3.1.1 氯气的发现与制备-【帮课堂】2022-2023学年高一化学同步精品讲义（苏教2019必修第一册 ）

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 目标导航 课程标准 课标解读 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，通过分析、推理，设计并完成实验。 1．通过氯气的制备的学习，体会化学与生活、环境保护的重要意义，增强社会责任感。（科学态度与社会责任） 2．通过实验探究氯气的制备，能提出问题和假设。根据假设提出具体的实验方案，独立完成实验。（科学探究与创新意识） 知识点01 氯气的发现 1．元素的存在形态 游离态：元素以单质形式存在的状态。 化合态：元素以化合物形式存在的状态。 2．氯元素在自然界中的存在 在自然界中，氯元素全部以化合态的形式存在。 海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以氯化钠、氯化镁等氯化物的形式存在。 3．氯气的发现 1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，意外的产生一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体。 1810年，英国化学家戴维仔细研究了这种气体，并将其命名为氯气。 【即学即练1】判断正误： (1)海水中蕴含大量的氯元素，全部以化合态的形式存在(　　) (2)用物理的方法，通过特殊的分离手段可以获取氯气(　　) (3)在自然界氯元素主要以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中(　　) (4)由于氯元素在自然界中存在很广，因而它很容易被发现(　　) (5)氯气是无色无味的气体(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 知识点02 氯气的实验室制法 1．反应原理 实验室常用MnO2将浓盐酸中化合态的氯元素氧化为游离态的氯气，化学方程式： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 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分液漏斗、圆底烧瓶。 3．收集方法 用向上排空气法，理由是氯气与空气不反应且密度比空气的大。 4．尾气处理 烧杯内盛放的液体是NaOH溶液，其作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。 【即学即练2】有关实验室制取氯气的说法中，正确的是（ ） A．能用排水法收集氯气 B．如果加入足量的MnO2，盐酸将会完全反应 C．可以用澄清石灰水来吸收氯气 D．如果加入足量的浓盐酸，MnO2将会完全反应 答案：D 解析：A.氯气可溶于水，不能用排水法收集，错误；B.实验室制取氯气时，必须用浓盐酸，盐酸变稀后不再与MnO2反应，错误；C.由于Ca(OH)2微溶于水，石灰水的浓度较小，只能不宜用石灰水吸收氯气，错误；D.当浓盐酸足量时，MnO2会完全与浓盐酸反应，正确。故选D。 知识点03 氯气的工业制法 1．实验探究——模拟工业制备氯气 (1)实验过程 按下图所示电解饱和食盐水的装置进行实验。 ①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。 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1～2滴酚酞溶液，观察溶液的颜色。 (2)现象与推理 实验现象 结论 ① 出现爆鸣声 a管中的气体为氢气 ② 产生黄绿色的气体 b管中的气体为氯气 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，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。 2．氯碱工业 (1)工业制取氯气的反应原理：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。 (2)氯碱工业：以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业。 【即学即练3】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＋的浓度减小 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＋的浓度增大，故D不正确。 能力拓展 考法01 氯气的实验室制法 1．化学原理： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 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2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 2．实验装置： (1)制备