新教材 苏教版高中化学必修第一册 专题3 从海水中获得的化学物质 精品教学课件(共379页)

1．试剂的选择 通常选用浓盐酸和具有强氧化性的物质(MnO2、KMnO4 等)来制 取。如 MnO2＋4HCl(浓) ==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
2．发生装置 选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加 热与否)。以此分析可知，实验室制取氯气是加热固体与液体的混合 物，所以应选用固液加热制气发生装置。
[答案] (1)NaOH 溶液 吸收多余的 Cl2 饱和食盐水 (2)打开 B 夹，关闭 A 夹 打开 A 夹，关闭 B 夹 关闭 A 夹， 打开 B 夹 (3)乙 ①浓盐酸易挥发；②随着反应进行，浓盐酸浓度会降低， 稀盐酸将不再反应
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2课时 氯气的性质及应用
(2)实验室电解饱和食盐水 ①实验装置：
②实验操作 a．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。
b．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。
完毕时，应
。
(3)将 8.7 g MnO2 与含 HCl 14.6 g 的浓盐酸共热制 Cl2，甲同学
认为可制得 Cl2 7.1 g，乙同学认为制得 Cl2 的质量小于 7.1 g，你认为
(填“甲”或“乙”)同学正确，原因是
。
[解析] 用饱和食盐水可洗去 Cl2 中混有的 HCl，又使 Cl2 损失 减少，故可用排饱和食盐水法收集 Cl2。处理制 Cl2 的尾气最好的试 剂是强碱溶液。由于浓盐酸会挥发，稀盐酸不能反应，故用浓盐酸 制 Cl2 时，HCl 不能完全反应。
5．图表示在没有通风橱时制取纯净的氯气时设计的装置图，图 中 A、B 是可控制的弹簧铁夹。
(1)烧杯中盛放的液体是
，其作用是
，水槽中盛放的液体是
。
(2) 简 述 操 作 过 程 ： ( 从 氯 气 已 经 产 生 开 始 ) 在 收 集 氯 气 之 前 ，
应
；当氯气纯度合乎要求时，应
，当氯气收集
6．验满 常用湿润的淀粉-碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验 Cl2。方 法是将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近集气瓶瓶口，试纸变蓝，或将湿 润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶瓶口，试纸先变红后褪色，则可证明 Cl2 已收集满。
1 ． 实 验 室 制 取 氯 化 氢 气 体 的 反 应 原 理 为 ： NaCl( 固 ) ＋
C [本题考查 Cl2 的制备，旨在考查学生的实验分析与设计能 力。氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化 氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故②中不能盛放氢氧化钠溶液。]
2．如图所示装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气 处理)气体。该装置可用于( )
A．锌和盐酸生成氢气 B．二氧化锰和浓盐酸生成氯气 C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳 D．KClO3 和 MnO2 生成氧气
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 。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”。)
(1)自然界中既有游离态的氯又有化合态的氯气单质。 ( × )
(2)瑞典化学家舍勒发现了氯气。
(√ )
(3) 工 业 上 制 取 氯 气 的 化 学 方 程 式 为
MnO2
， ， ， ， 。
(2)在更正后的装置图中，仪器中的饱和食盐水、浓硫酸、氢氧
化钠溶液的作用分别是：
①饱和食盐水的作用：
；
②浓硫酸的作用：
；
③氢氧化钠溶液的作用：
。
[解析] 从实验原理上来说，氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热 的条件下制取，不能用稀盐酸，因稀盐酸与二氧化锰不反应；制得 的氯气中混有 HCl 和水蒸气，应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸 的洗气瓶将其除去；因氯气有毒，应用尾气吸收装置，以避免对环 境的污染；因氯气比空气重，应用向上排空气法收集。
＋
4HCl(
浓
)
△ =====
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
( ×)
2．工业上电解饱和食盐水制 Cl2 和实验室用软锰矿与浓盐酸反
应制 Cl2 相同的原理是(
)
A．都是将负价的氯转变为零价的氯
B．都是将正价的氯转变为零价的氯
C．都是复分解反应
D．都是置换反应
A
[电解饱和食盐水制
Cl2 的 原 理 是
①A 装置为气体发生装置，作用是制备气体。 ②B 装置为收集装置，作用是收集气体。 ③C 装置为尾气处理装置，作用是 吸收多余Cl2 。
3．氯气的工业制法 以电解饱和食盐水为基础制取 氯气 、烧碱等产品的工业称为氯 碱工业。 (1)氯气的制备原理：反应的化学方程式为 2NaCl＋2H2O=通==电== 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
1．氯气的物理性质颜色 密度 Nhomakorabea气味 毒性 状态
溶解性
特性
_黄__绿_ 比空气 刺__激__性__气
1 体积水约能溶解 易液
有_毒__ 气体
色 _大___
味
_2__ 体积氯气
化
2.氯气的化学性质
氯元素的原子结构示意图为
。由此可知，氯原子在化
学反应中容易得到 1 个电子。氯气是一种化学性质很活泼的非金属
[答案] (1)①用长颈漏斗错误，应用分液漏斗 ②不能用稀盐 酸，应用浓盐酸 ③没有用酒精灯，应用酒精灯加热 ④盛浓硫酸 的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒，应更换位置 ⑤盛饱 和食盐水的洗气瓶中的进气导管应插入液面，出气导管不应插入液 面
(2)①除去混在氯气中的 HCl ②除去混在氯气中的水蒸气 ③ 吸收多余的 Cl2，防止污染环境
据新浪新闻报道：安徽的王先生家里的新房刚刚装修完，他和 妻子打扫到卫生间时，他将漂白粉和洁厕灵一起倒进了坐便器。然 而刚放进去，一股刺激性气体便冒了出来，呛得他眼红流泪，嗓子 发痛。没过一会他便感觉到胸闷，而且头晕目眩、呼吸困难，随后 妻子赶紧把他送到了医院。
(1)漂白粉、洁厕灵的主要成分是什么？ [提示] 漂白粉的主要成分是次氯酸钙，洁厕灵的主要成分是盐 酸。 (2)利用氧化还原反应的知识分析漂白粉、洁厕灵混合为什么会 导致中毒？写出相应的化学方程式。 [提示] 漂白粉遇水生成次氯酸，而次氯酸又会和盐酸反应生成 黄绿色的有毒气体——氯气。化学方程式为：HClO＋HCl===Cl2↑ ＋H2O。
c．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。
②实验分析
实验现象
结论
a
_出__现__爆__鸣__声__
a 管中气体为_氢__气___
b _产__生___黄__绿__色__的__气__体___ b 管中气体为_氯__气____
_铁__棒__端__溶__液__变__红__、 _U_形__管__左__端__溶__液__显__碱__性__、 c _石__墨__棒__端__溶__液__不__变__色___ _U_形__管__右__端__溶__液__不__显__碱__性___
单质，在一定条件下能与多种金属和非金属单质反应，生成氯化物。
A [B、C、D 三选项要制取的气体的密度都比空气大，不能使 用向下排空气法收集。而且制取 Cl2、O2 需要加热。A 制取 H2，一 般在启普发生器中完成，但此装置也可以完成制取反应，H2 密度比 空气小，可以用向下排空气法收集。]
3．下列关于氯气制取方法的说法中，不正确的是( ) A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充 满黄绿色气体 B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱 C．实验室制法和电解饱和食盐水制法的化学方程式是不同的 D．实验室制取氯气时，最好大火加热，使温度迅速升高 D [浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时，应缓缓加热以减 少浓盐酸的损失，D 错误。]
4．实验室用下列两种方法制取氯气： ①用含 4 mol HCl 的浓盐酸与足量的 MnO2 反应；②用 87 g MnO2 与足量浓盐酸反应。若不考虑 HCl 的挥发，则反应后所得氯 气的物质的量( ) A．方法①比方法②多 B．方法②比方法①多 C．两种方法一样多 D．无法比较
B [首先，实验室制 Cl2 时，当浓盐酸浓度逐渐变小后将不再反 应产生 Cl2；其次，根据反应方程式知，参加反应的 HCl 与 MnO2 的物质的量之比为 4∶1，所以含 4 mol HCl 的浓盐酸不可能全部反 应，所得 Cl2 的物质的量小于 1 mol，而 87 g MnO2 完全反应生成 1 mol Cl2，所以方法②比①所得的氯气多。]
离子交换膜法电解原理示意图
[问题 1] 在实验室内怎样制备氯气呢？
[提示] 实验室用 MnO2 和浓盐酸加热反应制备 Cl2，反应的化 学方程式为 MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
[问题 2] 如何选择合适的气体制备装置呢？ [提示] 根据反应物的状态和反应条件选择合适的制气装置。
第三单元 海洋化学资源的综合利用
第1课时 粗盐提纯 从海水中提取溴 P311 第2课时 从海水中提取镁 从海带中提取碘 P342
1．氯气的发现 1774 年瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰矿(主要成分是 MnO2) 混合在一起加热，意外地发现了一种具有强烈刺激性 气味的黄绿 色 气体——氯气。
2．氯气的实验室制法 (1)反应原理： MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (2)实验装置
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
第2课时 氯气的性质及应用 P47
第3课时 氧化还原反应 P86
微专题3 氧化还原反应的基本规律 P125
第二单元 金属钠及钠的化合物
第1课时 钠的性质与制备 P145 第3课时 离子反应 P241
第2课时 碳酸钠 碳酸氢钠 P202 微专题4 离子推断 P289
通过用化学知识分析解决现实生活中的实例，让学生感受化学 的价值及与生活的紧密联系，培养学生学习化学的兴趣，以及宏观 辨识与微观探析的化学核心素养。
1．某化学兴趣小组利用 MnO2 和浓盐酸及如图装置制备 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 Cl2 D．④中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸
A．呈黄绿色 C．密度小于空气
B．有毒 D．刺激性气味
C [电解饱和食盐水时，Cl－在与电源正极相连的碳棒上转化为 Cl2，该气体的密度大于空气。]
氯气的实验室制法
(素养养成——科学探究与创新意识)
工业上利用氯碱工业制备氯气。氯碱工业以电解精制饱和食盐 水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。 装置如图所示。
H2SO4(浓)==△===NaHSO4＋HCl↑。则实验室制取下列各组气体时，
所用气体的发生装置相同的是( )
A．H2
B．CO2
C．Cl2
D．O2
C [该实验原理为固＋液―― △→气，故选制氯气。]
2．某学生设计如图实验装置用于制备纯净的 Cl2。
(1)装置中有五处错误，请指出： ① ② ③ ④ ⑤
2NaCl
＋
2H2O
通电 =====
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，实验室用 MnO2 与浓盐酸反应制 Cl2 相同的
原理是 MnO2＋4HCl(浓)==△===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，根据化学方
程式可知 A 项正确。]
3．某同学利用如图所示装置电解饱和食盐水，他在导气管 b 处 收集到的气体不具有的特征是( )
3．收集方法 选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能 溶于水，密度比空气的大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该 用向上排空气法。Cl2 在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和 食盐水法收集 Cl2。
4．干燥剂的选择 选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应。 如氯气能与碱反应，所以不能用碱石灰进行干燥，常用浓硫酸、五 氧化二磷等进行干燥。 5．吸收装置 氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行， 通常在收集装置的后面连接盛有 NaOH 溶液的吸收装置。