015氯气的生产原理.doc

班级： 姓名： 学号 编号： 015扬中树人20132014学年第一学期高一年级化学导学案 第一单元 第1节 氯气的生产原理编制：王苏峰 审核：胡立军【课标解读】-有的放矢1.认识海水中的丰富资源，了解氯化钠作为重要工业原料的主要用途；2.通过观察和实验，掌握氯气的工业生产原理和氯气的实验室制法。【预习导学】-积聚能量，蓄势待发【学习准备】1初中学过的部分气体的装置，常见气体制备装置一般包括四个环节 装置 装置 装置 装置2总结归纳实验室制备少量H2、O2、CO2的制取和收集方法，气体H2O2CO2制取装置收集方法A B C3工业上制备Cl2需要制备精制食盐：海水晒盐得到粗盐常含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42 等杂质，在碱性溶液中会形成沉淀，损坏装置。请设计实验方案，对粗盐进行净化？【我的疑问】-试试你的身手，你能发现自学中的问题并提出问题吗？学习活动1：探究氯气的工业制法问题1回忆初中学习的电解水的反应，电解水实验中，电解的是否纯水？为什么？氢气、氧气分别在哪个电极上产生的？如果在电解水装置中，加入NaCl，形成饱和食盐水，电解情况和前面是否相同？问题2观察实验，回答问题（提示：氯气遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝）接通电源，观察两电极现象与负极连接的铁棒电极上产生的气体是什么？ 如何检验？与正极连接的石墨电极上产生的气体是什么？如何检验？关闭电源，打开U形管两端的橡皮塞，分别向溶液中滴加滴酚酞溶液，观察到什么现象，说明什么？知识归纳：氯气的工业制法以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为 ，电解饱和食盐水的化学方程式： 。与电源正极相连的电极上产生 ，与电源负极相连的电极上产生 。学习活动2：探究氯气的实验室制法问题3已知实验室制取氯气的化学方程式：4HCl+MnO2 MnCl2+Cl2+2H2O，根据原理的分析：（提示：已知l能溶于水，难溶于饱和食盐水,氯气和a反应生成能溶于水的物质)发生装置选择 ，依据是 ；A B C净化装置选择 ，依据是 ；碱石灰浓硫酸饱和食盐水 A B C收集装置选择 ，依据是 ；饱和食盐水A B C尾气处理时应选用 （填试剂名称）。【学以致用】 1实验室制取氯气的试管壁上附有MnO2，除去附着的MnO2采用的试剂是 （ ）A. 蒸馏水 B. KOH溶液 C. 稀盐酸 D. 热的浓盐酸2.实验室制Cl2时有如下操作：连好装置，检查器密性；缓缓加热；加入MnO2粉末； 从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸；将多余氯气用NaOH溶液吸收；向上排气收集氯气。顺序正确的是 （ ）A. B. C. D. 3用1molMnO2和含HCl为4mol的浓盐酸充分反应（共热），在不考虑HCl挥发的情况下，得到的氯气 （ ）A等于2mol B等于1mol C小于1mol D大于2mol4用下列两种方法制取氯气：用含氯化氢146克的浓盐酸与足量的二氧化锰反应用87克二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则所得氯气 （提示：稀盐酸与MO不发生反应） ( )A比多 B比多 C一样多 D无法比较【课后练习】1海水中含量最多的离子是 ( )A钠离子 B氯离子 C钙离子 D镁离子2化学小组用如图所示的装置制取氯气（用浓盐酸和MnO2），下列说法不正确的是 （ ）A该装置图中至少存在两处明显错误B该实验中收集氯气的方法不正确C为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理D在集气瓶的导气管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出3室验室制取的氯气中混有氯化氢，除去氯化氢气体最好采用的物质是 （ ）A水 BNaOH溶液 C饱和食盐水 D氨水4实验室制取氯气可以有以下途径，用化学方程式表示如下。若制取等质量的氯气，消耗盐酸最少的是 ( )A.8HCl+K2Cr2O7=2KCl+Cr2O3+4H2O+3Cl2 B.16HCl+2KMnO4=2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2C.4HCl+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2 D. 6HCl+KClO3=KCl+3H2O+3Cl25如图所示装配仪器，接通直流电源，电解饱和食盐水，则电解片刻，在碳棒和铁钉表面都有气体生成，其中碳棒表面生成的气体是 ( )ACl2 BO2 CH2DHCl 6若上题中电解的是未精制的饱和食盐水（即是粗盐溶于水），结果很快在某一电极附近出现浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是 ( )A碳酸镁B硫酸钡 C氢氧化镁 D碳酸钡7右图表示在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置， 图中a、b是可控制的弹簧铁夹。仪器A的名称是 ；水槽中应盛放的是 ；烧杯中盛放的是 ；烧瓶中反应的化学方程式 ；在收集氯气时，应打开 ,关闭_。当氯气收集完毕时打开 ,关闭_。（填a,b）若要制得标准状况下的Cl2 0.672L，理论上需要MnO2的物质的量是多少？8用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气，并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2 ，装置如下图所示。请回答下列问题：(1)实验前检查链套装量的气密性的方法是 。(2) B中选用的试剂是饱和食盐水，其作用是 ， C中选用的试剂是 ，其作用是 。 (3)D中反应的化学方程式是 ，将此生成物溶于少量水，得到 色溶液。【参考答案】1初中学过的部分气体的装置，常见气体制备装置一般包括四个环节 制取 装置 净化 装置 收集 装置 尾气处理 装置2总结归纳实验室制备少量H2、O2、CO2的制取和收集方法，气体H2O2CO2制取装置CA或CC收集方法向下排空法或排水法向上排空法或排水法向上排空法3工业上制备Cl2需要制备精制食盐：海水晒盐得到粗盐, 其主要成分是NaCl,但常含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42 等杂质，在碱性溶液中会形成沉淀，损坏装置。请设计实验方案，对粗盐进行净化？提纯步骤：（1）过滤除去泥沙等不溶性杂质；（2）稍过量BaCl2除去SO42；（3）稍过量Na2CO3除去过量的Ba2+；（4）稍过量的NaOH溶液除去Mg2+；（5）将(4)所得混合物过滤，加入稍过量的稀HCl除去CO32-和OH。还可设计为：BaCl2 NaOH Na2CO3 HCl NaOH BaCl2 Na2CO3 HCl。关键是Na2CO3在BaCl2之后，而稀盐酸必须在过滤操作完成后，否则容易将生成的沉淀重新溶解。问题1初中学习的电解水的反应，电解水实验中，电解的是否纯水？为什么？氢气和氧气分别在什么电极上产生？如果在电解水装置中，加入NaCl，形成饱和食盐水，电解情况和前面是否相同？ 不是，纯水的导电能力很弱，通常需加入少量氢氧化钠或硫酸增强导电性。氢气在与电源负极相连的阴极上产生，氧气在与电源正极相连阳极的上产生。不同，观察实验。问题2观察实验，回答问题（提示：氯气遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝）接通电源，观察两电极现象通电后铁棒上产生无色气泡，碳棒上产生黄绿色气体。与负极连接的铁棒电极上产生的气体是什么？ 如何检验？从a导管收集到的气体靠近火焰，有爆鸣声。证明与负极连接的铁棒电极上产生的气体是氢气。与正极连接的石墨电极上产生的气体是什么？如何检验？b出口的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，证明与正极连接的石墨电极上产生的气体是氯气。关闭电源，打开U形管两端的橡皮塞，分别向溶液中滴加滴酚酞溶液，观察到什么现象，说明什么？铁棒周围的溶液变红色，证明与负极连接的铁棒电极上产生了碱性物质。知识归纳：氯碱工业以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为 氯碱工业 ，电解饱和食盐水的化学方程式： 。 与电源正极相连的电极上产生 氯气 ，与电源负极相连的电极上产生 氢气和氢氧化钠 。重难点突破：回顾对初中化学中电解水反应的分析，引导讨论水中加入氯化钠后电解的情况。将问题的设计设置在学生的最近发展区，激发学生的求知欲望和学习热情。通过演示实验模拟氯气的工业制法，培养实验观察和对现象的分析能力。电解饱和食盐水实验对于学生来说是一个全新的知识点，充分利用实验现象和生产实践，通过学生与学生，老师与学生的交流和讨论，分析、归纳书写电解方程式。要注意控制内容的深度和广度，不宜展开太多。学习活动2：探究氯气的实验室制法问题3已知实验室制取氯气的化学方程式：4HCl+MnO2 MnCl2+Cl2+2H2O，根据原理的分析：（提示：已知l能溶于水，难溶于饱和食盐水，氯气和a反应生成能溶于水的物质)发生装置选择 B ，依据是 反应物的状态及实验条件 ；A B C净化装置选择 A、B ，依据是 氯气中混有氯化氢和水蒸汽，用饱和食盐水吸收氯化氢，同时能降低氯气的溶解度，用浓硫酸干燥氯气 ；饱和食盐水浓硫酸碱石灰 A B C收集装置选择 C ，依据是 氯气的密度比空气大应该用向上排空气法，氯气有毒，需要进行尾气吸收 ；饱和食盐水A B C D尾气处理时应选用 氢氧化钠溶液 （填试剂名称）。重点突破：引导学生阅读科学家舍勒的偶然发现，激发学生的学习热情，使学生学习变被动为主动。对初中已学制气装置进行简单回顾，让学生根据已有的知识，通过各类常见装置之间的对比，学会根据反应原理和气体性质需要选择合适装置的方法。通过以小组合作的方式，培养合作意识和语言表达能力。7右图表示在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置， 图中a、b是可控制的弹簧铁夹。仪器A的名称是 分液漏斗 ；水槽中应盛放的是饱和食盐水 ；烧杯中盛放的是 NaOH溶液 ；烧瓶中反应的化学方程式 MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + 2H2O + Cl2 ；在收集氯气时，应打开 a ,关闭_ b _。当氯气收集完毕时打开 b ,关闭_ a _。（填a,b）若要制得标准状况下的Cl2 0.672L，理论上需要MnO2的物质的量是多少？MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + 2H2O + Cl2 1 mol 22.4L0.03mol 0.672L8（1）实验前检查链套装量的气密性的方法是 用酒