2021-2022学年新教材苏教版化学必修第一册学案：3-1-1 氯气的发现与制备 WORD版含解析.docx

1、专题3 从海水中获得的化学物质第一单元氯气及氯的化合物第1课时氯气的发现与制备课程目标1了解氯气的发现。2了解氯气的实验室制法。3了解氯气的工业制法。图说考点学业基础自学思记尝试新知预习一、氯气的发现11中含有大量氯元素，但其单质氯气的化学性质非常活泼，在自然界中不存在2态的氯，只存在3态的氯。21774年，瑞典化学家4意外地发现了氯气，1810年，英国化学家5将其命名为氯气。二、工业制取氯气电解饱和食盐水1反应原理6_。2电解装置3电解产物的验证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7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8色与电源正极相连的石墨棒上逸出9

2、溶液呈色左管溶液中有产生三、氯气的实验室制法1反应原理_。2实验装置即时自测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”（1）氯元素广泛存在于海水中。（）（2）自然界中既有游离态氯又有化合态氯。（）（3）氯气最先由英国化学家戴维发现。（）（4）多余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收。（）（5）氯气可以用向下排空气法收集。（）（6）电解饱和食盐水，与电源负极相连的铁棒上逸出Cl2。（）（7）电解饱和食盐水，与电源正极相连的石墨棒电极区域有NaOH生成。（）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，若电解氯化钾溶液，反应为：2KCl2H2O2KOHCl2H

3、2C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3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Bb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生成核心素养合作探究分享氯气的工业生产原理例1（已知：Cl2可与KI反应生成I2，I2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

4、是。（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。提升1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，Cl2能使淀粉KI溶液变蓝）（）氯气工业制法应注意几点（1）电解食盐水时，在电源的正极（Cl2）和负极（H2）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氯气。（4）电解方程式书写时要注明“通电”条件。关键能力Cl2的工业制法（1）工作原理：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2

5、（2）制备装置：（3）产物判断（4）注意事项：铁和石墨电极不能接反；两极产物必须隔开。氯气的实验室制法解析例2下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是（）A将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质B用1 L 10 mol/L浓HCl与足量MnO2共热，最多可得2.5 mol Cl2C.实验室用如图装置除去Cl2中的少量HClD实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集提升2如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：（1）指出上述图中的各处错误：_；_；_；_。（2）在改进后的装置中，下列物质的作用分别是：饱和食盐水_；浓硫酸_；

6、NaOH溶液_。（3）制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是。A向烧瓶中加入MnO2粉末 B加热C向烧瓶中加入浓盐酸（4）如果将过量二氧化锰与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。其主要原因有：，。（5）为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是_。（6）圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是。实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是，有关的离子方程式是。实验室制备Cl2注意事项必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。实验

7、结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca（OH）2浓度小，吸收不完全。Cl2的实验室制法1反应原理化学方程式：MnO24HCl（浓）MnCl2Cl22H2O，离子方程式：MnO24H2ClMn22H2OCl2。也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。如2KMnO416HCl（浓）=2KCl2MnCl25Cl28H2O。MnO2与浓HCl反应特点浓盐酸中，部分Cl的化合价升高，4 mol HCl参加反应，被氧化的Cl为2 mol。随着反应的进行盐酸浓度变小，故MnO2足量时，盐酸不能完全反应。2

8、实验装置（1）发生装置（）特点：固体液体气体。仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰。（2）净化装置（）组成盛放试剂试剂的作用C饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢D浓硫酸干燥氯气（3）收集装置（）收集方法：向上排空气法（装置E，Cl2的密度大于空气的密度）。也可用排饱和食盐水法（Cl2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气体）。验满方法：用湿润的KI淀粉试纸检验。将湿润的KI淀粉试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则证明Cl2已收集满。（4）尾气处理装置（）导气管要伸入液面以下。F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：

9、吸收过量的氯气，防止污染环境。学考评价夯实测控演练1.电解饱和食盐水时，如果溶液中滴有酚酞，则先变红的一极连在电源的（）A负极B正极C同时变红 D都不会变红2在实验室中制取纯净、干燥的氯气，常使生成的氯气通过两个洗气瓶，第一个洗气瓶中盛有（）A浓硫酸 B烧碱溶液C饱和食盐水 D石灰水3某化工厂通过电解食盐水制取一些化学工业的基本原料，此反应的产物不可能是（）A烧碱 B硫酸C氢气 D氯气4（双选）下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是（）AMnO2与浓盐酸共热B缓慢加热反应C用向下排空气法收集Cl2D多余氯气常用较浓的NaCl溶液吸收5.有同学设计了如右图所示的一个电解饱和食盐水的装

10、置图，请回答以下问题：（1）X是铁棒、Y是石墨棒，a是饱和食盐水，实验开始时，同时向两边各滴入几滴酚酞试液，则：X电极附近观察到的现象是；检验Y电极反应产物的方法是_。（2）写出上述反应的化学方程式：_。6某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质，他们设计了如图所示的实验装置：请回答下列问题：（1）整套实验装置的连接顺序是f接（）（）接（）（）接（）（填各接口处的字母代号）。（2）E装置中制取氯气的化学反应方程式是_。（3）B装置的作用是；A装置中试剂X是。（4）C装置中可观察到的现象是，D装置中可观察到的现象是。练后感悟气体净化装置的选择气体净化装置的设计必须同时考虑主要

11、成分和杂质成分的性质，以便选择适当的装置除去杂质。用浓盐酸和二氧化锰制取氯气时，氯气中混有HCl和水蒸气等杂质，除去氯气中的HCl可以用饱和食盐水（如下图中所示）；除去氯气中的水蒸气可用浓硫酸（如下图中所示）或无水CaCl2（如下图中所示）。专题3从海水中获得的化学物质第一单元氯气及氯的化合物第1课时氯气的发现与制备学业基础新知预习海水游离化合舍勒戴维2NaCl2H2O2NaOHCl2H2氢气黄绿氯气红NaOHMnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O即时自测1答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2解析：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

12、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。答案：D3解析：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不在石墨棒电极区域，D不正确。答案：D核心素养例1【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

13、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 mol，由电解反应方程式知n(NaOH)2n(H2)0.000 5 mol，则c(NaOH)0.01 molL1。【答案】(1)GFHDEC(2)淀粉KI溶液变蓝(3)0.01 molL1提升1解析：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不符合题意，D符合题意。答案：D例2

14、【解析】Cl2通入饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，引入新的杂质，并且消耗Cl2，A项不正确；由于稀盐酸不能与MnO2反应，故盐酸不能耗尽，产生的Cl2小于2.5 mol，B项不正确；用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体时，导气管应长进短出，C项不正确；实验室用排饱和食盐水法收集Cl2是因为Cl2难溶于饱和食盐水，而能溶于水，D项正确。【答案】D提升2解析：(1)从试剂，装置(制气、净化、收集、尾气吸收)角度考虑。(2)先除HCl，后干燥，再收集，最后尾气吸收。(3)检查装置气密性后的操作顺序为先加固体药品，然后加入液体药品，最后加热。(4)题中所给盐酸中HCl的物质的量是0.24 mol，

15、但由于盐酸受热易挥发，且随反应的不断进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸后不再与MnO2反应，所以产生的Cl2的物质的量小于0.06 mol。(5)为减少盐酸的挥发，慢慢滴加浓盐酸，用小火加热。(6)利用Cl2和NaOH溶液反应除多余的Cl2。答案：(1)不能用稀盐酸，而应用浓盐酸应有加热装置，应用酒精灯加热盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒两洗气瓶里进气导管应插入液面，出气导管不应插入液面(2)除去CL2中的氯化氢除去氯气中的水蒸气吸收多余的氯气(3)ACB(4)加热使HCl大量挥发盐酸变稀后不再发生反应(5)将浓盐酸慢慢滴下；加热用小火(6)MnO24H2ClMn2Cl22H2ONaOH

16、溶液Cl22OH=ClClOH2O、HOH=H2O学考评价1解析：生成H2一极上消耗H，而使溶液中余下OH显碱性。放出氢气的一极连电源负极。答案：A2解析：实验室制出的氯气中常混有少量HCl气体和水蒸气，只有先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl气体后，再除去水蒸气。如顺序颠倒，则干燥后的氯气通过食盐水时又会带出水蒸气，最终不能得到干燥的氯气。答案：C3答案：B4解析：由于浓盐酸易挥发，故必须缓慢加热以减少HCl的挥发；Cl2的密度比空气的密度大，故应用向上排空气法收集；Cl2极易与碱反应：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。答案：CD5答案：(1)放

17、出气体，溶液变红色把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝(2)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl26解析：(1)制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)杂质，先依次通过饱和食盐水、浓硫酸除去杂质，再利用向上排空气法收集，最后通过淀粉碘化钾溶液探究其性质，因此实验装置连接顺序为fabedc。(2)E装置中为MnO2氧化浓盐酸制取Cl2，化学反应方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(3)B装置中盛有浓硫酸，可以吸收H2O(g)、干燥Cl2；A装置中试剂X是饱和食盐水，作用是除去HCl。(4)C装置中氯气置换出单质碘，因此溶液变为蓝色；D装置中Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，溶液碱性变弱，且NaClO具有漂白性，所以溶液红色逐渐褪去。答案：(1)abedc(2)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(3)干燥Cl2饱和食盐水(4)溶液变蓝溶液红色逐渐褪去