江苏宝应中学高一化学 氯气的生产原理教学案

专题２从海水中获得的化学物质氯气的生产原理

【学海导航】1.人类如何从海水中提取氯化钠并生产氯气的?

２．电解食盐水时可以观察到什么现象，得出什么结论?

３．氯气的实验室制法

【主干知识】一．氯气的生产原理

１．海水中氯化物的含量非常高，主要为＿＿＿＿＿，其次是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。２．氯碱工业

工业上制取氯气大多采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的方法，以此为基础制取氯气等产品的工业称为＿＿＿＿＿工业。我国主要以＿＿＿＿为原料,海盐中含硫酸钙、硫酸镁、氯化镁等杂质，要净化后制成饱和食盐水再电解。

３．电解饱和食盐水装置原料：＿＿＿＿阳极：＿＿阴极：＿＿

（1）接通电源，观察阴阳两极现象

（2）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，观察现象

（3）取一只小试管，用向上排空法收集从U形管右端收集到的气体，并用湿润的淀粉碘化钾试纸放在试管口，观察现象

（4）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

实验现象结论

（１）

（２）

（３）

（４）

与电源正极相连的电极上产生＿＿气。

与电源负极相连的电极上产生＿＿气。

问题：（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＿＿＿＿＿＿＿。

（３）电解食盐水除了得到氯气以外，还能得到___________。

【例题１】目前我国工业上大多采用离

b

子交换膜法电解食盐水制烧碱和氯气。如图：电解槽中用石墨或钛作阳极与电源正极相接，用铁网作阴极与电源负极相接，中间设特殊的离子交换膜。

a

试分析：从a进入的液体是，从b流出的液体是；图中的离子交换膜只允许_____离子通过，该离子交换膜的作用是

。

【思考】你认为这种制碱的方法存在的缺点是________(填序号)

A、消耗大量的电能

B、产品中氢气和氯气用途不大，造成浪费

C、食盐不易获取

D、生产过程中若处理不当易造成环境污染

二．氯气的实验室制法

1．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：。

2．装置及主要仪器：

①a、b、d中所装试剂分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

洗气瓶(＿＿进＿＿出)。

②本气体发生装置为三大发生装置之一，适用于固体(或液体)与液体在加热条件下制气体的实验。

3．净化方法：因浓HCl有挥发性，制的Cl2中常混有和杂质，常用饱和食盐水除___，用除水蒸气，其顺序是先通过__________,再通过__________。

4.收集方法：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。

5．尾气吸收装置：因Cl2有毒污染空气，用吸收多余的氯气，反应的化学方程式为。

6.检验：用湿润的KI淀粉试纸,现象是试纸变_______,有关反应的化学方程式为___________________________________________________.

【巩固练习】

题号１２３４ 5 ６７８９

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、氯在自然界以化合物形态存在，18世纪70年代，首先发现并制得氯气的化学家是

A、汉弗莱·戴维

B、舍勒

C、阿伏加德罗

D、侯德榜

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、若上题中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、在电解食盐水之前，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，正确的操作顺序是

①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量的盐酸

④加过量的碳酸钠溶液⑤加过量的氯化钡溶液

A、①④②⑤③

B、④①②⑤③

C、②⑤④①③

D、⑤②④③①

６、实验室用浓盐酸和足量的MｎO２共热制氯气时，若实际参加反应的HCｌ为0.2mol，理论上可收集到的氯气的质量

（A）约等于３.55ｇ（B）小于3.55ｇ

（C）大于3.55ｇ（D）约等于7.1ｇ

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（提示：稀盐酸与MｎO２不发生反应）

A、②比①多

B、①比②多

C、一样多

D、无法比较

8、为了在实验室制得不含氯化氢的干燥的氯气，正确的净化顺序是

A、第一步通过浓硫酸，第二步通过无水氯化钙

B、第一步通过浓硫酸，第二步通过饱和食盐水

C、第一步通过饱和食盐水，第二步通过无水氯化钙

D、第一步通过碱石灰，第二步通过浓硫酸

9、实验室制取氯气可以有以下途径，用化学方程式表示如下。若制取等质量的氯气，消耗盐

酸最少的是

A、8HCl+K2Cr2O7==2KCl+Cr2O3+4H2O+3Cl2↑

B、16HCl+2KMnO4==2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑

C、4HCl+MnO2 △MnCl2+2H2O+Cl2↑

D、6HCl+KClO3==KCl+3H2O+3Cl2↑

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