1、第1课时 利用化学反应制备物质,第2章 第3节 化学反应的利用,学习目标定位 1.学会实验室制取氯气的方法，会用化学方程式表示其反应原理和尾气的处理。 2.知道一些常见物质的实验室制法和工业制法。 3.会识别常见的化学仪器，选择正确的气体发生装置。,内容索引,新知导学 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,新知导学,1.氯气的制备原理 瑞典化学家舍勒在研究软锰矿矿石时，把盐酸和软锰矿矿石混合在一起加热，意外地发现有一种令人窒息的黄绿色气体生成，这种气体就是氯气。至今，实验室中仍用这种方法制取氯气。 (1)实验室制备氯气的原理是_。 (2)现在工业上大量制取氯气通常是电解饱和食盐水法
2、，称作氯碱工业。 其原理是_。 (3)从氧化还原反应知识的角度分析，上述两个反应的共同之处是 ，不同点是 。,一、氯气的实验室制法,MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O,2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2,把1,价的氯氧化成0价的氯,原料、条件不同,2.实验室制取氯气 按下列装置完成实验室制取氯气的实验：,(1)装置A为气体发生装置，反应的离子方程式是_ _。,MnO22Cl,4H Mn2Cl22H2O,(2)装置B的作用是 ，装置C中的试剂是 ，其作用是。 (3)加热一段时间后，装置D中可观察到的现象是 。 (4)装置E中盛放的试剂是 ，其作用是 ，反应的化学方程式是_。,
3、吸收HCl气体,干燥氯气,有黄绿色气体生成,NaOH溶液,吸收多余的氯气,2NaOHCl2=NaClNaClOH2O,浓硫酸,(5)氯气集满的检验：将贴在玻璃棒一端的 靠近集气瓶口，若试纸变成蓝色，说明气体已经集满。,湿润的淀粉-KI试纸,1.氯气的工业制法电解饱和食盐水。 2.氯气的实验室制法 原理：强氧化剂浓HCl； 装置：“固体液体 气体”； 收集：向上排空气法、排饱和食盐水法；,干燥：如图所示：,检验：湿润的淀粉-KI试纸变蓝色； 尾气处理：NaOH溶液吸收。,关键提醒 (1)KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、NaClO常温下也可将浓盐酸氧化为Cl2。如： 16HCl(浓)2K
4、MnO4=2KCl2MnCl25Cl28H2O； 6HCl(浓)KClO3=KCl3Cl23H2O。 (2)由于Ca(OH)2微溶于水，吸收Cl2时不宜用澄清的石灰水代替NaOH溶液。 (3)注意反应的条件为“浓盐酸”和“加热”，一旦盐酸变稀，反应将不再进行。 (4)为防止盐酸挥发，加热温度不宜过高，且缓缓滴加浓盐酸。,1.实验室制取氯气时有如下操作，其中正确的顺序是 连接装置并检查气密性 缓缓加热 加入MnO2粉末 从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸 将多余氯气用NaOH溶液吸收 用向上排空气法收集氯气 A. B. C. D.,答案,解析,规律方法,解析 实验室制取氯气进行实验操作时，先连接
5、装置并检查装置的气密性，再加药品，且先加固体再加液体，为减少HCl的挥发要缓慢加热，利用氯气的密度比空气密度大的性质用向上排空气法收集氯气，氯气有毒，最后用碱液吸收多余氯气以防止污染空气。,规律方法,规律方法 实验室制取Cl2的实验操作： (1)先连接装置，后检查气密性； (2)先检查气密性，后加药品； (3)先加固体，后加液体； (4)先排出空气，后收集氯气； (5)实验结束后，先停止反应并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。,2.实验室用下列仪器和药品制取干燥纯净的氯气。,答案,解析,(1)按气流从左到右，装置正确的连接为a_，_，_，_ (填各接口字母)。,f h b,c e d
6、 g,解析 仪器的连接应按照制备、净化、收集、尾气吸收的顺序；E的作用是除氯化氢杂质，装置D只有一段导气管，是尾气吸收装置，内装氢氧化钠溶液。8.7 g二氧化锰物质的量为0.1 mol，MnO2与盐酸完全反应可产生0.1 mol氯气，体积为2.24 L；10 molL1的浓盐酸40 mL，其中氯化氢的物质的量为0.4 mol，若0.4 mol氯化氢与足量MnO2完全反应也可产生0.1 mol氯气，但浓盐酸在反应过程中会逐渐变稀，其中的0.4 mol氯化氢不能完全反应，产生的氯气少于0.1 mol，所以V1V2。,(2)装置E的作用是_，装置D的作用是_。 (3)装置A和D中反应的化学方程式：
7、A_； D_。,答案,除掉氯气中混有的HCl 吸收多余的氯气,Cl22NaOH=NaClONaClH2O,(4)某校化学兴趣小组称取8.7 g二氧化锰与足量10 molL1的浓盐酸反应，理论上可制得氯气的体积(标准状况)V1_L。若该小组量取了 10 molL1的浓盐酸40 mL，与足量的二氧化锰反应，理论上产生氯气的体积为V2(标准状况)，则V1_ (填“”“,方法规律 气体制备的三个顺序 (1)安装顺序：由下而上，由左而右。 (2)操作顺序：安装仪器检查装置气密性加入药品(先固后液)加热。 (3)装置顺序：制气净化(先除杂，再干燥)收集尾气处理。,1.实验室制取O2、H2、CO2、NH3、
8、Cl2、SO2六种气体，从图中选取它们的发生装置，从图中选取它们的收集装置。,二、常见气体的实验室制法,a,c,bc,bc,d,a,c,c,Zn粒、稀硫酸,CaCO3、稀盐酸,MnO2、浓盐酸,Ca(OH)2、NH4Cl,Na2SO3、浓H2SO4,2.实验室制取气体的一套完整的装置应当由四部分组成：,(1)气体的发生装置选择：根据反应物状态(固体或液体)及反应条件(是否加热)。常见气体发生装置有 、 、 三种。 (2)收集气体装置选择：根据气体的_ _。 (3)净化装置选择：所选除杂试剂能与杂质反应，但不与主要成分气体反应。如除去氨气杂质可选用 ，干燥氯气选用 ，干燥氨气选用 。,固固加热,
9、固液加热,固液不加热,性质(溶解性及与空气的相对密度和化学,性质),硫酸或P2O5,浓硫酸,碱石灰,(4)尾气处理装置选择： 点燃法：如 等易燃性气体可用此法。 吸收法：如Cl2、HCl、SO2、NO、H2S等可用 溶液吸收；NH3可用 吸收。 转化法：采用一定的方法，使 即可排放。如CO能转化为CO2排放。,CO、H2、CH4,氢氧化钠,水或稀硫酸,有毒气体转化成无毒气体,实验室制取气体并进行性质实验的操作方法步骤：连接组装仪器检验装置的气密性装入药品制取除杂、净化、干燥收集、验满性质验证尾气处理拆卸仪器并洗刷收存。可简记为连、检、装、制、净、集、验、拆。,3.(1)如图所示是气体制取装置，
10、下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是_(填字母，下同)。 A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳 B.锌粒和稀硫酸制氢气 C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气 D.二氧化锰和双氧水制氧气,答案,解析,解析 该装置适用于块状固体与液体不加热反应制取气体。大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙微溶物，附着在大理石的表面阻止反应的继续进行，A项错误； 浓盐酸与二氧化锰反应需要加热，且MnO2为粉末状固体，C项错误； 二氧化锰为粉末状固体，不易与H2O2分离，D项错误； 只有B中锌粒与稀硫酸的反应符合。,(2)为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从下图中选择合适的装置并连接。合理的是_。,答案,解析,
11、方法规律,A.aadde B.bbddg C.ccddg D.ddccf,解析 由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl，分别用浓硫酸和饱和碳酸氢钠溶液除去，应先让气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，再通过浓硫酸干燥。CO2的相对分子质量为44，比空气的大，收集CO2时应用向上排空气法。C项正确。,方法规律,方法规律 题给制气装置适合于块状固体与液体不加热制取气体。,4.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如右图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是,答案,解析,规律方法,解析 该装置为固液反应不加热制取气体，用向上排
12、空气法收集气体，采用防倒吸的方法进行尾气处理。 A项，氨气不能使用向上排空气法，错误； B项，正确； C项，铜与稀硝酸反应生成NO，在c中无法收集到纯净的NO2且不能用水吸收尾气，错误； D项，制取氯气需要加热，错误。,规律方法,规律方法 解答气体制备解题思路： (1)认真审题，看清题目要求。 (2)反应原理是否正确，包括试剂(状态和浓度)、反应条件。 (3)气体的净化和干燥是否正确，包括顺序、试剂(状态和浓度)、装置。 (4)气体的收集和尾气处理是否正确，包括方法、试剂(状态和浓度)、装置。 (5)是否需要气体防倒吸装置。,学习小结,气体实验装置的设计 (1)装置顺序：制气装置净化装置反应或
13、收集装置尾气吸收装置。 (2)安装顺序：由下向上，由左向右。 (3)操作顺序：装配仪器检验气密性加入药品。,达标检测,1.下列关于实验室制取Cl2的反应，下列说法正确的是 A.实验室中可用MnO2与1 molL1盐酸反应制Cl2 B.每生成1 mol Cl2，转移2 mol电子 C.每消耗1 mol MnO2，起还原作用的HCl消耗4 mol D.用烧瓶、铁架台、分液漏斗、导管可用于MnO2和浓盐酸反应制备Cl2,1,2,3,4,5,答案,解析,6,7,1,2,3,4,5,6,解析 A项，实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2，1 molL1盐酸为稀盐酸，错误； B项，反应前后氯由1价变0价，
14、为每生成1 mol Cl2，转移电子2 mol，正确； C项，反应MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O，每消耗1 mol MnO2，参加反应的HCl为4 mol，其中起还原作用的HCl为2 mol，错误； D项，缺少酒精灯，错误。,7,2.下列物质可用来干燥Cl2的是 碱石灰 浓硫酸 无水CaCl2 P2O5 A. B. C. D.,1,2,3,4,5,解析 碱石灰主要成分是氧化钙和氢氧化钠，属于碱性干燥剂，不能用碱石灰干燥氯气等与碱反应的气体，可以干燥中性气体和氨气；浓H2SO4不能用于干燥氨气及H2S、HBr、HI还原性气体，可用于干燥氯气等酸性气体和中性气体；P2O5不能干燥
15、氨气，可以用来干燥酸性气体和中性气体；无水CaCl2可以用来干燥除氨气之外的常见气体。,答案,解析,6,7,1,2,3,4,5,答案,解析,6,3.下列关于实验室制取气体所用试剂的组合不合理的是 A.制Cl2：MnO2、浓盐酸 B.制H2：稀硫酸、Zn C.制O2：MnO2、H2O2 D.制CO2：稀硫酸、CaCO3,解析 碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙的表面使反应难以继续进行，因此，实验室应该选用稀盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳。,7,4.实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装置中合理的是,1,2,3,4,5,答案,解析,6,7,解析 实验室制取CO2的特点
16、是固体和液体反应且不需要加热，由于盐酸易挥发，因此在收集之前需要除去挥发出的HCl气体，因为CO2的密度大于空气的，所以采用向上排空气法收集CO2气体。若采用长颈漏斗时，长颈漏斗的下端必须插入到溶液中，以防止CO2气体从长颈漏斗中挥发出来，D项正确。,1,2,3,4,5,6,7,5.下列制备和收集气体的实验装置合理的是,1,2,3,4,5,解析 A项，用氯化铵和氢氧化钙制NH3，盛放固体反应物的大试管的管口应该略向下倾斜，防止试管炸裂； B项，用MnO2和浓盐酸制Cl2需要加热且集气瓶中导管应长进短出； C项，应该用向下排空气法或排水法收集H2。,答案,解析,6,7,答案,解析,1,2,3,4
17、,5,6,6.在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气。 (1)写出反应的化学方程式：_。,解析 此类题解应从以下角度分析：反应制气、除杂、干燥、收集、尾气吸收等基本过程；各过程所需试剂、反应条件、装置连接去判断。该反应需要加热，缺少酒精灯和石棉网，用MnO2和浓盐酸共热制得的氯气中，有挥发出来的HCl气体和水蒸气，应先用饱和食盐水除去HCl气体，再用浓硫酸除水蒸气，图中除杂顺序颠倒，两个洗气瓶的进、出气导管出错。,7,MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O,答案,1,2,3,4,5,6,(2)下图所示是一个学生设计的实验装置图。这个装置图有哪些错误？请分别指出： _； _
18、； _ _； _； _。(有几处填几处),7,烧瓶下面缺石棉网 铁圈下面缺酒精灯 盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱 和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 两个洗气瓶中的气体入口导管应插入液面下，而出口导管应靠近瓶塞,答案,1,2,3,4,5,6,(3)在改正的装置中，洗气瓶中的饱和食盐水的作用：_ _； 洗气瓶中浓H2SO4的作用：_； 烧杯中的NaOH溶液的作用：_。,7,吸收水蒸气 吸收多余的氯气,吸收挥发出的,氯化氢气体,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7.已知：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，所以在实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气，实验装置如下图所示。,(1)请
19、为该实验选择合适的发生装置_(填“A”或“B”)。,7,B,解析 由题知，该反应制取气体的类型为固体液体气体；反应不需加热，故应选择B装置。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(2)要得到纯净、干燥的氯气，在发生装置和集气瓶之间还需要放置如下图中的_(填字母)。,解析 氯气中可能混有HCl、H2O(g)，HCl用饱和NaCl溶液除去，H2O(g)用浓硫酸除去，要得到纯净、干燥的氯气，应先除去HCl，再除去H2O(g)。,7,D,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(3)烧杯中所盛液体为_，其作用是_。,解析 烧杯中所盛液体为NaOH溶液，其作用是吸收多余的氯气。,7,NaOH溶液,吸收多余的氯气,本课结束,
