氯气的制法与含氯消毒剂 课件-2026年高考化学一轮复习
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摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“氯气的制备及含氯消毒剂”专题,依据高考评价体系梳理了氯气实验室制法(反应物选择、装置改进)、工业电解原理及含氯消毒剂性质与计算三大核心考点,通过考点权重分析明确实验室制备流程(制备-除杂-干燥-收集-尾气处理)和消毒效率计算为高频考查点,归纳实验装置分析与定量计算题等常考题型。
课件亮点在于“实验探究与科学思维融合”的备考策略,如通过NaClO₂与Cl₂消毒效率比较题,运用定量分析和证据推理培养科学思维,结合氯气制备装置改进实验(长颈漏斗作用分析)提升科学探究与实践能力。特设针对训练题解析易错点,帮助学生掌握实验题答题模板和计算题解题步骤,教师可据此系统开展专题复习,助力学生高效突破高考重难点。
内容正文:
2026高三化学一轮复习
氯气的制备及含氯消毒剂
知识点一:Cl2的实验室制法
知识点一:Cl2的实验室制法
实验室制取氯气的注意事项
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
(2)加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发。
(3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
(4)尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
知识点一:Cl2的实验室制法
知识点一:Cl2的实验室制法
①制备装置
橡皮管a的作用:使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等,保证
液体顺利流下
②净化装置
氯气制备、净化装置的改进
改进作用:
a.装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外,还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞现象为:长颈漏斗中液面上升。
b.该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
知识点二:Cl2的工业制法
1.反应原理:
通过直流电电解饱和食盐水,反应的化学方程式为 。
2.工艺流程
(1)精制食盐水去除杂质(如钙、镁离子)后电解;
(2)氯气从 区析出,经冷却、干燥、压缩液化后储存;
(3)副产物 分别收集利用。
3.技术优化
(1)采用隔膜电解槽或离子膜电解槽,隔离阴阳极产物防爆;
(2)控制电解温度(60–80°C)及电流密度以提高效率。
2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
电解
阳极
氢气与氢氧化钠
【知识小结1】:Cl2的制备
1. 气体制备的一般流程:
制备 → 除杂 → 干燥 →收集(性质探究/应用) → 尾气吸收
2. Cl2的制备
⑴Cl2的实验室制法: MnO2 + 浓盐酸 (加热)
⑵Cl2的其他常用制法: KMnO4/ K2Cr2O7 / KClO3 / Ca(ClO) 2 + 浓盐酸 (常温)
⑶Cl2的工业制法:惰性电极电解饱和食盐水
【针对训练】实验室采用下列装置制备和收集少量。下列说法正确的是
A.试剂X可以是固体 B.装置丙中盛有碱石灰,起到干燥的作用
C.装置丁的集气瓶能收集到纯净的
D.装置戊中的NaOH溶液可用澄清石灰水代替
A
【针对训练】:磺酰氯是极易水解的无色发烟液体,沸点为。实验室可通过反应制备,实验装置如图所示,下列说法正确的是
A.装置①中圆底烧瓶中的固体药品可能为或
B.依据装置②、④中单位时间内的气泡数可调节和的流量
C.装置②中盛放饱和食盐水,除去HCl气体,装置③应置于冰水中
D.装置⑤中的浓硫酸可用质量分数为的硫酸
B
C
知识点三:含氯消毒剂
1.常用化学试剂的杀菌消毒原理
(1)酒精:吸收细菌蛋白质中的水分,使其____________。
(2)医用双氧水:具有_________,可以把细菌______,从而杀死细菌。
(3)碘酊:是碘和碘化钾的乙醇溶液,可用于皮肤消毒、口腔黏膜消毒等。
(4)硫酸铜溶液:可用于游泳池消毒。
(5)84消毒液:(有效成分为NaClO)是一种常见的含氯消毒剂,广泛用于家庭、
宾馆、医院、食品加工行业的消毒。
无机含氯消毒剂如液氯、漂白粉(有效成分为Ca(ClO)2)、二氧化氯等,
有机含氯消毒剂如二氯异氰尿酸钠等。
知识点三:含氯消毒剂
2.84消毒液(有效成分NaClO)
(1)化学性质
①NaClO为弱酸盐,能和较强酸生成HClO:
2NaClO+H2SO4===__________________________。
②NaClO有强氧化性,能氧化某些还原性物质。如KI、HCl、H2O2等:
NaClO+2KI+H2O===_________________________;
NaClO+2HCl(浓)===_________________________;
NaClO+H2O2===_________________________。
③NaClO溶液碱性较强,有腐蚀性。
④NaClO有漂白性。
Na2SO4+2HClO
I2+NaCl+2KOH
NaCl+Cl2↑+H2O
H2O+O2↑+NaCl
知识点三:含氯消毒剂
2.84消毒液(有效成分NaClO)
(2)性质实验
实验操作 实验现象 结论
用胶头滴管滴一滴84消毒液于pH试纸上 试纸先变蓝后褪色 消毒液具有碱性和漂白性
用胶头滴管滴一滴84消毒液于红纸上 红纸褪色 消毒液具有漂白性
用胶头滴管滴一滴84消毒液于淀粉碘化钾试纸上 试纸变蓝 消毒液具有氧化性
知识点三:含氯消毒剂
2.84消毒液(有效成分NaClO)
(2)性质实验
实验操作 实验现象 结论
试管1溶液为紫色;试管2溶液为蓝色,短时间内无明显变化,试管3溶液先变蓝,滴2滴稀硫酸后快速褪色 NaClO与稀硫酸反应生成氧化性更强的HClO
试管中产生黄绿色气体,淀粉-KI试纸变蓝 NaClO和HCl反应生成Cl2,NaClO表现氧化性
【T3】、ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+。
如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是______>____>__________(填化学式)。
【T1】NaClO2和Cl2消毒时,还原产物均为Cl-。消毒剂的消毒效率可用单位质量消毒剂被还原时得电子数表示,计算NaClO2的消毒效率是Cl2的______倍。(计算结果保留一位小数)
含氯消毒剂的消毒效率比较
【T2】 “有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为______。ClO2的有效氯含量为______。 (计算结果保留两位小数)
含氯消毒剂的计算与比较
第一步 确定含氯消毒剂中氯元素的化合价
第二步 计算含氯消毒剂中氯元素到稳定的-1价时化合价的变化
第三步 确定消毒效率的表示方法;
①以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率;
②以单位物质的量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率
第四步 计算或比较含氯消毒剂的消毒效率
【针对训练】亚氯酸钠具有强氧化性,受热易分解,可做漂白剂,食品消毒剂等。一种制备的工艺流程如下,下列说法正确的是
已知;消毒能力表示每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。
A. 理论上,反应1生成时,失去
B.的消毒能力强于
C. 为了加快“反应2”的速率,将溶液加热到左右效果最佳
D.“操作1”为蒸发结晶,过滤,洗涤,干燥
B
【学习目标】
氯气的实验室制法及常见制法的原理
实验室制氯气的制取、净化、收集、验满及尾气处理装置
工业制氯气的原理及装置
常见含氯消毒剂的性质及应用
(1)实验装置
【问题与思考】
气体的制备装置如何选择?
气体的除杂、干燥试剂及装置如何选择?
制备的气体必须干燥除杂吗?
气体的收集装置及相关试剂如何选择?
气体的制备过程中的尾气如何处理?
(2)实验原理及过程
①反应原理:用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化浓盐酸。
如MnO2和浓盐酸反应的化学方程式为:_MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O__。
浓盐酸表现的性质为_还原性__和_酸性__。
②制备装置类型:固体+液体气体。
③净化方法:用_饱和食盐水__除去HCl,再用_浓H2SO4__除去水蒸气。
④收集方法:_向上排空气法__或_排饱和食盐水法__。
⑤尾气吸收(离子方程式):_Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O__。
⑥验满方法
a.将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即_变蓝__,则证明已集满。
b.将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸_先变红后褪色__,则证明已集满。
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