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学案苏教版必修1文档格式.docx

1、出现爆鸣声a管中气体为氢气（2）产生黄绿色的气体b管中气体为氯气（3）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。归纳总结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Cl2等产品的工业。提醒工业上电解熔融的NaCl或MgCl2获取Na和Mg，同时得到副产物Cl2。化学方程式为2NaCl（熔融） 2NaCl2，MgCl2（熔融） MgCl2。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

2、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浓度减小答案A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。2下列关于电解NaCl水溶液的说法不正确的是（）A电解产物为Cl2和NaB电解过程中，产生的气体均为无色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

3、溶液，溶液呈无色答案C解析电解食盐水可产生NaOH、H2和Cl2，其中Cl2为黄绿色气体；电解一段时间后，溶液中有NaOH生成，滴加酚酞溶液，溶液呈红色，故选C。二氯气的实验室制法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。答案（1）4HCl（浓）M

4、nO2MnCl22H2OCl2（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。（1）发生装置：固体液体气体。（2）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。2注意事项（1）加药品之前必须检查装置的气密性。（2）加药品的顺序：先固体后液体。（3）实验结束时，应先撤装置末端导管，后撤酒精灯，以防倒吸。（4）为防止盐酸挥发，应缓缓加热。提醒（1）MnO2和稀盐酸不反应，必须用浓

5、盐酸，随着反应的进行，盐酸浓度下降，当转变为稀盐酸时，不再与MnO2反应。（2）MnO2和浓盐酸反应必须加热，因为在常温下MnO2与浓盐酸几乎不反应。3下列说法正确的是（）A氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸B检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液C浓盐酸在与MnO2共热制取Cl2的实验中只起到还原剂的作用D实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收答案D解析A项，与氢气在光照条件发生爆炸，错误；B项，HCl对实验产生干扰，错误；C项，MnO24HCl（浓） MnCl2Cl22H2O，盐酸还表现酸性，错误；D项氯气有毒，除去尾气用碱液吸收，

6、正确。4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。（1）在装置AE中，有九个接口，用编号表示仪器的导气管连接顺序依次为_、_、_、_、_、_、_、_、_。（2）12 molL1的盐酸50 mL与足量的MnO2在加热条件下反应，可以制得的Cl2的物质的量为_（填字母）。A0.3 mol B小于0.15 molC在0.150.3 mol之间 D0.15 mol答案（1）（2）B解析（1）本实验要求制取纯净、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）。（2）n（HCl）12

7、molL10.05 L0.6 mol，根据化学方程式MnO24HCl（浓） MnCl2Cl22H2O，如果完全反应将生成0.15 mol Cl2，而实际上随着反应的进行，盐酸的浓度越来越小，而稀盐酸和MnO2不反应，所以得到的Cl2的物质的量必定小于0.15 mol。1下列装置可应用于实验室制氯气并回收二氯化锰的实验，能达到实验目的的是（）A用装置甲制取氯气B用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C用装置丙分离出MnCl2溶液中的固体MnO2D用装置丁称得回收的二氯化锰质量为5.36 g解析二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，图中仪器没有加热装置，A错误；氯气、氯化氢都能与碳酸氢钠溶液反应，都能被碳酸氢钠溶

8、液吸收，B错误；MnCl2溶液中的MnO2为固体，分离二者用过滤方法，C正确；托盘天平精确度为0.1 g，D错误。2实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，主要操作步骤为将圆底烧瓶固定在铁架台上；把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度、固定铁圈放好石棉网；用药匙向圆底烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；检查装置的气密性；在圆底烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管。操作步骤排序正确的是（）A BC D解析装置的安装顺序为“由下而上，由左向右”，另外需注意的是加入药品前应先检查装置的气密性，根据这两点不难得出选项C正确。3下列关于氯气制备原理的说法中不正确的是（）A电

9、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。4下列装置、是常见的气体发生装置，装置、是气体收集装置。回答下列问题：（1）若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，应选用气体发生装置_，用化学方程式表示制取氯气的反应原理：（2）若选用装置为氯气的收集装置，应该在试管口放置一团棉花，该棉花团应用_溶液浸湿，用化学方程式表示

10、其作用_。（3）若选用装置为氯气收集装置，则氯气应从_口通入。（4）若选用装置为氯气的收集装置，则水槽中的溶液为_。答案（1）MnO24HCl（浓） MnCl2Cl22H2O（2）氢氧化钠（或碳酸钠等碱性溶液）2NaOHCl2=NaClNaClOH2O（3）A（4）饱和食盐水解析依据反应原理，选用装置为氯气发生装置，用向上排空气法或排饱和食盐水法收集氯气，用NaOH溶液吸收氯气。5下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

11、度合乎要求时，应_；当氯气收集完毕时，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_。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，稀盐酸不能反应，故用浓盐

12、酸制Cl2时，HCl不能完全反应。课时作业经典基础题1许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是（）A氯、溴、碘 B钠、镁、铝C烧碱、氢气 D食盐、淡水解析从海水中获得Cl2、Br2、I2、Na、Mg、Al、H2等单质都必然要发生化学反应，故A、B、C项不合题意。海水蒸馏（物理变化）可以获得淡水，海水蒸发（物理变化）可以获得食盐。B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，然后滴加石蕊溶液，溶液呈蓝色D用排水集气法可以收集到较纯净的氢气解析电解NaCl水溶液的反应式：2NaOHH2Cl2，反应过程中阳极产生了黄绿色的气体，阴极生成了

13、难溶于水的无色气体（H2），可用排水法收集；阴极生成NaOH使溶液呈现碱性，能使石蕊变蓝。A项错误，电解熔融的NaCl（无水时）才得到Cl2和Na：2NaCl（熔融） 2NaCl2（这是钠的工业制法）。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刺激性气味解析电解饱和食盐水时，Cl在与电源正极相连的碳棒上转化为Cl2，该气体的密度大于空气。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

14、的气体中很可能含有氯化氢答案B解析只有浓盐酸才能和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实验室制取氧气的试管壁沾附有MnO2，除去MnO2可用的试剂是（）A蒸馏水 BKOH溶液C稀盐酸 D热的浓盐酸解析联想实验室制备氯气的原理，本题实质上考查该反应的发生条件，即MnO2可以在加热的条件下与浓盐酸反应生成氯气，D选项正确。6实验室制备氯气的装置如下图所示。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（）A B C D解析装置的导气管长短错误，应长进短出。7用惰性电极电解未精制的

15、饱和食盐水，食盐水装在U形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。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碳酸钡解析食盐中含有Ca2、Mg2等离子，Mg2与电解质在阴极产生的OH作用产生Mg（OH）2沉淀。8下列关于电解NaCl水溶液的叙述中正确的是（）A电解时在阳极上得到氯气，在阴极上得到金属钠B若在阳极附近用湿润的淀粉KI试纸检验气体，试纸变蓝C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性解析电解NaCl水溶液时，与电源负极相连的电极产生氢气和氢氧化钠，与电源正极相连的电极即阳极产生氯气，在与电源正极

16、相连的电极即阳极附近用湿润的淀粉KI试纸检验气体，试纸变蓝色（2KICl2=2KClI2）。电解反应式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，电解后的溶液呈碱性。9将0.15 mol的MnO2与过量的 12 molL1的浓盐酸反应，和50 mL 12 molL1的浓盐酸与足量的MnO2反应两者产生的Cl2相比（其他反应条件相同）（）A一样多 B前者较后者多C后者较前者多 D无法比较解析注意MnO2与浓盐酸的反应过程，当浓盐酸少量时，随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，则依据化学方程式可知，0.15 mol的MnO2与过量的12 molL1的浓盐酸反应，可产生0.15 m

17、ol的氯气，50 mL 12 molL1的浓盐酸中HCl的物质的量为0.6 mol，当MnO2足量时，0.6 mol HCl不能反应完全，则产生的氯气小于0.15 mol，B选项正确。10下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是（）C用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl24H2O解析A项，MnO2固体与浓HCl要在加热条件下发生反应制取Cl2，缺少加热装置；B项，除去Cl2中混有的HCl气体，应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气，较纯净的气体从短导气管流出，选用饱和NaHCO3溶液，可使Cl2中混入CO2气体；C项，制取Cl

18、2实验结束后，将剩余物过滤除去未反应的MnO2，得到MnCl2溶液，从而回收MnCl2；D项，MnCl2为强酸弱碱盐，易发生水解反应，直接蒸发溶剂，不能得到纯净的MnCl24H2O。能力提升题11某研究性学习小组设计了用氧化浓盐酸的方法制取氯气的实验，其实验装置如下图：（1）写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式：_（2）如果将过量的二氧化锰与20 mL 12 molL1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06 mol。其主要的原因有_；_。（3）L的作用是_；B的作用是_。（4）为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是_答案（1）MnO24HCl（浓） （2）反应中HCl消耗，盐酸变

19、稀，稀盐酸不能与MnO2反应加热时有部分HCl挥发而损失（3）恒压条件下确保浓盐酸能顺利滴加利用Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的性质而贮存Cl2（4）将浓盐酸慢慢滴下；加热时用小火慢慢加热等解析实验室制取Cl2时，使用浓盐酸和MnO2加热时反应，随着反应进行，浓盐酸变稀，反应停止；另外浓盐酸挥发，也导致其浓度降低，因此为防止浓盐酸挥发，可将浓盐酸慢慢滴下，同时用小火慢慢加热。12某同学设计了如图所示的一个电解氯化钠溶液的装置图，a为饱和食盐水，X、Y是两个石墨石极，通过导线与直流电源相连。实验开始时，同时向U形管两边各滴入几滴酚酞溶液，请回答下列问题：（1）在X电极附近观察到的现象是_。（2）检验Y电极反应产物的方法是_。（3）电解总反应的化学方程式为_。答案（1）放出无色气体，溶液变红（2）把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极一侧的支管口，试纸变蓝（3）2NaCl2H2O2NaOHH2Cl213下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是B_；C_；D_。答案向上排空气收集氯气安全瓶作用，防止D中的液体倒吸入B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境