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1、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 4107,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接通电源,观察两极现象;通电一段时
2、间后,用小试管收集U形管左端产生的气体,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;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;关闭电源,打开U形管两端的橡皮塞,分别向溶液中滴加滴酚酞溶液,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。实验现象结论根据实验现象推断,电解饱和食盐水:化学方程式: 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、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
3、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 。实验仪器:a: ;b: ;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21、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
4、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 ,为此有人设计右图,在制Cl2时常分别用 除 _ ,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)。 ; ; ; ; ; ;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
5、确的操作顺序是 ( )过滤 加稍过量的NaOH溶液 加适量的盐酸 加稍过量的碳酸钠溶液 加稍过量的氯化钡溶液A. B. C.D.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 ( )碱石灰 浓硫酸 无水CaCl2 固体烧碱A. B. C. D. 6.实验室制取
6、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:用含氯化氢146克的浓盐酸与足量的二氧化锰反应用87克二氧化锰与足量的浓盐酸反应,则所得氯气 ( )A.比多 B.比多 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( )A0.2mol/L B. 0.1mol/L C. 0.04mol/L D. 0.02mol/L9在U型管里装入饱和食盐水,
7、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 缓缓加热 ;加入MnO2粉末;连好装置,检查气密性;从装有浓盐酸的分液漏斗中加浓盐酸;将多余氯气用NaOH溶液吸收;向上排气收集氯气 11氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下: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
8、的电极附近溶液中c(OH-) _(选填:“不变”、“增大”或“减小”);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:_,_;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); aBa(OH)2 bBa(NO3)2 cBaCl2 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Na2CO3c先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3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。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。)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: ;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) 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?6