专题3 第1单元 第1课时 氯气的发现与制备-2020-2021学年新教材高中化学必修第一册【名师导航】同步Word教参(苏教版)

第一单元　氯气及氯的化合物 第1课时　氯气的发现与制备 发 展 目 标 体 系 构 建 1.能运用发展的、相互联系的、对立统一的观点理解化学变化，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。 2.初步掌握实验探究元素及其化合物性质的基本方法，掌握氯气的制备方法，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。 1．氯气的发现 1774年瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰矿(主要成分是MnO2)混合在一起加热，意外地发现了一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体——氯气。 2．氯气的实验室制法 (1)反应原理： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (2)实验装置 ①A装置为气体发生装置，作用是制备气体。 ②B装置为收集装置，作用是收集气体。 ③C装置为尾气处理装置，作用是吸收多余Cl2。 3．氯气的工业制法 以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业称为氯碱工业。 (1)氯气的制备原理：反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 (2)实验室电解饱和食盐水 ①实验装置： ②实验操作 a．接通电源，观察铁棒和石墨棒上发生的现象。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。2 min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。 b．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。 c．关闭电源，打开U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，观察溶液颜色的变化。 ②实验分析 实验现象 结论 a 出现爆鸣声 a管中气体为氢气 b 产生黄绿色的气体 b管中气体为氯气 c 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。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。) (1)自然界中既有游离态的氯又有化合态的氯气单质。 (×) (2)瑞典化学家舍勒发现了氯气。 (√) (3)工业上制取氯气的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (×) 2．工业上电解饱和食盐水制Cl2和实验室用软锰矿与浓盐酸反应制Cl2相同的原理是(　　 ) A．都是将负价的氯转变为零价的氯 B．都是将正价的氯转变为零价的氯 C．都是复分解反应 D．都是置换反应 A　[电解饱和食盐水制Cl2的原理是2NaCl＋2H2OMnCl2＋Cl2↑＋2H2O，根据化学方程式可知A项正确。]2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，实验室用MnO2与浓盐酸反应制Cl2相同的原理是MnO2＋4HCl(浓) 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 C　[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。] 氯气的实验室制法 (素养养成——科学探究与创新意识) 工业上利用氯碱工业制备氯气。氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。装置如图所示。 离子交换膜法电解原理示意图 [问题1]　在实验室内怎样制备氯气呢？ [提示]　实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制备Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 [问题2]　如何选择合适的气体制备装置呢？ [提示]　根据反应物的状态和反应条件选择合适的制气装置。 1．试剂的选择 通常选用浓盐酸和具有强氧化性的物质(MnO2、KMnO4等)来制取。如 MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 2．发生装置 选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加热与否)。以此分析可知，实验室制取氯气是加热固体与液体的混合物，所以应选用固液加热制气发生装置。 3．收集方法 选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气的大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2。 4．干燥剂的选择 选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应。如氯气能与碱反应，所以不能用碱石灰进行干燥，常用浓硫酸、五氧化二磷等进行干燥。 5．吸收装置 氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。 6．验满 常用湿润的淀粉­碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验Cl2。方法是将湿润的淀粉­碘化钾试纸