苏州中学园区高一化学苏教版氯气的生产原理学案

高一年级化学学科学案
氯气的生产原理
班级_______姓名_________学号_______
[学习目标]
1、了解从海水中获得Cl2的基本原理和方法；
2、了解氯气的实验室制法；
[调查研究]浩瀚的大海，巨大的宝藏。

在众多的自然资源中，海水是十分重要的资源之一，能利用的海水中富含的化学物质如：NaCl、MgCl2、NaBr、NaI等。

椐估计：每立方千米的海水中含NaCl 4×107ｔ，查阅有关资料，了解人们是如何从海水中获得氯化钠和使用氯化钠的。

并将有关情况与同学们交流讨论。

[新课导入]从海水晒盐得到的食盐，除去杂质后，不仅可以作调料，还可以作为工业原料。

19世纪，科学家发明了电解饱和食盐水制取氯气的方法，为工业制氯气奠定了基础。

[知识形成1]
⑴接通电源，观察两极现象；
⑵通电一段时间后，用小试管收集U形管左端产生的气体，
２min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；
⑶取一只小试管，用向上排空法收集从U形管右端导出的气
体，观察收集到气体的颜色；
⑷关闭电源，打开U形管两端的橡皮塞，分别向溶液中滴加１～２滴酚酞溶液，观察现象；
将上述实验中观察到的现象和所得结论填入下表。

根据实验现象推断，电解饱和食盐水：
①化学方程式:
②与电源正极相连的电极（阳极）上产生气；与电源负极相连的电极（阴极）上产生
气。

[问题解决1]
1、ｂ端为何要通入氢氧化钠溶液？
2、两电极产生的气体体积比为；电解食盐水除了得到氯气以外，还能得到___________ 。

人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧碱(NaOH)等产品的工业称为，它是目前化学工业的重要支柱之一。

[知识形成2]学习了工业制氯气的原理，在实验室里氯气可以用和在__________条件下反应来制取。

实验室制取氯气的化学方程式：。

根据上述反应原理，人们设计了如下图实验装置，用于
实验室制备少量的Cl2 。

⑴实验仪器：a：；
b：；
⑵各部分装置所起作用
A：装置；B：装置，利用Cl2密度比空气密度且（填“能”或“不能”）溶于水，难溶于饱和食盐水，可用排空气法或排饱和食盐水法。

C：装置，因Cl2有毒污染空气，用
吸收多余的氯气。

A B C
[问题解决2]
1、如何知道Cl2是否收满？
2、使用浓盐酸与足量的MnO2共热制Cl2，实际产生的Cl2总比理论值低，其主要原因是什么？
3、利用上述制Cl2的实验装置图收集到的氯气中常混有杂质气体和，
时常分别用除
为此有人设计右图，在制Cl
___ ，用除。

对比上述实验室制
Cl2的装置图，右侧装置图的优点是。

[当堂训练]
某学生设计如右下实验装置用于制备干燥纯净的氯气，装置
中有几处错误，请指出（可不写满）。

⑴；
⑵；⑶；⑷；
⑸；
⑹；
[课堂小结]
课外练习]（选择题每题有1-2个答案）
1.海水中含量最多的离子是
( )
A.钠离子
B.氯离子
C.钙离子
D.镁
离子
2.在电解饱和食盐水之前，需要提纯食盐水。

为了除去
粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－及泥沙，可将粗盐溶于水，
然后进行下列五项操作，不正确的操作顺序是( )
①过滤②加稍过量的NaOH溶液③加适量的盐酸
④加稍过量的碳酸钠溶液⑤加稍过量的氯化钡溶液
A.⑤④②①③
B.④⑤②①③
C.②⑤④①③
D.⑤②④①③
3.如图所示装配仪器，接通直流电源，电解饱和食盐水，则电解片刻，在碳棒和铁钉表面都有气体生成，其中碳棒表面生成的气体是( )
A. Cl2
B.O2
C.H2
D.HCl
4.若电解的是未精制的饱和食盐水（即是粗盐溶于水），结果很快在某一电极附近出现浑浊现象，造成浑浊的难溶物主要是( )
A.碳酸镁
B.硫酸钡
C.氢氧化镁
D.碳酸钡
5.下列物质中，可以用来除去Cl2中的水蒸气的是( )
①碱石灰②浓硫酸③无水CaCl2④固体烧碱
A. ①②
B. ①③④
C. ②③
D. ①②③④
6.实验室制取氧气的试管壁上粘附有MnO2，除去粘附的MnO2可用的试剂是（）
A. 蒸馏水
B. KOH溶液
C. 稀盐酸
D. 热的浓盐酸
7.用下列两种方法制取氯气：①用含氯化氢146克的浓盐酸与足量的二氧化锰反应②用87克二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则所得氯气（）
A.②比①多
B.①比②多
C.一样多
D.无法比较
8.将两个石墨电极插入500ml食盐水中进行电解，通电到一定时间后，某一电极收集到标准状况下224ml气体（设电解时溶液体积无变化）。

此时溶液中氢氧化钠的物质的量浓度约（）
A．0.2mol/L B. 0.1mol/L C. 0.04mol/L D. 0.02mol/L
9．在U型管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。

接通直流电后，可以观察到U型管的两个电极上都有，阳极放出的气体有气味，并且能使湿润的碘化钾淀粉试纸，说明放出的是；阴极放出的气体是，同时发现阴极附近溶液，这说明溶液里有性物质生成。

电解饱和食盐水的化学方程式为。

10.实验室制氯气有如下操作，正确的操作顺序是
①缓缓加热；②加入MnO2粉末；③连好装置，检查气密性；④从装有浓盐酸的分液漏斗中加浓盐酸；⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收；⑥向上排气收集氯气
②★11．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
⑴在电解过程中，与电源正极相连的电极上的产物是________；与电源负极相连的电极附近溶液中c(OH-) ________（选填：“不变”、“增大”或“减小”）；
⑵工业食盐中含Ca2+、Mg2+等杂质，精制过程分别除去Ca2+、Mg2+应选用的试剂是：________，________；
⑶如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是____（填a，b，c）；a．Ba(OH)2b．Ba(NO3)2 c．BaCl2
⑷为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入试剂的合理顺序为________（选填a，b，c。

）；a．先加NaOH，再加Na2CO3，再加钡试剂
b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3
c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3
⑸脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过
_______，冷却，_______，_______，（填写操作名称）除去NaCl。

⑹电解饱和食盐水时，总的反应方程式
为：；
★12．右图表示在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，
图中a、b是可控制的弹簧铁夹。

（氯气在饱和氯化钠溶液中的
溶解度较小。

）
⑴仪器C的名称是；水槽中应盛放的是；烧杯中盛放的是；圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为：
；
⑵在收集氯气时，应打开，关闭___。

当氯气收集完毕时打开，关闭___。

（填A或B 或C）
⑶若要制得标准状况下的Cl2 0.672L，理论上需要MnO2的物质的量是多少？。