魯科版必修二第2章第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用第1課時(shí)課件（44張）.pptx

第1課時(shí)利用化學(xué)反應(yīng)制備物質(zhì) 第2章第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 掌握實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的原理 裝置 收集 凈化及尾氣處理的方法 2 知道常見物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室制法和工業(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 核心素養(yǎng) 1 科學(xué)探究 根據(jù)原料確定反應(yīng)原理 要求綜合考慮環(huán)保 節(jié)約 反應(yīng)條件適宜 產(chǎn)品純凈等因素 2 模型認(rèn)知 知道物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般方法 特別是氣體制備綜合實(shí)驗(yàn)的思維模型 基本按 制氣 凈化 主體實(shí)驗(yàn) 尾氣吸收 順序連接儀器 并能運(yùn)用模型解答相關(guān)問題 新知導(dǎo)學(xué) 達(dá)標(biāo)檢測 內(nèi)容索引 新知導(dǎo)學(xué) 1 工業(yè)制法化學(xué)方程式 離子方程式 反應(yīng)中氧化劑是 還原劑是 2 實(shí)驗(yàn)室制法 1 反應(yīng)原理化學(xué)方程式 一 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 h2o cl 離子方程式 反應(yīng)中氧化劑是 還原劑是 2 實(shí)驗(yàn)裝置 mno2 cl 制氣裝置類型 固體 液體氣體 儀器名稱 a 分液漏斗 氣體凈化 裝置b的作用是 裝置c中的試劑是濃硫酸 其作用是 尾氣吸收 裝置e中盛放的試劑是 其作用是 反應(yīng)的化學(xué)方程式是 吸收hcl氣體 干燥氯氣 naoh溶液 吸收多余的氯氣 防止污染 空氣 2naoh cl2 nacl naclo h2o 3 實(shí)驗(yàn)步驟 下 上 左 右 關(guān)閉分液漏斗活塞 將導(dǎo)管 伸入水中 用手捂熱或微熱燒瓶 導(dǎo)管口若有氣泡放 出 停止加熱后導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱 圓底燒瓶 mno2 分液漏斗 濃鹽酸 向上排空氣 濕潤的淀粉 ki試紙 藍(lán) 1 實(shí)驗(yàn)室制備氯氣反應(yīng)原理 強(qiáng)氧化劑 濃鹽酸 1 實(shí)驗(yàn)室是利用氧化還原反應(yīng)制備cl2 mno2為氧化劑 hcl部分表現(xiàn)酸性 部分表現(xiàn)還原性 為還原劑 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 鹽酸濃度逐漸變小 當(dāng)變?yōu)橄←}酸時(shí) 反應(yīng)停止 反應(yīng)中有大量hcl揮發(fā)也是造成hcl不能完全參與反應(yīng)的重要原因 2 實(shí)驗(yàn)室制備cl2的其他方法若實(shí)驗(yàn)室無mno2 可以用強(qiáng)氧化劑kmno4 kclo3 k2cr2o7代替mno2制cl2 16hcl 濃 2kmno4 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o6hcl 濃 kclo3 kcl 3cl2 3h2o 2 氯氣凈化 先除hcl 后除水蒸氣 3 實(shí)驗(yàn)室制取氯氣注意事項(xiàng) 必須用濃鹽酸 mno2與稀鹽酸不反應(yīng) 為了減少制得的cl2中hcl的含量 加熱溫度不宜過高 減少hcl的揮發(fā) 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 尾氣吸收時(shí) 不能用澄清石灰水吸收cl2 因?yàn)槿芤褐衏a oh 2濃度小 吸收不完全 例1 2017 南寧高一檢測 關(guān)于實(shí)驗(yàn)室用mno2和濃鹽酸反應(yīng)制取cl2的反應(yīng) 下列說法中錯(cuò)誤的是a 還原劑是hcl 氧化劑是mno2b 每生成1molcl2 轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2molc 每消耗1molmno2 起還原劑作用的hcl消耗2mold 足量mno2與含0 4molhcl的濃鹽酸共熱可得到0 1molcl2 答案 解析 解析實(shí)驗(yàn)室用mno2和濃鹽酸反應(yīng)制取cl2 mno2 4hcl 濃 mncl2 cl2 2h2o mno2為氧化劑 hcl為還原劑 cl由 1價(jià) 0價(jià) 故每生成1molcl2轉(zhuǎn)移2mol電子 每消耗1molmno2 參加反應(yīng)的hcl為4mol 其中起還原作用的hcl為2mol 由于隨著反應(yīng)的進(jìn)行 鹽酸濃度變小 變?yōu)橄←}酸時(shí) 反應(yīng)停止 故0 4molhcl不能完全反應(yīng) 放出cl2小于0 1mol 1 必須加熱 常溫下mno2與濃鹽酸不反應(yīng) 2 必須用濃鹽酸 mno2與稀鹽酸不反應(yīng) 3 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 鹽酸濃度變小 當(dāng)變?yōu)橄←}酸時(shí) 反應(yīng)就會停止 4 濃鹽酸在此反應(yīng)中表現(xiàn)出酸性和還原性 表現(xiàn)還原性和表現(xiàn)酸性的hcl的物質(zhì)的量之比為1 1 5 此反應(yīng)中氧化劑mno2和還原劑hcl的物質(zhì)的量之比為1 2 而不是1 4 濃鹽酸和mno2制取氯氣反應(yīng)原理的理解 思維啟迪 解析 例2 2017 蚌埠高一檢測 實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)有如下操作 其中正確的順序是 連接裝置并檢查氣密性 緩緩加熱 在圓底燒瓶中加入mno2粉末 從裝有濃鹽酸的分液漏斗中加入濃鹽酸 將多余氯氣用naoh溶液吸收 用向上排空氣法收集氯氣a b c d 答案 解析實(shí)驗(yàn)室制取氯氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí) 先連接裝置并檢查裝置的氣密性 再加藥品 且先加固體再加液體 為減少hcl的揮發(fā)要緩慢加熱 利用氯氣的密度比空氣密度大的性質(zhì)用向上排空氣法收集氯氣 氯氣有毒 最后用堿液吸收多余氯氣以防止污染空氣 1 先連接裝置 后檢查氣密性 2 先檢查氣密性 后加藥品 3 先加固體 后加液體 4 先排出空氣 后收集氯氣 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后 先停止反應(yīng)并排出殘留的cl2 再拆卸裝置 避免污染空氣 實(shí)驗(yàn)室制取cl2的實(shí)驗(yàn)操作 規(guī)律方法 解析 例3實(shí)驗(yàn)室用下列儀器和藥品制取干燥純凈的氯氣 答案 1 按氣流從左到右 裝置正確的連接為a 填各接口字母 f h b c e d g 解析儀器的連接應(yīng)按照制備 凈化 收集 尾氣吸收的順序 解析 2 裝置e的作用是 裝置d的作用是 答案 解析e的作用是除氯化氫雜質(zhì) 裝置d只有一段導(dǎo)氣管 是尾氣吸收裝置 內(nèi)裝氫氧化鈉溶液 除掉氯氣中混有的hcl 吸收多余的氯氣 3 裝置a和d中反應(yīng)的化學(xué)方程式 a d cl2 2naoh naclo nacl h2o 解析 4 某?；瘜W(xué)興趣小組稱取8 7g二氧化錳與足量10mol l 1的濃鹽酸反應(yīng) 理論上可制得氯氣的體積 標(biāo)準(zhǔn)狀況 v1 l 若該小組量取了10mol l 1的濃鹽酸40ml 與足量的二氧化錳反應(yīng) 理論上產(chǎn)生氯氣的體積為v2 標(biāo)準(zhǔn)狀況 則v1 填 或 v2 原因是 答案 2 24 隨著反 應(yīng)的進(jìn)行 鹽酸濃度減小 稀鹽酸不與mno2反應(yīng) 反應(yīng)不再進(jìn)行 解析8 7g二氧化錳物質(zhì)的量為0 1mol mno2與鹽酸完全反應(yīng)可產(chǎn)生0 1mol氯氣 體積為2 24l 10mol l 1的濃鹽酸40ml 其中氯化氫的物質(zhì)的量為0 4mol 若0 4mol氯化氫與足量mno2完全反應(yīng)也可產(chǎn)生0 1mol氯氣 但濃鹽酸在反應(yīng)過程中會逐漸變稀 其中的0 4mol氯化氫不能完全反應(yīng) 產(chǎn)生的氯氣少于0 1mol 所以v1 v2 思維啟迪 實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一套完整的裝置應(yīng)當(dāng)由四部分組成 實(shí)驗(yàn)室制取o2 h2 co2 nh3 cl2 so2六種氣體 從圖 中選取它們的發(fā)生裝置 從圖 中選取它們的收集裝置 二 常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法 a c zn粒 稀硫酸 bc caco3 稀鹽酸 bc mno2 濃鹽酸 d ca oh 2 nh4cl a c na2so3 濃h2so4 c 1 氣體的發(fā)生裝置選擇 根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài) 固體或液體 及反應(yīng)條件 是否加熱 常見氣體發(fā)生裝置有固 固加熱 固 液加熱 固 液不加熱三種 2 收集氣體裝置選擇 根據(jù)氣體的性質(zhì) 溶解性及與空氣的相對密度和化學(xué)性質(zhì) 3 凈化裝置選擇 所選除雜試劑能與雜質(zhì)反應(yīng) 但不與主要成分氣體反應(yīng) 4 尾氣處理裝置選擇 點(diǎn)燃法 如co h2 ch4等易燃性氣體可用此法 吸收法 如cl2 hcl so2 no h2s等可用氫氧化鈉溶液吸收 nh3可用水或稀硫酸吸收 轉(zhuǎn)化法 采用一定的方法 使有毒氣體轉(zhuǎn)化成無毒氣體即可排放 如co能轉(zhuǎn)化為co2排放 例4 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 隨開隨用 隨關(guān)隨停 的是 填字母 下同 答案 解析 a 大理石和稀硫酸制取二氧化碳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 b 解析該裝置適用于塊狀固體與液體不加熱反應(yīng)制取氣體 大理石和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣微溶物 附著在大理石的表面阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行 a項(xiàng)錯(cuò)誤 濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)需要加熱 且mno2為粉末狀固體 c項(xiàng)錯(cuò)誤 二氧化錳為粉末狀固體 不易與h2o2分離 d項(xiàng)錯(cuò)誤 只有b中鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)符合 2 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 答案 解析 a a a d d eb b b d d gc c c d d gd d d c c f c 解析由鹽酸和大理石制得的co2氣體中會含有雜質(zhì)h2o g 和hcl 分別用濃硫酸和飽和碳酸氫鈉溶液除去 應(yīng)先讓氣體通過飽和nahco3溶液除去hcl 再通過濃硫酸干燥 co2的相對分子質(zhì)量為44 比空氣的大 收集co2時(shí)應(yīng)用向上排空氣法 c項(xiàng)正確 解析 例5實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取 收集及尾氣處理裝置如下圖所示 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(shí)驗(yàn) 最合理的選項(xiàng)是 答案 解析該裝置為固液反應(yīng)不加熱制取氣體 用向上排空氣法收集氣體 采用防倒吸的方法進(jìn)行尾氣處理 a項(xiàng) 氨氣不能使用向上排空氣法 錯(cuò)誤 b項(xiàng) 正確 c項(xiàng) 銅與稀硝酸反應(yīng)生成no 在c中無法收集到純凈的no2且不能用水吸收尾氣 錯(cuò)誤 d項(xiàng) 制取氯氣需要加熱 錯(cuò)誤 學(xué)習(xí)小結(jié) 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 裝配儀器 檢驗(yàn)氣密性 加入藥品 達(dá)標(biāo)檢測 1 下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取cl2的說法正確的是a 實(shí)驗(yàn)室中可用mno2與1mol l 1鹽酸反應(yīng)制cl2b 每生成1molcl2 轉(zhuǎn)移2mol電子c 每消耗1molmno2 起還原作用的hcl消耗4mold 用燒瓶 鐵架臺 分液漏斗 導(dǎo)管可用于mno2和濃鹽酸反應(yīng)制備cl2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 解析a項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)室用mno2和濃鹽酸反應(yīng)制取cl2 1mol l 1鹽酸為稀鹽酸 錯(cuò)誤 b項(xiàng) 反應(yīng)前后氯由 1價(jià)變?yōu)?價(jià) 每生成1molcl2 轉(zhuǎn)移電子2mol 正確 c項(xiàng) 反應(yīng)mno2 4hcl 濃 mncl2 cl2 2h2o 每消耗1molmno2 參加反應(yīng)的hcl為4mol 其中起還原作用的hcl為2mol 錯(cuò)誤 d項(xiàng) 缺少酒精燈 錯(cuò)誤 1 2 3 4 5 6 7 2 下列物質(zhì)可用來干燥cl2的是 堿石灰 濃硫酸 無水cacl2 p2o5a b c d 答案 解析 解析堿石灰主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉 屬于堿性干燥劑 不能用堿石灰干燥氯氣等與堿反應(yīng)的氣體 可以干燥中性氣體和氨氣 濃h2so4不能用于干燥氨氣及h2s hbr hi等還原性氣體 可用于干燥氯氣等酸性氣體和中性氣體 p2o5不能干燥氨氣 可以用來干燥酸性氣體和中性氣體 無水cacl2可以用來干燥除氨氣之外的常見氣體 1 2 3 4 5 6 7 3 下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取氣體所用試劑的組合不合理的是a 制cl2 mno2 濃鹽酸b 制h2 稀硫酸 znc 制o2 mno2 h2o2d 制co2 稀硫酸 caco3 答案 解析 解析碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水 覆蓋在碳酸鈣的表面使反應(yīng)難以繼續(xù)進(jìn)行 因此 實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該選用稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳 1 2 3 4 5 6 7 4 在氯氣的制備實(shí)驗(yàn)中 有位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的制備裝置 其中分液漏斗與燒瓶瓶塞之間連接一段橡膠管和玻璃管 下列對其作用的敘述中正確的是 答案 a 防止氯氣造成大氣污染b 使反應(yīng)的氯氣循環(huán)使用c 使燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)與大氣壓保持一致d 使分液漏斗中的液體更容易流入燒瓶 1 2 3 4 5 6 7 5 下列制備和收集氣體的實(shí)驗(yàn)裝置合理的是 答案 解析 解析a項(xiàng) 用氯化銨和氫氧化鈣制nh3 盛放固體反應(yīng)物的大試管的管口應(yīng)該略向下傾斜 防止試管炸裂 b項(xiàng) 用mno2和濃鹽酸制cl2需要加熱且集氣瓶中導(dǎo)管應(yīng)長進(jìn)短出 c項(xiàng) 應(yīng)該用向下排空氣法或排水法收集h2 1 2 3 4 5 6 7 6 在實(shí)驗(yàn)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 答案 解析 解析此類題解應(yīng)從以下角度分析 反應(yīng)制氣 除雜 干燥 收集 尾氣吸收等基本過程 各過程所需試劑 反應(yīng)條件 裝置連接去判斷 該反應(yīng)需要加熱 缺少酒精燈和石棉網(wǎng) 用mno2和濃鹽酸共熱制得的氯氣中 有揮發(fā)出來的hcl氣體和水蒸氣 應(yīng)先用飽和食鹽水除去hcl氣體 再用濃硫酸除水蒸氣 圖中除雜順序顛倒 兩個(gè)洗氣瓶的進(jìn) 出氣導(dǎo)管出錯(cuò) 1 2 3 4 5 6 7 2 下圖所示是一個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖 這個(gè)裝置圖有哪些錯(cuò)誤 請分別指出 答案 有幾處填幾處 燒瓶下面缺石棉網(wǎng) 鐵圈下面缺酒精燈 盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒了 兩個(gè)洗氣瓶中的氣體流向應(yīng)該是長導(dǎo)管進(jìn) 短導(dǎo)管出 1 2 3 4 5 6 7 3 在改正的裝置中 洗氣瓶中的飽和食鹽水的作用 洗氣瓶中濃h2so4的作用 燒杯中的naoh溶液的作用 答案 吸收揮發(fā)出的氯化氫氣體 吸收水蒸氣 吸收多余的氯氣 1 2 3 4 5 6 7 7 已知 2kmno4 16hcl 濃 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 所以在實(shí)驗(yàn)室可用高錳酸鉀固體和濃鹽酸制氯氣 實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示 答案 解析 1 請為該實(shí)驗(yàn)選擇合適的發(fā)生裝置 填 a