魯科版必修2第2章 第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用第1課時學(xué)案 (1).doc

第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用課時1利用化學(xué)反應(yīng)制備物質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握氯氣的實驗室制法。(重點)2.了解氯氣的工業(yè)制法。3.會識別常見的化學(xué)儀器，選擇正確的氣體發(fā)生裝置。(重難點)自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知一、氯氣的制法1實驗室制法(1)反應(yīng)原理化學(xué)方程式：mno24hcl(濃)mncl2cl22h2o。(2)儀器和試劑儀器：圓底燒瓶、分液漏斗、酒精燈、集氣瓶、鐵架臺、石棉網(wǎng)、燒杯。試劑：mno2、濃鹽酸、naoh溶液。(3)實驗裝置(4)實驗步驟 (5)尾氣處理尾氣用naoh溶液吸收，防止污染空氣。反應(yīng)的離子方程式：2ohcl2=clcloh2o。微點撥：實驗室制備cl2時，可用kmno4或kclo3代替mno2，利用“固體液體氣體(不需要加熱)”裝置制備：16hcl(濃)2kmno4=2kcl2mncl25cl28h2o,6hcl(濃)kclo3=kcl3cl23h2o。2工業(yè)制法(1)化學(xué)方程式為2nacl2h2o2naohh2cl2。(2)離子方程式為2cl2h2o2ohh2cl2。二、利用化學(xué)反應(yīng)制備其他物質(zhì)物質(zhì)實驗室制法工業(yè)制法氫氣znh2so4=znso4h2ch2o(g)coh2coh2o(g) co2h2二氧化碳caco32hcl= cacl2co2h2ocaco3caoco2氧氣2h2o22h2oo2分離液態(tài)空氣硫酸so2so22so2o22so3so3h2o=h2so4氨氣2nh4clca(oh)2cacl22nh32h2on23h22nh3硝酸nano3h2so4(濃) nahso4hno34nh35o24no6h2o2noo2=2no23no2h2o=2hno3no基礎(chǔ)自測1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)mno2與濃鹽酸反應(yīng)制cl2的離子方程式：mno24hclmn22clcl22h2o。()(2)工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣。()(3)生石灰能與水反應(yīng)，可用來干燥氯氣。()(4)實驗室制取氫氣和實驗室制取二氧化碳所用的裝置相同。()【答案】(1)(2)(3)(4)2用向上排空氣法收集cl2和hcl時，可以用來檢驗瓶中是否已經(jīng)充滿又可區(qū)別兩氣體的是() 【導(dǎo)學(xué)號：20922115】a濕潤的ki淀粉試紙b濕潤的藍色石蕊試紙c蘸有濃氨水的玻璃棒d濕潤的紅色石蕊試紙ba項，hcl與ki不反應(yīng)，不能用于hcl的檢驗；b項，cl2使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙先變紅后退色，hcl使其變紅；c項，cl2、hcl與nh3反應(yīng)現(xiàn)象相同；d項，濕潤的紅色石蕊試紙不能用于hcl的檢驗。3關(guān)于實驗室制cl2，下列說法正確的是()a可用kmno4和濃鹽酸反應(yīng)制取b用堿石灰干燥cl2c用排水法收集cl2d用飽和石灰水吸收尾氣akmno4、mno2都是氧化劑，都能與濃鹽酸反應(yīng)制取cl2，a正確。cl2是酸性氣體，能溶于水，不能用堿石灰干燥，也不能用排水法收集，b、c錯誤。ca(oh)2微溶于水，飽和石灰水中溶有的ca(oh)2太少，吸收尾氣不徹底，d錯誤。合 作 探 究攻 重 難氯氣的實驗室制法思考交流(1)實驗室制氯氣的反應(yīng)中，hcl只表現(xiàn)還原性嗎？【提示】不是。一部分被氧化，表現(xiàn)還原性，一部分生成鹽，表現(xiàn)酸性。(2)若使用足量二氧化錳與含4 mol hcl的濃鹽酸充分反應(yīng)，能得到1 mol氯氣嗎？【提示】不能。若4 mol hcl完全反應(yīng)可得1 mol氯氣，但是隨著反應(yīng)的進行，鹽酸濃度逐漸減小，最后鹽酸會有剩余，故制得的氯氣小于1 mol。(3)濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)生成的氯氣中可能含有哪些雜質(zhì)氣體？如何除去？【提示】濃鹽酸易揮發(fā)，因此制得的氯氣中會含有hcl、水蒸氣；可以先通過飽和食鹽水除去hcl，再通過濃硫酸吸收水蒸氣。(4)氯氣的實驗室制法與工業(yè)制法在原理上有何共同之處？【提示】兩個反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，都是利用氧化劑將1價的cl氧化為0價的cl。對點訓(xùn)練已知kmno4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生cl2。若用如圖所示的實驗裝置制備純凈、干燥的cl2，并觀察它與金屬的反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤的是() 【導(dǎo)學(xué)號：20922116】a只有和處b只有處c只有和處 d只有處dkmno4和濃鹽酸在常溫下就可以反應(yīng)生成cl2，不需要酒精燈加熱，正確；反應(yīng)產(chǎn)生的cl2可能混有hcl，需要進行凈化，但不能使用naoh溶液，因為cl2也能和naoh溶液反應(yīng)，應(yīng)該使用飽和食鹽水，錯誤；凈化后的cl2可以用濃硫酸干燥，但氣體應(yīng)從長導(dǎo)管直接通入濃硫酸中，且出氣導(dǎo)管應(yīng)在液面以上，錯誤；干燥的cl2和金屬反應(yīng)的容器只有氣體進入而無氣體排出，一段時間后壓強升高，可能會使實驗裝置中某處的橡膠塞彈開，錯誤。實驗室制備氯氣(1)反應(yīng)原理mno24hcl(濃) mncl2cl22h2o。(2)凈化裝置除去氯氣中混有的氯化氫氣體可用(a)裝置，除去氯氣中混有的水蒸氣可用(b)或(c)裝置。(a) (b) (c)(3)收集裝置可以用向上排空氣法(a)或排飽和食鹽水法(b)收集氯氣。(a)(b)常見實驗室氣體的制備思考交流(1)下列原理都能制得氯氣，最適合實驗室制氯氣的是哪個？2nacl(熔融)2nacl2。2nacl2h2o2naohcl2h2。mno24hcl(濃) mncl2cl22h2o。o24hcl2cl22h2o?！咎崾尽渴枪I(yè)制金屬鈉單質(zhì)的方法。是電解飽和食鹽水，是工業(yè)制氯氣的方法。最適合實驗室制取氯氣。是地康法制氯氣，需要合適的催化劑和較高的溫度。(2)已知2h2o22h2oo2和2kclo32kcl3o2都能用于實驗室制取氧氣，根據(jù)反應(yīng)條件和反應(yīng)物的性質(zhì)思考，兩種原理選擇的發(fā)生裝置有何不同？【提示】兩種原理分別是用液態(tài)反應(yīng)物雙氧水在常溫下制取o2，加熱固體反應(yīng)物kclo3制取o2。后者用加熱試管的裝置即可(與實驗室制取氨氣的裝置相同)，如圖1；前者與實驗室用鋅粒和稀硫酸制取h2的裝置相同，如圖2。圖1圖2(3)實驗室制備co2氣體能否用石灰石和稀硫酸，為什么？【提示】不能，因為caso4是微溶物，附著在碳酸鈣表面，阻止反應(yīng)的繼續(xù)進行。對點訓(xùn)練實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實驗，最合理的選項是() 【導(dǎo)學(xué)號：20922117】選項a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)a濃氨水caonh3h2ob濃硫酸na2so3so2naoh溶液c稀硝酸cuno2h2od濃鹽酸mno2cl2naoh溶液b選項具體分析結(jié)論a濃氨水與cao反應(yīng)不需加熱，氨氣極易溶于水需防倒吸，但氨氣密度小于空氣，不能用向上排空氣法收集錯誤b濃硫酸與na2so3反應(yīng)不需要加熱，so2的密度大于空氣能用向上排空氣法收集，so2可與naoh反應(yīng)需防倒吸正確c稀硝酸與cu在常溫下生成no的反應(yīng)速率較慢，一般需要加熱；但題目中要求收集的是no2，與題意不符，且尾氣處理no2時不能用水，應(yīng)用naoh溶液錯誤dcl2密度比空氣大，能用向上排空氣法收集；但濃鹽酸與mno2反應(yīng)需加熱，該裝置缺少加熱裝置錯誤1氣體實驗裝置的設(shè)計(1)裝置順序：制氣裝置凈化裝置反應(yīng)或收集裝置尾氣吸收裝置。(2)安裝順序：由下向上，由左向右。(3)操作順序：連接組裝儀器檢驗裝置的氣密性裝入藥品制取除雜、凈化、干燥收集、驗滿性質(zhì)驗證尾氣處理拆卸儀器并洗刷收存。可簡記為連、檢、裝、制、凈、集、驗、拆。2發(fā)生裝置裝置基本類型固體反應(yīng)物(加熱)固液反應(yīng)物(不加熱)固液反應(yīng)物(加熱)裝置示意圖主要儀器酒精燈、大試管長頸漏斗、大試管圓底燒瓶、分液漏斗、酒精燈、石棉網(wǎng)裝置選擇依據(jù)根據(jù)反應(yīng)原理、反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件來選擇典型氣體nh3o2、h2、co2cl2、hcl3凈化裝置裝置類型液體除雜劑(不加熱)固體除雜劑(不加熱)固體除雜劑(加熱)適用范圍不溶于水(液)的氣體常溫下不與除雜劑反應(yīng)的氣體加熱條件下不與除雜劑反應(yīng)的氣體裝置示意圖4.收集裝置氣體性質(zhì)裝置方法適用氣體氣體難溶(不溶)于水排水法h2、o2、no氣體密度空氣(氣體相對分子質(zhì)量空氣(氣體相對分子質(zhì)量29)向上排空氣法co2、cl2、hcl等5.尾氣處理裝置適用氣體難溶于電解質(zhì)溶液的易燃氣體，如h2、co等易與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的氣體，如cl2、h2s、so2等所有危險或有污染性的氣體均可用此法(只適用于少量氣體)當(dāng) 堂 達 標(biāo)固 雙 基1下列各組氣體在常溫下能共存且能用向上排空氣法收集的是()ano和o2bhcl和nh3ch2和co dso2和co2da和b選項中的兩組氣體常溫下會發(fā)生反應(yīng)，不能共存；c選項中的h2用向下排空氣法收集，而co一般用排水法收集；d選項中的so2和co2常溫下不發(fā)生反應(yīng)，而且兩者的密度均比空氣大，都可以用向上排空氣法收集。2下列氣體既能用濃硫酸干燥，又能用堿石灰干燥的是() 【導(dǎo)學(xué)號：20922118】ao2 bcl2cso2 dnh3a濃硫酸是酸性干燥劑，具有強氧化性，堿石灰是堿性干燥劑，所以只能選中性氣體，且不易被濃硫酸氧化。3已知hcl難溶于ccl4。則如圖所示裝置中，不適宜用于hcl氣體尾氣吸收的是()a bc dba項，倒吸入漏斗內(nèi)的水與燒杯中的水分離，在重力作用下，漏斗內(nèi)的水又回到燒杯中；c項，hcl難溶于ccl4，故不產(chǎn)生倒吸；d項，倒吸的水在干燥管內(nèi)貯存，不能進入其他裝置。4實驗室用mno2和濃鹽酸來制取氯氣，主要操作：將燒瓶固定在鐵架臺上把酒精燈放在鐵架臺上，根據(jù)酒精燈確定鐵圈的高度，固定鐵圈，放上石棉網(wǎng)用藥匙向燒瓶中加入mno2，再向分液漏斗中加入濃鹽酸，并將導(dǎo)管放入集氣瓶中檢查裝置的氣密性在燒瓶上裝好分液漏斗，連接好導(dǎo)管最好的實驗操作順序是()a bc d【答案】c5實驗室制備下列氣體時，所用方法正確的是()a制氧氣時，用na2o2或h2o2作反應(yīng)物可選擇相同的氣體發(fā)生裝置b制氯氣時，用飽和nahco3溶液和濃硫酸凈化氣體c制一氧化碳時，用向上排空氣法收集氣體d制二氧化氮時，用水或naoh溶液吸收尾氣a用過氧化鈉和過氧化氫制備氧氣時，均可采用固液不加熱的制氣體裝置，a項正確；氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，鹽酸與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成co2，b項錯誤；一氧化碳密度與空氣密度接近，不能用排空氣法收集，c項錯誤；不能用水吸收制取二氧化氮的尾氣，因為二氧化氮與水生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮不溶于水造成污染，d項錯誤。氣體制備裝置選擇時的注意點(1)根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件(是否加熱)選擇制備裝置。(2)根據(jù)氣體密度以及能否與氧氣反應(yīng)、溶解性選擇氣體收集裝置。(3)根據(jù)氣體是否會產(chǎn)生污染(有毒、可燃等)選擇是否需要尾氣處理以及用何種試劑處理。6如下圖是制取、凈化并測量生成氣體體積的裝置示意圖。利用上述裝置進行下表所列實驗，能達到實驗?zāi)康牡氖?) 【導(dǎo)學(xué)號：20922119】物質(zhì)實驗a(液體)b(固體)c(液體)a稀鹽酸鋅粒濃h2so4b濃氨水生石灰濃h2so4c濃硫酸銅片naoh溶液d稀hno3銅片h2oaa、b、c、d項中產(chǎn)生的氣體依次分別為h2、nh3、so2、no；b項nh3不能用濃h2so4干燥；c項濃h2so4與cu反應(yīng)需要加熱；d項中產(chǎn)生的no與o2反應(yīng)，測得v(no)不準確。7在實驗室中用mno2和濃鹽酸反應(yīng)制備純凈干燥的氯氣。(1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)下圖所示是一個學(xué)生設(shè)計的實驗裝置圖。這個裝置圖有哪些錯誤？請分別指出：_；_；_；_；_。(有幾處填幾處)(3)在改正的裝置中，a.洗氣瓶中的飽和食鹽水的作用：_；b洗氣瓶中濃h2so4的作用：_；c燒杯中的naoh溶液的作用：_?！窘馕觥勘绢}屬識圖題，要求學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康?，對全套實驗裝置的錯誤之處作出判斷，學(xué)生必須對實驗室制取氯氣的反應(yīng)原理和實驗裝置非常熟悉。首先應(yīng)根據(jù)試題要求