2018-2019学年高中化学专题2从海水中获得的化学物质第1单元氯溴碘及其化合物第1课时氯气的生产原理及其性质学案苏教版必修1 .doc

第1课时氯气的生产原理及其性质学习目标：1.知道氯气的生产原理和实验室制备方法。(重点)2.了解氯气的物理性质、掌握氯气的化学性质。(难点)3.知道氯气的主要应用。自 主 预 习探 新 知1海水中的化学物质(1)元素种类：80多种。(2)氯化物：主要为氯化钠，其次为氯化镁、氯化钙、氯化钾等。(3)溴元素：被称为“海洋元素”，原因是：99%以上的溴蕴藏在大海中，海水中溴的总储量达11014 t。(4)碘元素：含量丰富，海水中碘的总量可达81010 t。2Cl2的工业制备氯碱工业(1)电解装置和反应现象(2)电解产物的验证实验操作实验现象试管移近酒精灯以后，发出“噗”的响声(或爆鸣声)湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝溶液颜色变红实验结论与电源负极相连的铁棒上逸出氢气与电源正极相连的石墨棒上逸出氯气U形管溶液中有NaOH产生(3)反应方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。3氯气的实验室制取(1)装置a b c(2)反应方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(3)a部分产生Cl2，b部分收集Cl2，C部分吸收尾气Cl2。4Cl2的性质活泼非金属单质Cl2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，密度比空气的大，可溶于水，1体积水溶解2体积Cl2，有毒、易液化等。(1)Cl2与金属的反应(2)Cl2与H2反应氢气在Cl2中燃烧，其化学方程式为H2Cl22HCl，工业利用此法制盐酸。(3)氯气和水的反应化学方程式：Cl2H2OHClHClO次氯酸：(4)氯气和碱的反应氯气和氢氧化钠、氢氧化钙的反应漂白粉基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)海水中的氯元素均以化合态存在。()(2)电解饱和食盐水可以制取Cl2、H2和NaOH。()(3)Cl2可以用向下排空气法收集。()(4)Cl2的液态称为液氯，Cl2的水溶液称为氯水，二者的成分相同。()(5)Cl2与Fe反应和稀盐酸与Fe反应均生成FeCl3。()(6)氯水的漂白作用是Cl2的性质。()(7)Cl2与碱反应可以用于制备漂白粉。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2写出下列转化的化学方程式NaClCl2HClONaClO MnO2_【答案】2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2Cl22Na=2NaClCl2H2OHClHClOMnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2OHClONaOH=NaClOH2O合 作 探 究攻 重 难氯气和氯水的性质及应用思考交流(1)Cl2的性质实验探究在集气瓶中放置一团玻璃棉，将一块钠放在玻璃棉上，立即向集气瓶中通入Cl2，有什么现象？写出反应方程式。将擦亮的细铁丝烧至红热，迅速插入Cl2中，有什么现象？写出反应方程式。将铜丝灼烧后立即放入Cl2中，有什么现象？写出反应方程式。氯气与氢气反应时，瓶口的白雾是什么？为什么有的实验看到的现象是烟而有的是雾？将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入Cl2中，有什么现象？说明了什么问题？【提示】剧烈燃烧，有白烟生成，2NaCl2=2NaCl。继续燃烧，有棕褐色烟生成，2Fe3Cl22FeCl3。继续燃烧，有棕黄色烟生成，CuCl2CuCl2。氯气与氢气反应生成氯化氢，氯化氢散逸到空气中，与空气中的水蒸气结合成盐酸的小液滴，从而形成白雾。当生成固体颗粒时，看到的现象是烟，生成液体产物时，看到的现象是雾。干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，Cl2没有漂白性，Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性。(2)氯水的性质探究观察氯水颜色，发现氯水呈黄绿色，证明氯水中含有的粒子是_。向氯水中滴入碳酸钠溶液，有气体生成，说明氯水中含有的粒子是_。在盛有氯水的试管中的有色布条褪色，说明氯水中含有的粒子是_。将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液显红色，起作用的微粒是_，过一会儿，溶液的颜色逐渐褪去，起作用的微粒是_。向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，证明氯水中含有的粒子是_。氯水经光照后，颜色逐渐消失，并放出的气体是_，溶液的酸性_(填“增强”“不变”或“减弱”)。【提示】Cl2HHClOHHClOClO2增强(1)Cl2的主要性质及应用(2)氯水的粒子成分和性质粒子：H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、(OH)性质(3)氯水与液氯的区别液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色无色漂白性无有无酸性无有有保存特制钢瓶棕色瓶盛装，放阴凉处，新制氯水一般现用现配对点训练1下列关于氯气的叙述中，正确的是()A氯气在常温下能与铁反应，故不能用铁罐存放液氯BCl2与Ca(OH)2反应制备的漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2C光照氢气和氯气的混合气体可以用来制取氯化氢D用氯气对生活用水进行消毒的原因是氯气本身能够杀灭细菌B干燥的氯气与铁在常温下不发生反应，故可以用铁罐存放液氯；光照氢气和氯气的混合气体会发生爆炸；氯气和水反应生成的次氯酸具有杀菌消毒作用。2制备金属氯化物时，常用两种方法：用金属和氯气直接化合制得；用金属和盐酸反应制得。用以上两种方法都可制得的氯化物是()ACuCl2BFeCl2CFeCl3DAlCl3DFe和Cl2反应生成FeCl3，Fe和盐酸反应生成FeCl2，Cu在金属活动性顺序表中位于氢的后面，不能和盐酸反应。3氯水中含有多种成分，因而具有多种性质。新制氯水可分别与图中四种物质发生反应(四种物质与氯水的重合部分代表物质间的反应，且氯水足量)，请回答下列问题。 【导学号：90512044】(1)能证明氯水具有漂白性的是_(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)反应c的现象是_，反应e的现象是_，反应e的化学方程式为_，反应b的化学方程式为_。(3)久置的氯水最终会变成_，用化学反应方程式表示为_。(4)实验室保存氯水的方法是_。【解析】氯水中含有H、Cl、Cl2、H2O、HClO等粒子，可以与NaOH、AgNO3、NaCO3发生反应。HClO具有漂白性，故氯水可使石蕊试液先变红后褪色，但HClO不稳定，见光易分解。【答案】(1)d(2)有白色沉淀生成氯水的黄绿色消失Cl22NaOH=NaClNaClOH2ONa2CO32HCl=2NaClH2OCO2(3)盐酸2HClO2HClO2(4)密封保存在棕色试剂瓶中并置于阴凉处Cl2的实验室制法思考交流实验室制取氯气的装置如下图所示：(1)反应原理：_。(2)实验装置：气体制备型化学实验装置的设计，要将化学反应原理、气体净化、收集和尾气处理等结合起来。填写装置中试剂名称：C：_，D：_，F：_。其中C的作用是除去Cl2中的_；D的作用是除去Cl2中的_。该装置中收集Cl2使用的是_法。还可用排_的方法，原因是_。其中F的作用是_。检验Cl2是否收集满可用_放在集气瓶口，若试纸_，则证明已集满。【提示】(1)4HCl(浓)MnO2MnCl22H2OCl2(2)饱和食盐水浓硫酸氢氧化钠溶液HClH2O向上排空气饱和食盐水Cl2在饱和食盐水中的溶解度比较小吸收尾气，防止污染空气湿润的淀粉KI试纸变蓝(1)反应原理实验室常用MnO2或KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2。MnO2与浓HCl反应必须加热，当浓盐酸变成稀盐酸时MnO2就不能与HCl反应生成Cl2。(2)制气装置制取气体的一般流程：气体发生装置气体净化装置(除杂、干燥)气体收集装置尾气处理装置。发生装置：固体液体气体。净化装置：上图中C、D装置为洗气瓶，组装原则“长进短出”，除杂在前，干燥在后。由于盐酸有挥发性，所以制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气。除去氯气中的氯化氢通常用饱和食盐水，干燥氯气用浓硫酸。尾气处理装置：Cl2有毒，可用NaOH溶液吸收。(3)注意事项加药品之前必须检查装置的气密性。加药品的顺序：先固体后液体。实验结束时，应先撤装置末端导管，后撤酒精灯，以防倒吸。为防止盐酸挥发，应缓缓加热。Cl2尾气不能用澄清石灰水吸附，因为Ca(OH)2的浓度小，吸收不完全。对点训练4实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是()ABCDC装置中的导气管应从长管进短管出。5已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气及验证它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是_(填字母)。改进方法_。【解析】B处NaOH溶液可以吸收Cl2，应用饱和NaCl溶液除去Cl2中的HCl，D处试管缺少出气导管。【答案】B、DB处将NaOH溶液改为饱和NaCl溶液；D处，增加出气导管并将导气管末端通入NaOH溶液中当 堂 达 标固 双 基1下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是()A电解饱和食盐水的工厂要首先将食盐水进行除杂B与电源正极相连的电极区有NaOH生成C与电源负极相连的电极上有氯气生成D电解饱和食盐水的过程中Na浓度减小A电解饱和食盐水与正极相连的电极区产生Cl2，与负极相连的电极区产生H2和NaOH，电解过程中Na没有消耗。2下列关于氯气的说法中正确的是()A铜丝在氯气中燃烧产生棕黄色的烟，产物溶于水后得到棕色的溶液B铁与氯气、盐酸反应均生成三氯化铁C氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰，瓶口有白雾出现D钠在氯气中燃烧产生白色火焰，并有白烟生成C铜在氯气中燃烧生成氯化铜，氯化铜溶于水得到蓝色(或蓝绿色)溶液，A项错误；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，B项错误；钠在氯气中燃烧产生黄色的火焰而不是白色火焰，D项错误。3下列关于液氯和新制氯水的叙述中正确的是()A液氯是纯净物，而新制氯水是混合物B液氯与新制氯水均有酸性C液氯较新制氯水的漂白作用更强D液氯无色，新制氯水呈黄绿色A液氯的成分就是氯气分子，所以液氯无酸性，也无漂白性；新制氯水中存在着Cl2、HClO、HCl等多种成分，所以新制氯水既有酸性，又有漂白性。4下列关于实验室制氯气的说法中不正确的是 ()A该反应中氯元素的化合价升高B如果MnO2足量，浓盐酸中的HCl一定全部转化为Cl2CNaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2D从圆底烧瓶导出的气体中很可能含有氯化氢B只有浓盐酸才能和MnO2反应，随着反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，而导致一部分HCl不能转化为Cl2，B项错；浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，D项对。5下列装置用于二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取纯净、干燥的氯气。 【导学号：90512045】(1)在装置AE中，有个接口，用编号表示仪器的导气管连接顺序依次为_ _。(2)B瓶中浓H2SO4的作用是_，E瓶中饱和食盐水的作用是_。(3)C瓶中NaOH溶液的作用是_。【解析】该实验要求制取纯净、干燥的Cl2，设计实验步骤如下：制Cl2除杂(除HCl，选用饱和食盐水)干燥(选用浓H2SO4)收集(向上排空气法)尾气吸收(选用NaOH溶液)。【答案】(1)(2)吸收Cl2中的水蒸气，制得干燥的Cl2除去Cl2中的HCl，制得纯净的Cl2(3)吸收剩余的Cl2，防止Cl2污染空气(1)气体实验装置的安装顺序由下到上(如制氯气的发生装置安装顺序是：放铁架台摆酒精灯固定铁圈放置石棉网固定圆底烧瓶)。从左到右(如制氯气：发生装置净化装置收集装置尾气处理装置)。先塞后定(把带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好)。(2)常用气体收集方法排水法：适用于不溶于水且不与水反应的气体。排空气法：适用于同温同压下密度与空气密度相差较大的且不与空气中的任何气体反应的气体。它又包括：a向上排空气法：适用于密度比空气大的气体。b向下排空气法：适用于密度比空气小的气体。排液法：Cl2可用排饱和食盐水法。