2018高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第一单元 氯、溴、碘及其化合物 第1课时 氯气的生产原理课件 苏教版必修1.ppt

第1课时氯气的生产原理,专题2第一单元氯、溴、碘及其化合物,学习目标定位1.知道海水中的丰富资源和氯化钠作为重要工业原料的主要用途。2.初步认识工业上电解饱和食盐水制取氯气的反应原理。3.学会实验室制取氯气的方法。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.实验过程,一、氯气的工业制法,按上图所示电解饱和食盐水的装置进行实验。(1)接通电源，观察食盐水发生的变化。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。2min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。,(2)取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，观察收集到的气体的颜色。(3)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，观察溶液的颜色。,相关视频,2.实验分析,出现爆鸣声,a管中气体为氢气,产生黄绿色的气体,b管中气体为氯气,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,3.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,工业制取氯气的反应原理(1)工业制取氯气的反应原理：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2。(2)氯碱工业：以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业。(3)工业上电解熔融的氯化钠制取金属钠：2NaCl(熔融)2NaCl2。,例1某实验兴趣小组利用如下图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成物的实验，当图中开关K闭合片刻后，请回答下列问题：,(1)电解饱和食盐水的化学方程式为_。(2)a为电源的_(填“正”或“负”)极；D中收集的气体是_。(3)C试管盛放_溶液。溶液中A电极附近的现象为_。,Cl2,负,氢气(或H2),淀粉碘化钾(或淀粉碘化钠等其他合理答案均可),有气泡产生，溶液由无色变为红色,答案,解析,解析电解饱和食盐水产生NaOH、H2和Cl2，H2的密度比空气小，只能用向下排空气法收集，所以D中收集的气体是H2，而H2在与直流电源的负极相连的电极上产生，所以a为电源的负极，A极上除了有氢气产生外，溶液中还产生NaOH，所以遇酚酞溶液变红。b为电源的正极，B极上产生氯气，可以用淀粉碘化钾溶液检验。,在氯碱工业中，必须通电才能得到H2、Cl2和NaOH，所以在书写方程式时一定要注明反应条件。H2在阴极(与电源负极相连的一极)上产生，Cl2在阳极(与电源正极相连的一极)上产生。,易错提醒,1.反应原理实验室常用强氧化剂(如MnO2、KMnO4等)氧化浓盐酸等来制取氯气：,二、氯气的实验室制法,2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O,2.仪器装置,(1)气体发生装置类型：固液气(2)发生装置所用仪器的名称为。(3)装置C的作用是。(4)装置D的作用是。,分液漏斗、圆底烧瓶,除去Cl2中少量的HCl气体,干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气),相关视频,3.收集方法(1)向上排空气法(氯气密度大于空气)。(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。4.验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。,5.尾气处理(1)仪器装置图中烧杯F中盛放的液体是。(2)该液体的作用是。,NaOH溶液,吸收过量的氯气，防止污染环境,例2某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备氯气。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溶液可以净化氯气D.中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气,答案,解析,解析A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反应速率，A正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B正确；中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl2，可以用饱和食盐水净化氯气，C错误；氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D正确。,例3如图所示装置可用于二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，并利用产物进行后续实验，请填写下列空白：,答案,(1)写出二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式：_。,(2)在该反应中，HCl充当的是_(填“氧化剂”或“还原剂”)。(3)洗气瓶B中盛有饱和食盐水，洗气瓶C中盛有品红溶液，在洗气瓶D中放有石灰乳，则C瓶中观察到的现象是_；D瓶中发生反应的化学方程式是_。(4)若反应产生了标况下11.2L的氯气，则参与氧化还原反应的HCl的物质的量是_mol。,答案,还原剂,品红溶液褪色,2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O,1,(1)稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。(2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。(3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。(4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。,思维启迪,学习小结,达标检测,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,1,2,3,4,答案,解析,解析根据电解饱和食盐水的装置可知，与电源正极相连的电极区产生Cl2，而与电源负极相连的电极区产生H2和NaOH，故B、C均不正确；因为Na没有参与反应，其物质的量不变，但电解过程中消耗了水，溶液体积减小，Na浓度增大，故D不正确。,5,1,2,3,4,2.(2018永嘉县期末)实验室收集Cl2，最好选用A.向上排空气法B.向下排空气法C.排水法D.排饱和食盐水法,答案,5,3.欲除去Cl2中的少量HCl气体，可选用A.NaOH溶液B.饱和食盐水C.浓硫酸D.石灰水,答案,解析,1,2,3,4,解析利用了HCl极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。,5,4.下列关于氯气制备原理的说法中不正确的是A.电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的碳棒上方充满黄绿色气体B.工业上制取氯气的原料是饱和食盐水C.实验室制法和工业制法的反应实质是相同的D.实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高,1,2,3,4,答案,解析,解析电解饱和食盐水制氯气时，Cl在与电源正极相连的碳棒上转化为Cl2，A项正确；浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时应缓缓加热以减少氯化氢的损失，D项错误。,5,5.下图表示在没有通风橱时制取纯净的氯气设计的装置图，图中A、B是可控制的弹簧铁夹。,1,2,3,4,答案,解析,(1)烧杯中盛放的液体是_，其作用是_，水槽中盛放的液体是_。,NaOH溶液,吸收多余的Cl2,饱和食盐水,5,解析用饱和食盐水可洗去Cl2中混有的HCl，又使Cl2损失较少，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，稀盐酸不能与MnO2反应，故用浓盐酸制Cl2时HCl不能完全反应。,1,2,3,4,5,(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_；当氯气收集完毕时，应_。,答案,打开B夹，关闭A夹,打开A夹，关闭B夹,关