专题3 第1单元 1 氯气的发现与制备（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中化学必修第一册【精讲精练】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 [学习目标] 1．初步认识工业上电解饱和食盐水制取氯气的反应原理。 2．学会实验室制氯气的方法，通过分析、推理、设计实验并完成实验。 知识点一　氯气的实验室制法 1．反应原理 实验室常用强氧化剂(如MnO2、KMnO4等)氧化浓盐酸等来制取氯气： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 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)装置C的作用是__除去Cl2中少量的HCl气体__。 (4)装置D的作用是__干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)__。 3．收集方法 (1)向上排空气法(氯气密度大于空气)。 (2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。 4．尾气处理 (1)仪器装置图中烧杯F中盛放的液体是__NaOH溶液__。 (2)该液体的作用是__吸收过量的氯气，防止污染环境__。 [思考探究] 1．在反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，若所用浓盐酸中含有146 g HCl，跟足量MnO2充分反应时，能否生成71 g Cl2? 提示　由于MnO2只能与浓盐酸反应，但随着反应的进行盐酸浓度会越来越小，当变为稀盐酸时，反应就自行停止了，所以盐酸一定会有剩余，则146 g HCl不能完全反应，则生成的Cl2一定少于71 g。 2．如何检验氯气已经收集满？ 提示　将湿润的淀粉­KI试纸放在集气瓶瓶口，若湿润的淀粉­KI试纸变蓝，则证明氯气已收集满。 [归纳提升] 1．稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。 2．制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。 3．尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。 4．实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。 1．某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如下图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是(　　) A．①中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B．①中缺少加热装置 C．②中盛放的NaOH溶液可以净化氯气 D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气 解析　①中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反应速率，A正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B正确；②中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl2，可以用饱和食盐水净化氯气，C错误；氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D正确。 答案　C 2．实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气(　　) A．①比②多　　　　　　　 B．②比①多 C．一样多 D．无法比较 解析　由化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，87 g MnO2可以与146 g HCl反应，但是由于稀盐酸与MnO2不反应，所以含有4 mol HCl的浓盐酸不能与MnO2完全反应。 答案　B [方法规律] MnO2与盐酸反应特点 (1)浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，被氧化的Cl－为参加反应HCl的。 (2)随着反应的进行盐酸浓度变小，故无论MnO2是否足量，盐酸均不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。 知识点二　氯气的工业制法 1．仪器装置 2．实验现象与分析 (1)接通电源，观察铁棒和石墨棒上发生的现象。通过一段时间后，将小试管套在a管上，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，观察溶液颜色的变化。 实验分析： 实验现象 结论 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__ 根据实验现象推断， ①电解饱和食盐水化学方程式：　2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑　。 ②与电源正极相连的电极(阳极)上产生__氯__气；与电源负极相连的电极(阴极)上产生__氢__气。 两电极产生的气体体积比为__1∶1__；b端通入氢氧化钠溶液的目的是__吸收多余的氯气__。 ③电解食盐水