高中化学专题2从海水中获得的化学物质第一单元氯、溴、碘及其化合物(第1课时)氯气的生产原理及其性质新
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△ 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。
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。
达到最大，抑制氯气的溶解，则吸收效果最不好，B 项错
误；自来水中含有氯离子，将抑制氯气的溶解，且氯气的
溶解度较小，用水吸收效果不好，C 项错误。答案：D
3．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_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)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：__除__去__混__在__氯__气__中__的___H__C_l_____________； ②浓硫酸的作用：_除__去__混__在__氯__气__中 ___的__水__蒸__气_________________； ③氢氧化钠溶液的作用_吸__收__多___余__的__C__l2_，__防__止__污__染__环__境 _______。 解析
d．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，U 形管右端无变化，左端溶 液变红。
③反应产物： a．石墨棒上产生氯气。 b．铁棒上产生氢气和氢氧化钠。
氯气的实验室制法(如图所示)
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
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。 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。
2．氯气的工业制法 以电解食盐水为基础制取 氯气 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↑ 。
(2)实验室电解饱和食盐水
①实验装置：
②实验现象： a．接通电源，片刻后，U 形管两端电极上都有气泡产生，并 且不断增多。 b．通电一段时间，然后用小试管套住 a 管，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，发出轻微的爆鸣声，说明产生的 气体是氢气。 c．取一支小试管，用向上排空气法收集从 b 管导出的气体， 气体呈黄绿色。
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。
1．下列有关说法错误的是
()
A．“氯碱工业”是用直流电对精制饱和氯化钠溶液电解
B．根据氯碱工业的原理，若电解氯化钾溶液反应为 2KCl＋
通电 2H2O=====2KOH＋Cl2↑＋H2↑
C．氯碱工业产生两种气体，一种无色，一种为黄绿色
D．电解饱和食盐水时，氯气和氢氧化钠溶液都在石墨棒上生成 解析：电解饱和食盐水时，石墨棒上产生 Cl2，铁棒上产生
△ =====MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。 3．氯气是一种黄绿色、有毒的气体。 4．氯水的成分——“三分子、四离子”。 “三分子”为 Cl2、H2O、HClO；“四离子”为 H＋、 Cl－、ClO－、OH－。
氯气的生产原理
1．海水中的化学物质 (1)元素种类： 80 多种。 (2)氯化物：主要为 氯化钠 ，其次为氯化镁、氯化钙、氯 化钾等。 (3)溴元素：被称为“ 海洋元素 ”，原因是：99%以上的 溴蕴藏在海水中。 (4)碘元素：含量丰富，达 8×1010 t。
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
第一课时 氯气的生产原理及其性质
[课标要求] 1．了解氯气的工业制法。 2．掌握氯气的实验室制法。 3．了解氯元素的存在、氯气的物理性质及应用。 4．了解氯气及其重要化合物以及氯水的主要性质及应用。
1．工业上采取电解饱和食盐水的方法制取 Cl2，反应的化学方 通电
程式为 2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。与电源 正极相连的石墨棒上产生 Cl2，与电源负极相连的铁棒上产 生 H2 和 NaOH。 2．实验室制取 Cl2 反应的化学方程式为 MnO2＋4HCl(浓)
H2 和 NaOH 溶液，D 项不正确。
答案：D
2．某实验室的尾气中含较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，
下列试剂最适合的是
()
A．饱和的石灰水
B．饱和的食盐水
C．自来水
D．烧碱溶液
解析：虽然氯气能与饱和石灰水反应，但相同条件下，氢
氧化钠的溶解度大于氢氧化钙的溶解度，吸收效果烧碱溶
液更好，A 项错误、D 项正确；饱和食盐水中氯离子浓度
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。
达到最大，抑制氯气的溶解，则吸收效果最不好，B 项错
误；自来水中含有氯离子，将抑制氯气的溶解，且氯气的
溶解度较小，用水吸收效果不好，C 项错误。答案：D
3．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_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)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：__除__去__混__在__氯__气__中__的___H__C_l_____________； ②浓硫酸的作用：_除__去__混__在__氯__气__中 ___的__水__蒸__气_________________； ③氢氧化钠溶液的作用_吸__收__多___余__的__C__l2_，__防__止__污__染__环__境 _______。 解析
d．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，U 形管右端无变化，左端溶 液变红。
③反应产物： a．石墨棒上产生氯气。 b．铁棒上产生氢气和氢氧化钠。
氯气的实验室制法(如图所示)
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
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。 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。
2．氯气的工业制法 以电解食盐水为基础制取 氯气 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↑ 。
(2)实验室电解饱和食盐水
①实验装置：
②实验现象： a．接通电源，片刻后，U 形管两端电极上都有气泡产生，并 且不断增多。 b．通电一段时间，然后用小试管套住 a 管，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，发出轻微的爆鸣声，说明产生的 气体是氢气。 c．取一支小试管，用向上排空气法收集从 b 管导出的气体， 气体呈黄绿色。
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。
1．下列有关说法错误的是
()
A．“氯碱工业”是用直流电对精制饱和氯化钠溶液电解
B．根据氯碱工业的原理，若电解氯化钾溶液反应为 2KCl＋
通电 2H2O=====2KOH＋Cl2↑＋H2↑
C．氯碱工业产生两种气体，一种无色，一种为黄绿色
D．电解饱和食盐水时，氯气和氢氧化钠溶液都在石墨棒上生成 解析：电解饱和食盐水时，石墨棒上产生 Cl2，铁棒上产生
△ =====MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。 3．氯气是一种黄绿色、有毒的气体。 4．氯水的成分——“三分子、四离子”。 “三分子”为 Cl2、H2O、HClO；“四离子”为 H＋、 Cl－、ClO－、OH－。
氯气的生产原理
1．海水中的化学物质 (1)元素种类： 80 多种。 (2)氯化物：主要为 氯化钠 ，其次为氯化镁、氯化钙、氯 化钾等。 (3)溴元素：被称为“ 海洋元素 ”，原因是：99%以上的 溴蕴藏在海水中。 (4)碘元素：含量丰富，达 8×1010 t。
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
第一课时 氯气的生产原理及其性质
[课标要求] 1．了解氯气的工业制法。 2．掌握氯气的实验室制法。 3．了解氯元素的存在、氯气的物理性质及应用。 4．了解氯气及其重要化合物以及氯水的主要性质及应用。
1．工业上采取电解饱和食盐水的方法制取 Cl2，反应的化学方 通电
程式为 2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。与电源 正极相连的石墨棒上产生 Cl2，与电源负极相连的铁棒上产 生 H2 和 NaOH。 2．实验室制取 Cl2 反应的化学方程式为 MnO2＋4HCl(浓)
H2 和 NaOH 溶液，D 项不正确。
答案：D
2．某实验室的尾气中含较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，
下列试剂最适合的是
()
A．饱和的石灰水
B．饱和的食盐水
C．自来水
D．烧碱溶液
解析：虽然氯气能与饱和石灰水反应，但相同条件下，氢
氧化钠的溶解度大于氢氧化钙的溶解度，吸收效果烧碱溶
液更好，A 项错误、D 项正确；饱和食盐水中氯离子浓度