专题3 从海水中获得的化学物质（知识串讲）-【复习帮】2023-2024学年高一化学期中期末知识串讲+专题检测一遍过（苏教版2019必修第一册）

专题3 从海水中获得的化学物质 一、　氯气的实验室制法与氯气的工业生产原理 1．海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以NaCl，其次是MgCl2、CaCl2和KCl等氯化物的形式存在。 2．1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时，把浓盐酸与软锰矿混合在一起加热，意外发现了一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体，反应为4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 3．实验装置：采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体反应发生装置、净化除杂装置、收集装置和尾气处理装置。收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法；净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气；尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。 【核心归纳】氯气的实验室制取流程及相应原理 氯气的尾气处理，用较浓的氢氧化钠或石灰乳吸收尾气。不能用澄清石灰水吸收处理氯气，因为氢氧化钙溶解度小，澄清石灰水只能吸收少量氯气（即使饱和的澄清石灰水也不能用来吸收氯气）。 4．氯气的工业生产原理 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，是目前化学工业的重要支柱之一。 (1)氯气生产的化学原理电解装置和现象 (2)电解产物的验证 实验操作 实验现象 实验结论 试管移近酒精灯以后，发出“噗”的响声(或爆鸣声) 与电源负极相连的铁棒上逸出氢气 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 与电源正极相连的石墨棒上逸出氯气 溶液颜色变红 左管溶液中有__NaOH产生 (3)电解饱和食盐水的化学方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 例1．（2023·云南丽江·高一期末）下列有关实验室制取氯气的说法不正确的是 A．可用二氧化锰和稀盐酸加热反应生成氯气 B．干燥氯气时常用浓硫酸作干燥剂 C．多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收 D．收集氯气用向上排空气法 例2．（2023·嘉峪关市第一中学高一期中）某实验兴趣小组利用如下图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成物的实验，当图中开关K闭合片刻后，请回答下列问题： (1)电解饱和食盐水的化学方程式为______________________________________________。 (2)a为电源的________(填“正”或“负”)极；D中收集的气体是______________________。 (3)C试管盛放___________________溶液。溶液中A电极附近的现象为_________________ ________________________________________________________________________。 二、氯气的性质与应用 1．氯的原子结构及存在 氯原子结构示意图为 ，氯原子容易得到1个电子而形成Cl－结构示意图为。氯在自然界中以化合态存在，海水中主要以NaCl的形式存在。 2．物理性质 颜色 状态 气味 毒性 溶解性 黄绿色 气体 刺激性 有毒 1体积水溶解2体积氯气 3．化学性质 (1)与金属的反应 反应现象 化学方程式 Na 剧烈燃烧，黄色火焰，产生大量白烟 2Na＋Cl22NaCl Fe Fe丝在氯气中燃烧，产生棕色烟 干燥的氯气在常温下不与铁反应，因此液氯可用钢瓶贮存 2Fe＋3Cl22FeCl3 Cu Cu丝在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，溶于水后，溶液呈蓝绿色 Cu＋Cl2CuCl2 氯气在加热条件下能与大多数金属化合，生成高价态的金属氯化物。 凡是发光、发热的剧烈的化学反应都是燃烧，故不一定有氧气参加；如Fe、Cu、H2与Cl2的反应均是燃烧反应。“烟”是指固体小颗粒分散到气体中的现象，如Fe、Cu、Na分别与氯气反应生成棕褐色烟、棕黄色烟和白烟。“雾”是指小液滴分散到气体中的现象，如H2在Cl2中燃烧生成的HCl气体与空气中的水接触形成盐酸酸雾(白雾)。 (2)与非金属反应 与H2反应：反应方程式：H2＋Cl22HCl，反应现象：H2在Cl2中能安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾，工业上用电解饱和食盐水得到的氯气和氢气制取盐酸，若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸。 (3)氯气与水的反应 ①反应的化学方程式是：Cl2＋H2O HCl＋HClO。 ②次氯酸(HClO)是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱；次氯酸不稳定，见光易分解，化学方程式：2HClO2HCl＋O2↑。次氯酸具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂。 ③新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 ④液氯、新制氯水与久置氯水性质比较 液氯 新制氯水 久置氯水 分类 纯净物 混合物 混合物