高中化學(xué)第2章化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)與能量第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用（第1課時(shí)）利用化學(xué)反應(yīng)制備物質(zhì)學(xué)案魯科版必修2

1、第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用第1課時(shí)利用化學(xué)反應(yīng)制備物質(zhì)1掌握氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法.(重點(diǎn)）2了解氯氣的工業(yè)制法。3會(huì)識(shí)別常見(jiàn)的化學(xué)儀器，選擇正確的氣體發(fā)生裝置.（重難點(diǎn)）氯 氣 的 制 法基礎(chǔ)初探1實(shí)驗(yàn)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(tái)、石棉網(wǎng)、燒杯。試劑：mno2、濃鹽酸、naoh溶液。(3)實(shí)驗(yàn)裝置(4）實(shí)驗(yàn)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.2工業(yè)制法（1）化學(xué)方程式為2nacl2h2o2naohh2cl2。（2）離子

2、方程式為2cl2h2o2ohh2cl2。探究升華思考探究下圖是實(shí)驗(yàn)室以mno2和濃鹽酸反應(yīng)制cl2并凈化和收集的裝置，試回答以下問(wèn)題:問(wèn)題思考:1如何檢驗(yàn)該裝置的氣密性?！咎崾尽繉?dǎo)管末端插入水中,用酒精燈微熱燒瓶,導(dǎo)管口有氣泡冒出，移開(kāi)酒精燈，水上升到導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱，則證明裝置的氣密性良好。2飽和食鹽水、濃h2so4的作用是什么？能否將二者順序顛倒？【提示】飽和食鹽水除去cl2中混有的hcl；濃h2so4除去水蒸氣。二者不能顛倒,否則會(huì)重新混有水蒸氣。3尾氣處理裝置中能否用澄清石灰水處理過(guò)量的cl2?【提示】不能.澄清石灰水中ca(oh）2溶解度不大，能夠處理的cl2量較少，一般不

3、用澄清石灰水吸收尾氣。認(rèn)知升華實(shí)驗(yàn)室制氯氣1實(shí)驗(yàn)裝置2反應(yīng)原理(1）用mno2作氧化劑mno24hcl（濃）mncl2cl22h2o。(2)用kmno4、k2cr2o7、kclo3等作氧化劑如2kmno416hcl（濃)=2mncl22kcl5cl28h2o。3氣體的凈化先用飽和食鹽水除去hcl,再用濃硫酸除去水蒸氣。除去cl2中的hcl可用圖（a)所示的試劑和裝置。除去cl2中的h2o可用圖（b）、圖（c）和圖（d)所示的試劑和裝置。4氣體的收集向上排空氣法或排飽和食鹽水法。（1)cl2密度大于空氣，可用向上排空氣法收集，如圖（e）。（2）cl2能溶于水,1體積水溶解2體積cl2，用排飽和食

4、鹽水法收集，如圖(f)。排飽和食鹽水法收集的cl2較純，但不干燥。向上排空氣法可收集到干燥的cl2。5驗(yàn)滿方法檢驗(yàn)cl2是否已收集滿整個(gè)集氣瓶，可用以下幾種方法：(1)因cl2是黃綠色氣體，若觀察到整個(gè)集氣瓶?jī)?nèi)都已充滿黃綠色，則已收集滿氯氣。(2)用濕潤(rùn)的淀粉。ki試紙檢驗(yàn)：將一小塊濕潤(rùn)的淀粉.ki試紙靠近集氣瓶口，若試紙變藍(lán)色，說(shuō)明cl2已收集滿。原理為cl22ki=i22kcl，i2遇淀粉變藍(lán)色。(3）用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)：將一小塊濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近集氣瓶口，若試紙先變紅色，后來(lái)又變?yōu)榘咨?或紅色退去），則說(shuō)明cl2已收集滿.原理為cl2h2o=hclhclo，鹽酸使試紙變紅，hc

5、lo的強(qiáng)氧化性使紅色退去.6尾氣吸收多余的cl2用強(qiáng)堿溶液（如naoh溶液，koh溶液）吸收，反應(yīng)的離子方程式是cl22oh=clcloh2o。題組沖關(guān)1實(shí)驗(yàn)室用mno2和濃鹽酸來(lái)制取氯氣,主要操作：將燒瓶固定在鐵架臺(tái)上把酒精燈放在鐵架臺(tái)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(shí)驗(yàn)操作順序是()a bc d【答案】c2下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取cl2的反應(yīng)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）a還原劑是hcl，氧化劑是mno2b每生成1 mol cl2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 mo

6、lc每消耗1 mol mno2，起還原作用的hcl消耗4 mold生成的cl2中，除含有一些水蒸氣以外,還含有hcl雜質(zhì)【解析】實(shí)驗(yàn)室用mno2和濃鹽酸反應(yīng)制取cl2：mno24hcl（濃)mncl2cl22h2o,每消耗1 mol mno2，參加反應(yīng)的hcl為4 mol，其中起還原作用的hcl為2 mol?！敬鸢浮縞3氯氣是一種重要的化工原料. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：55102097】(1)實(shí)驗(yàn)室可用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（2)某學(xué)習(xí)小組利用此原理設(shè)計(jì)如圖所示的裝置制取氯氣.在該實(shí)驗(yàn)中,制取氯氣的裝置是_（填字母）。c裝置中盛放飽和氯化鈉溶液，其作用是_。d裝置的作用是干燥

7、氯氣，其中盛放的試劑是_。該實(shí)驗(yàn)存在明顯的缺陷，改進(jìn)的方法是_?！窘馕觥?實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的反應(yīng)原理是mno24hcl（濃)mncl2cl22h2o,該反應(yīng)是固體和液體需要加熱的反應(yīng),故選c裝置制取氯氣.因?yàn)槁然瘹湟讚]發(fā),制取的氯氣中含有雜質(zhì)氯化氫，還有水蒸氣，所以要得到干燥純凈的氯氣，應(yīng)先通過(guò)飽和氯化鈉溶液,除去氯氣中的氯化氫，再通過(guò)濃硫酸干燥氯氣,最后為防止氯氣污染環(huán)境，要用氫氧化鈉溶液吸收尾氣?！敬鸢浮浚?）mno24hcl（濃)mncl2cl22h2o(2)c除去氯氣中的氯化氫濃硫酸在e裝置后連接一個(gè)盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶（合理即可)利 用 化 學(xué) 反 應(yīng) 制 備

8、 其 他 物 質(zhì)基礎(chǔ)初探物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室制法工業(yè)制法氫氣znh2so4=znso4h2ch2o(g）coh2 coh2o（g）co2h2二氧化碳caco32hcl=cacl2co2h2ocaco3caoco2氧氣2h2o22h2oo2分離液態(tài)空氣硫酸so2so22so2o22so3 so3h2o=h2so4氨氣2nh4clca（oh）2cacl22nh32h2on23h22nh3硝酸nano3h2so4(濃)nahso4hno34nh35o24no6h2o2noo2=2no23no2h2o=2hno3no探究升華思考探究實(shí)驗(yàn)室提供下列藥品：蒸餾水；用hno3酸化的agno3溶液；熟石灰；淀粉；肥皂水

9、；食醋；廢干電池(鋅筒內(nèi)填有炭粉、mno2、nh4cl、淀粉等糊狀物）；nacl；純堿，某同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行下列小實(shí)驗(yàn):a。制naoh溶液；b。制備cl2并驗(yàn)證其漂白性；c.制co2氣體。問(wèn)題思考：1由于缺少試劑而不能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是什么？原因是什么?【提示】b實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行。因缺少濃鹽酸,無(wú)法制取cl2。2如何利用上述藥品制naoh溶液？寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式?！咎崾尽縞a（oh）2和na2co3反應(yīng)生成naoh，反應(yīng)的化學(xué)方程式為ca（oh）2na2co3=2naohcaco3。3該同學(xué)為制備nh3,先從廢干電池中制備nh4cl。為此，他設(shè)想將廢電池中的混合物溶于少量的水中，過(guò)濾除去不溶物，再蒸發(fā)灼燒濾

10、液，以制得干燥的nh4cl晶體。他的設(shè)想是否合理?為什么？【提示】不合理。因?yàn)閚h4cl受熱分解，故蒸發(fā)灼燒不可能得到nh4cl晶體；同時(shí)，蒸發(fā)灼燒會(huì)使溶于水中的淀粉呈糊狀。4由于實(shí)驗(yàn)3中nh4cl的制備較困難，且難以滿足量的要求，現(xiàn)重新提供足量的濃氨水、堿石灰，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，以快速制得nh3。你的設(shè)計(jì)方案是什么？【提示】將盛在分液漏斗中的濃氨水滴加到盛裝堿石灰的圓底燒瓶中即可制得氨氣。認(rèn)知升華1氣體實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)(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(yàn)裝置的氣密性裝入藥品制取除雜、凈化、干燥收集

11、、驗(yàn)滿性質(zhì)驗(yàn)證尾氣處理拆卸儀器并洗刷收存?？珊?jiǎn)記為連、檢、裝、制、凈、集、驗(yàn)、拆。2發(fā)生裝置3。凈化裝置裝置類(lèi)型(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5。尾氣處理裝置適用氣體難溶于電解質(zhì)溶液的易燃?xì)怏w,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(xiǎn)或有污染性的氣體均可用此法(只適用于少量氣體）題組沖關(guān)題組1氣體的制備1如圖所示是氣體制取裝置，下列能用此裝置制取氣體并能“隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停”的是（）【導(dǎo)學(xué)號(hào)：55102098】a大理石和稀硫酸制取二氧化

12、碳b鋅粒和稀硫酸制氫氣c濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣d二氧化錳和雙氧水制氧氣【解析】該裝置與啟普發(fā)生器的原理相似,反應(yīng)不需要加熱，反應(yīng)不能太劇烈，反應(yīng)不能放熱。a項(xiàng)中大理石和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣微溶物，將大理石與硫酸隔離，反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行；c項(xiàng)中需要加熱反應(yīng)才能進(jìn)行；d項(xiàng)中二氧化錳為粉末狀固體，不易與h2o2分離?！敬鸢浮縝2從綠色化學(xué)的理念出發(fā)，下列實(shí)驗(yàn)不宜用右圖所示裝置進(jìn)行的是（）a不同濃度的硝酸與銅反應(yīng)b稀硫酸與純堿或小蘇打反應(yīng)c鋁與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)dh2o2在不同催化劑作用下分解【解析】題圖所示裝置沒(méi)有尾氣吸收的裝置，所以凡是有污染氣體生成的實(shí)驗(yàn)都不行，b、c、d項(xiàng)都不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有

13、污染的氣體，只有a項(xiàng)有氮氧化合物產(chǎn)生?！敬鸢浮縜3實(shí)驗(yàn)室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集co2氣體，下列裝置中合理的是()【解析】實(shí)驗(yàn)室制取co2的特點(diǎn)是固體和液體反應(yīng)且不需要加熱，由于鹽酸易揮發(fā)，因此在收集之前需要除去揮發(fā)出的hcl氣體,因?yàn)閏o2的密度大于空氣的,所以采用向上排空氣法收集co2氣體。若采用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，長(zhǎng)頸漏斗的下端必須插入到溶液中,以防止co2氣體從長(zhǎng)頸漏斗中揮發(fā)出來(lái),因此選項(xiàng)d正確?！敬鸢浮縟題組2氣體的凈化4下列氣體既能用濃硫酸干燥，又能用堿石灰干燥的是（）ao2 bcl2 cso2 dnh3【解析】濃h2so4是酸性干燥劑，且具有強(qiáng)氧化性，堿石灰是堿性干燥劑，所以只能選中

14、性氣體,且不易被濃h2so4氧化?！敬鸢浮縜5co2氣體中含少量so2，欲得到干燥純凈的co2，通過(guò)如圖所示的洗氣瓶，兩瓶中所裝的試劑應(yīng)該是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：55102099】anaoh溶液;濃h2so4b濃h2so4；naoh溶液c飽和nahco3溶液；濃h2so4d濃h2so4；na2co3溶液【解析】飽和nahco3溶液可除去co2中的so2，然后用濃h2so4除h2o.【答案】c6為了凈化和收集由鹽酸和大理石制得的co2氣體,從下圖中選擇合適的裝置并連接。合理的是()aaadde bbbddgcccddg dd-dccf【解析】由鹽酸和大理石制得的co2氣體中會(huì)含有雜質(zhì)h2o(g）和hc

15、l,除去它們的試劑分別為濃硫酸和飽和碳酸氫鈉溶液,應(yīng)先讓氣體通過(guò)飽和nahco3溶液除去hcl，再通過(guò)濃硫酸干燥。co2的相對(duì)分子質(zhì)量為44,比空氣的大,因此用向上排空氣法收集co2?！敬鸢浮縞題組3氣體的收集7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o2 bhcl和nh3ch2和co dso2和co2【解析】a和b選項(xiàng)中的兩組氣體常溫下會(huì)發(fā)生反應(yīng),不能共存;c選項(xiàng)中的h2不能用向上排空氣法收集，而co一般用排水法收集；而d選項(xiàng)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，所以符合題意的選項(xiàng)為d。【答案】d8利用如圖所示的裝置收

16、集以下7種氣體： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：55102100】h2cl2o2hclnh3nono2（1)若燒瓶是干燥的，由b口進(jìn)氣,可收集的氣體有_(填序號(hào)，下同)，若由a口進(jìn)氣，可收集的氣體有_。(2）若在燒瓶?jī)?nèi)充滿水，可收集的氣體有_(填序號(hào))，氣體應(yīng)由_口進(jìn)入。(3）若燒瓶中裝入適量濃硫酸，可以用它來(lái)干燥的氣體有_（填序號(hào))，氣體應(yīng)由_口進(jìn)入.【解析】（1）從b口進(jìn)氣是收集密度比空氣大的氣體，從a口進(jìn)氣則是收集密度比空氣小的氣體。排氣法收集的氣體必須與空氣中的成分不反應(yīng)，且密度與空氣密度相差較大。(2)若用排水法收集，則氣體必須不溶于水，應(yīng)從a口進(jìn)。（3）用濃h2so4干燥氣體，應(yīng)從b口進(jìn)氣，且b處導(dǎo)管

17、沒(méi)入濃h2so4液面以下。【答案】（1）(2）a（3)b【誤區(qū)警示】像co2、h2s、so2等還可用排這種氣體對(duì)應(yīng)的酸式鹽的飽和溶液來(lái)收集。如收集co2可用排飽和nahco3溶液來(lái)收集，h2s、so2可分別用排飽和nahs溶液、排飽和nahso3溶液來(lái)收集,cl2可用排飽和nacl溶液來(lái)收集。氣體的收集還可以用球膽、塑料袋等收集。題組4尾氣吸收9已知hcl難溶于ccl4。則如圖所示裝置中,不適宜于hcl氣體尾氣吸收的是（)ab cd【解析】a項(xiàng)，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(xiàng)，hcl難溶于ccl4，故不產(chǎn)生倒吸;d項(xiàng)，倒吸的水在干燥管內(nèi)貯存，不能進(jìn)

18、入其他裝置?！敬鸢浮縝10實(shí)驗(yàn)室里可按如圖所示的裝置干燥、儲(chǔ)存氣體r,多余的氣體可用水吸收，則r是（）ano2 bhclcco2 dnh3【解析】圖中的氣體收集方法收集的應(yīng)是密度比空氣小的氣體，符合的只有d選項(xiàng)?！敬鸢浮縟尊敬的讀者：本文由我和我的同事在百忙中收集整編出來(lái)，本文稿在發(fā)布之前我們對(duì)內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有不盡如人意之處，如有疏漏之處請(qǐng)指正，希望本文能為您解開(kāi)疑惑,引發(fā)思考。文中部分文字受到網(wǎng)友的關(guān)懷和支持，在此表示感謝！在往后的日子希望與大家共同進(jìn)步，成長(zhǎng)。this article is collected and compiled by my colleagues and i in our busy schedule. we proofread the content carefully before the release of this article, but it is in