逍遥学能 2013-05-05 00:32
班级：高一（ ）班 姓名： 学号： 成绩：
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，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，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）
化学方程式:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
与电正极相连的电极上产生＿＿气。
与电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正极相接，用铁网作阴极与电负极相接，中间设特殊的离子交换膜。
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__________条下反应制取。
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I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１２３４5６７８９
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，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＋、g2＋、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、②⑤④①③D、⑤②④③①
６、实验室用浓盐酸和足量的ｎO２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ｎO２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+2Cr2O7==2Cl+Cr2O3+4H2O+3Cl2↑
B、16HCl+2nO4==2nCl2+8H2O+2Cl+5Cl2↑
C、4HCl+nO2 △nCl2+2H2O+Cl2↑
D、6HCl+ClO3==Cl+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ｎO２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
⑥向上排气收集氯气
１１、右图表示在没有通风橱的条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A的名称是 ；水槽中应盛放的
是 ；烧杯中盛放的是 ；
烧瓶中反应的化学方程式 ；
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,b）
⑶ 若要制得标准状况下的Cl2 0.672L，理论上需要nO2的物质的量是多少？
解：
１２、某氯碱厂打算利用电解食盐水所得气体生产盐酸。
⑴写出电解食盐水制取H2、Cl2的化学方程式： 。
⑵若该氯碱厂日产50% NaOH溶液3000 kg。如果把同时生产的Cl2和H2都制成38%的盐酸，试计算理论上每天可生产盐酸的质量。
解：
【登高眺望】
13.足量的浓盐酸与4.35gnO2混合加热，向反应后的溶液中加入10.6g10％的Na2CO3溶液，恰好不再产生气体，再向溶液中加入过量的AgNO3溶液求：
①标准状况下产生Cl2的体积
②生成AgCl沉淀的质量
解：