高中化學(xué) 第二章 化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)與能量 2.3.1 利用化學(xué)反應(yīng)制備物質(zhì)課件 魯科版必修2-魯科版高一必修2化學(xué)課件

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)自主閱讀自主檢測一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.反應(yīng)原理、儀器試劑2.裝置設(shè)計(jì) 自主閱讀自主檢測3.實(shí)驗(yàn)步驟 4.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:Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。自主閱讀自主檢測二、氯氣的工業(yè)制法 三、利用化學(xué)反應(yīng)制備其他物質(zhì) 自主閱讀自主檢測自主閱讀自主檢測1.用下列兩種方法制取氯氣:用含氯化氫146 g的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng)用87 g二氧化錳與足量的濃鹽酸反應(yīng),則所得氯氣 ()A.比多 B.比多C.一樣多D.無法比較解析：根據(jù)4HCl(濃)+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2,用8

2、7 g二氧化錳與足量的濃鹽酸反應(yīng),所得氯氣為1 mol,而用含氯化氫146 g的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng),會(huì)因隨反應(yīng)的進(jìn)行濃鹽酸逐漸變稀而使反應(yīng)逐漸停止,最后有一定量的氯化氫剩余,所得氯氣的物質(zhì)的量小于1 mol。答案：A自主閱讀自主檢測2.按下述實(shí)驗(yàn)制備氣體,合理而又實(shí)用的是()A.鋅粒與稀硝酸反應(yīng)制備氫氣B.大理石與稀硫酸反應(yīng)制備二氧化碳C.二氧化錳與稀鹽酸加熱制備氯氣D.向濃鹽酸中滴加濃硫酸制備氯化氫氣體解析：A項(xiàng)中稀硝酸具有強(qiáng)氧化性,稀硝酸與鋅反應(yīng)不能生成氫氣。B項(xiàng)中大理石和稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水,附著在大理石的表面,阻止了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。C項(xiàng)中二氧化錳和稀鹽酸不反應(yīng)。D項(xiàng)中

3、濃硫酸吸水并放熱,促進(jìn)氯化氫氣體的揮發(fā),使之產(chǎn)生氯化氫氣體。故D項(xiàng)用于實(shí)驗(yàn)室制備氣體合理而又實(shí)用。答案：D自主閱讀自主檢測3.如圖所示裝置可以用來發(fā)生、洗滌、干燥、收集(不考慮尾氣處理)氣體,該裝置可用于()A.鋁和稀硫酸生成氫氣 B.二氧化錳和H2O2生成氧氣C.碳酸鈉和鹽酸生成二氧化碳 D.KMnO4和濃鹽酸生成氯氣解析：A項(xiàng),H2制取不需加熱,H2中的HCl、H2O(氣)雜質(zhì)可分別用水、濃硫酸除去,H2用向下排空氣法收集,A項(xiàng)正確;B、C、D項(xiàng),O2、CO2、Cl2不能用向下排空氣法收集。答案：A情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二討論探究制取Cl2的裝置中能否用長頸漏斗代替分液漏斗

4、?為什么?探究提示：不能。分液漏斗可以防止?jié)恹}酸的揮發(fā),而且分液漏斗還可以控制濃鹽酸的滴加速率,以控制化學(xué)反應(yīng)速率。情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)裝置圖及各部分解讀 1.實(shí)驗(yàn)藥品:濃鹽酸與二氧化錳或濃鹽酸與高錳酸鉀。情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二2.反應(yīng)原理:用氧化劑(MnO2、KMnO4)氧化濃鹽酸中的HCl而生成Cl2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:3.發(fā)生裝置:氯氣的發(fā)生裝置使用的儀器主要有圓底燒瓶、分液漏斗、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈。4.收集方法:向上排空氣法、排飽和食鹽水法。5.驗(yàn)滿方法:因氯氣是黃綠色氣體,若觀察到整個(gè)集氣瓶內(nèi)都是黃綠色,則說明氯氣已收集滿?？稍诩瘹?/p>

5、瓶口放一濕潤的淀粉碘化鉀試紙,若試紙變藍(lán),說明集氣瓶內(nèi)已收集滿氯氣。情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二6.尾氣的吸收:因氯氣是一種有毒氣體,在制備或使用時(shí)一定要注意防止其污染環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液來吸收多余的氯氣。7.氯氣的凈化:應(yīng)將氣體先通入盛有飽和食鹽水的洗氣瓶(目的是除去氯氣中混有的氯化氫氣體),再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶,然后再用向上排空氣法收集,便可得到干燥純凈的氯氣。情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二【例題1】某校化學(xué)興趣小組用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)來制取并收集氯氣,裝置如圖所示:(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)上述反應(yīng)中,還原劑是,若有1 mol氧化劑參

6、加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol。 情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二(3)實(shí)驗(yàn)開始前,某學(xué)生對裝置進(jìn)行了氣密性檢查。方法是連接好裝置后,用彈簧夾夾住(填“A”或“B”)處橡皮管;向分液漏斗中加水并打開活塞,當(dāng)加到一定量時(shí),停止加水,靜置觀察,當(dāng)觀察到分液漏斗中時(shí),表明該裝置不漏氣。 (4)興趣小組的某些同學(xué)準(zhǔn)備在燒杯中加入下列溶液中的一種來吸收殘余氯氣,你認(rèn)為其中錯(cuò)誤的是。 A.氫氧化鈉溶液B.碳酸鈉濃溶液C.濃硫酸D.氫氧化鈣溶液答案：(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O(2)HCl2(3)B液面不下降(4)C情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二規(guī)律方

7、法點(diǎn)撥氣密性檢查注意事項(xiàng)(1)氣密性檢查一般要在裝入藥品之前進(jìn)行。(2)氣密性檢查必須包括操作、現(xiàn)象、結(jié)論三個(gè)步驟,缺一不可。(3)對于氣密性不合格的儀器,要找出原因?qū)ΠY修復(fù)或更換。其他注意事項(xiàng):(1)制取時(shí)要注意反應(yīng)條件是“濃鹽酸”和“加熱”,一旦鹽酸成為稀鹽酸,反應(yīng)將不再進(jìn)行。(2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量,加熱溫度不宜過高,或者減慢滴加濃鹽酸速率,都可以減少HCl揮發(fā)。(3)漏斗頸下端要離MnO2稍遠(yuǎn)些,防止泡沫堵塞漏斗口。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2,再拆卸裝置,避免污染空氣。情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二成功體驗(yàn)1某課外活動(dòng)小組利用如圖所示的裝

8、置制取氯氣。提供的試劑有:濃鹽酸、飽和NaCl溶液、NaOH溶液、高錳酸鉀固體。反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl(濃) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。 情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二(1)濃鹽酸在此反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是。 A.只有還原性B.還原性和酸性C.只有氧化性D.氧化性和酸性(2)裝置C中盛放的試劑是。 (3)尾氣處理時(shí)需關(guān)閉彈簧夾a和彈簧夾,打開彈簧夾。處理尾氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。 (4)若用含1.6 mol氯化氫的濃鹽酸與足量的高錳酸鉀反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的氯氣體積。 A.=11.2 LB.11.2 LC.11.2 LD.無法確定情景引入知

9、識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二解析：分析裝置圖知M中裝濃鹽酸,B中裝KMnO4固體,A是尾氣吸收裝置,C應(yīng)是收集裝置,內(nèi)裝飽和NaCl溶液。濃鹽酸與KMnO4反應(yīng)制Cl2,由化學(xué)方程式可看出HCl在反應(yīng)中部分被氧化成Cl2,濃鹽酸體現(xiàn)還原性和酸性。因?yàn)镵MnO4與濃鹽酸反應(yīng)才能制取氯氣,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,n(HCl)不斷減少,又不斷生成H2O,c(HCl)不斷減小,即使KMnO4足量,HCl也不可能完全反應(yīng),所以在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,生成的Cl2應(yīng)少于11.2 L。答案：(1)B(2)飽和NaCl溶液(3)bc2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O(4)C重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)氣體

10、的制備是高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)中?？嫉膬?nèi)容,涉及氣體的制備與性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)多出現(xiàn)在選擇題中,在非選擇題中,就氣體制備的反應(yīng)原理、裝置的選擇、氣密性檢查、收集等進(jìn)行考查。討論探究在實(shí)驗(yàn)室中制取H2、CO2、NH3、SO2、Cl2、O2時(shí),是否均可以用右圖所示裝置來制取?重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)探究提示：該實(shí)驗(yàn)裝置可以用于常溫下制備塊狀固體和液體試劑反應(yīng)生成不溶于該液體的氣體。氨氣易溶,二氧化硫、氯氣和氧氣使用的是粉末狀固體,都不符合條件。該裝置只能用于制備氫氣和二氧化碳。重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)常見的實(shí)驗(yàn)室制氣裝置解讀裝置組成“四大部分”:實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置,一般由“四大部分

11、”組成:重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)1.氣體發(fā)生裝置 重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)2.氣體收集裝置 重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)3.氣體除雜裝置 重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)4.尾氣處理裝置尾氣中若有易燃、易爆或有毒的氣體,需增加尾氣處理裝置,防止氣體排入空氣,污染環(huán)境。常見尾氣處理裝置重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)【例題2】下列三個(gè)問題均與如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置有關(guān)。(1)制取無色、非金屬氧化物氣體時(shí),錐形瓶X內(nèi)的藥品應(yīng)是()A.銅和稀硝酸B.銅和濃硝酸C.碳酸鈣和稀硫酸 D.亞硫酸鈉和濃鹽酸重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)(2)洗

12、氣瓶Y中所裝的液體應(yīng)是(不允許非水雜質(zhì)混在氣體中)()A.濃硫酸B.NaOH溶液C.飽和NaHSO3溶液D.飽和NaHCO3溶液(3)檢驗(yàn)集氣瓶Z是否集滿氣體,置于瓶口的濾紙上所蘸的溶液是()A.BaCl2溶液B.酸性KMnO4溶液C.碘化鉀淀粉溶液D.澄清石灰水重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)解析：(1)銅和稀硝酸反應(yīng)生成NO,NO氣體不能用排氣法收集;銅和濃硝酸反應(yīng)生成NO2,NO2氣體呈紅棕色;碳酸鈣和稀硫酸反應(yīng)生成CO2,但該反應(yīng)不能持續(xù)進(jìn)行;亞硫酸鈉和濃鹽酸反應(yīng)生成SO2,SO2通常為無色氣體,可用向上排空氣法收集。(2)這里要求選擇除去SO2氣體中的HCl氣體的試劑。SO2

13、和HCl的混合氣體通入NaHSO3溶液,發(fā)生化學(xué)反應(yīng):NaHSO3+HCl NaCl+H2O+SO2,這不僅除去了HCl,還增加了SO2。(3)這里要求選擇檢驗(yàn)SO2氣體的試劑。SO2遇BaCl2溶液、碘化鉀淀粉溶液均不產(chǎn)生現(xiàn)象;SO2與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),使酸性高錳酸鉀溶液退色;SO2雖然與澄清石灰水發(fā)生反應(yīng)生成固態(tài)、白色的CaSO3,但在濾紙上觀察不到該現(xiàn)象。答案：(1)D(2)C(3)B重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)規(guī)律方法點(diǎn)撥1.在物質(zhì)的制備中,原理的選擇一般要注意以下幾點(diǎn):一是反應(yīng)原理必須科學(xué);二是原料盡可能易得;三是反應(yīng)過程盡量“綠色化”;四是符合實(shí)際操作。

14、2.氣體發(fā)生裝置的選擇。重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)成功體驗(yàn)2下列制備和收集氣體的實(shí)驗(yàn)裝置中合理的是()重難點(diǎn)一重難點(diǎn)二情景引入知識(shí)點(diǎn)撥典例引領(lǐng)解析：A項(xiàng),收集裝置試管口應(yīng)放一團(tuán)棉花;B項(xiàng),反應(yīng)需要加熱,且收集裝置的導(dǎo)管應(yīng)長進(jìn)短出;C項(xiàng),收集裝置的導(dǎo)管應(yīng)短進(jìn)長出;D項(xiàng)正確。答案：D1 2 31.實(shí)驗(yàn)室制備Cl2時(shí),下列物質(zhì)能代替MnO2的是()A.CaOB.稀硫酸C.SO2D.KMnO4解析：實(shí)驗(yàn)室制取Cl2發(fā)生反應(yīng):MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O,MnO2是氧化劑,故可選用強(qiáng)氧化劑KMnO4代替MnO2。答案：D1 2 32. 右圖是氣體制取裝置,下列能用此裝置制取氣體并能“隨開隨用、隨關(guān)隨停”的是()A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳B.鋅粒和稀硫酸制取氫氣C.濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣D.NaOH與NH3H2O制NH3解析：根據(jù)所給裝置特點(diǎn),所制氣體的反應(yīng)應(yīng)該具備以下特點(diǎn):反應(yīng)不需加熱,反應(yīng)不能太劇烈,因此C項(xiàng)不合理;又因硫酸鈣微溶于水,故生成的CaSO4附著于大理石表面時(shí),可能阻止反應(yīng)進(jìn)行,故A項(xiàng)不合理;NaOH易溶于水,不能用此裝置,故D項(xiàng)不合理。答案：B1 2 33.用排氣法收集下列氣體時(shí),