解析：(1)按照制备气体的“反应装置净化装置收集装置尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。(2)上述装置中饱和食盐水的作用是除去 Cl2中 HCl 杂质；浓硫酸的作用是除去 Cl2中的水蒸气；NaOH 溶液的作用是吸收过量的 Cl2；(3)湿润的淀粉KI 试纸遇 Cl2时发生反应：Cl 22Kl= =2KClI 2，I 2遇淀粉变蓝色。答案：(1)E C D A B H G F(2)除去氯气中的 HCl 杂质 吸收过量的氯气(3)试纸变蓝 2KICl 2=2KClI 2(4)MnO 24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O = = = = = 2NaOHCl 2=NaClNaClOH 2O12
