氯气的生产原理教案(1)

氯气的生产原理教案(1)

‎ ‎ ‎2.1.1 氯气的生产原理 评价 ‎ 签字 ‎ ‎ 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。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 实验现象 结论 ‎⑴‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎⑵‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎⑶‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎⑷‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 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？‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 4‎ ‎ ‎ ‎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 ，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）。‎ ‎ ‎ ‎⑴ ；‎ ‎⑵ ；‎ ‎⑶ ；‎ ‎⑷ ；‎ ‎⑸ ；‎ ‎⑹ ；‎ ‎[课堂小结]‎ ‎ ‎ 4‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎[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CaCl2 ④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为 （ ）‎ 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 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；‎ ‎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)2 b．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？‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 4‎