高中化學(xué) 第2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.ppt

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)定位1 學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法 會(huì)用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理和尾氣的處理 2 知道一些常見物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室制法和工業(yè)制法 3 會(huì)識(shí)別常見的化學(xué)儀器 選擇正確的氣體發(fā)生裝置 內(nèi)容索引 新知導(dǎo)學(xué) 新知探究點(diǎn)點(diǎn)落實(shí) 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 當(dāng)堂檢測(cè)鞏固反饋 新知導(dǎo)學(xué) 1 氯氣的制備原理瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦礦石時(shí) 把鹽酸和軟錳礦礦石混合在一起加熱 意外地發(fā)現(xiàn)有一種令人窒息的黃綠色氣體生成 這種氣體就是氯氣 至今 實(shí)驗(yàn)室中仍用這種方法制取氯氣 1 實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的原理是 2 現(xiàn)在工業(yè)上大量制取氯氣通常是電解飽和食鹽水法 稱作氯堿工業(yè) 其原理是 3 從氧化還原反應(yīng)知識(shí)的角度分析 上述兩個(gè)反應(yīng)的共同之處是 不同點(diǎn)是 一 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 mno2 4hcl 濃 mncl2 cl2 2h2o 2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 把 1 價(jià)的氯氧化成0價(jià)的氯 原料 條件不同 2 實(shí)驗(yàn)室制取氯氣按下列裝置完成實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的實(shí)驗(yàn) 1 裝置a為氣體發(fā)生裝置 反應(yīng)的離子方程式是 mno2 2cl 4h mn2 cl2 2h2o 2 裝置b的作用是 裝置c中的試劑是 其作用是 3 加熱一段時(shí)間后 裝置d中可觀察到的現(xiàn)象是 4 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 有黃綠色氣體生成 naoh溶液 吸收多余的氯氣 2naoh cl2 nacl naclo h2o 濃硫酸 5 氯氣集滿的檢驗(yàn) 將貼在玻璃棒一端的靠近集氣瓶口 若試紙變成藍(lán)色 說明氣體已經(jīng)集滿 濕潤的淀粉 ki試紙 1 氯氣的工業(yè)制法 電解飽和食鹽水 2 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法原理 強(qiáng)氧化劑 濃hcl 裝置 固體 液體氣體 收集 向上排空氣法 排飽和食鹽水法 干燥 如圖所示 檢驗(yàn) 濕潤的淀粉 ki試紙變藍(lán)色 尾氣處理 naoh溶液吸收 關(guān)鍵提醒 1 kmno4 kclo3 ca clo 2 naclo常溫下也可將濃鹽酸氧化為cl2 如 16hcl 濃 2kmno4 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 6hcl 濃 kclo3 kcl 3cl2 3h2o 2 由于ca oh 2微溶于水 吸收cl2時(shí)不宜用澄清的石灰水代替naoh溶液 3 注意反應(yīng)的條件為 濃鹽酸 和 加熱 一旦鹽酸變稀 反應(yīng)將不再進(jìn)行 4 為防止鹽酸揮發(fā) 加熱溫度不宜過高 且緩緩滴加濃鹽酸 1 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 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 規(guī)律方法 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 規(guī)律方法 規(guī)律方法實(shí)驗(yàn)室制取cl2的實(shí)驗(yàn)操作 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 2 實(shí)驗(yàn)室用下列儀器和藥品制取干燥純凈的氯氣 答案 解析 1 按氣流從左到右 裝置正確的連接為a 填各接口字母 fhb cedg 解析儀器的連接應(yīng)按照制備 凈化 收集 尾氣吸收的順序 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 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(huì)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 2 裝置e的作用是 裝置d的作用是 3 裝置a和d中反應(yīng)的化學(xué)方程式 a d 答案 除掉氯氣中混有的hcl吸收多余的氯氣 cl2 2naoh naclo nacl h2o 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 方法規(guī)律 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 2 24 方法規(guī)律氣體制備的三個(gè)順序 1 安裝順序 由下而上 由左而右 2 操作順序 安裝儀器 檢查裝置氣密性 加入藥品 先固后液 加熱 3 裝置順序 制氣 凈化 先除雜 再干燥 收集 尾氣處理 1 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 bc bc d a c c zn粒 稀硫酸 caco3 稀鹽酸 mno2 濃鹽酸 ca oh 2 nh4cl na2so3 濃h2so4 2 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 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 三種 2 收集氣體裝置選擇 根據(jù)氣體的 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) 如除去氨氣雜質(zhì)可選用 干燥氯氣選用 干燥氨氣選用 固 固加熱 固 液加熱 固 液不加熱 性質(zhì) 溶解性及與空氣的相對(duì)密度和化學(xué) 性質(zhì) 硫酸或p2o5 濃硫酸 堿石灰 4 尾氣處理裝置選擇 點(diǎn)燃法 如等易燃性氣體可用此法 吸收法 如cl2 hcl so2 no h2s等可用溶液吸收 nh3可用吸收 轉(zhuǎn)化法 采用一定的方法 使即可排放 如co能轉(zhuǎn)化為co2排放 co h2 ch4 氫氧化鈉 水或稀硫酸 有毒氣體轉(zhuǎn)化成無毒氣體 實(shí)驗(yàn)室制取氣體并進(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的操作方法步驟 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 驗(yàn)滿 性質(zhì)驗(yàn)證 尾氣處理 拆卸儀器并洗刷收存 可簡(jiǎn)記為連 檢 裝 制 凈 集 驗(yàn) 拆 3 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 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 答案 解析 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 方法規(guī)律 a a a d d eb b b d d gc c c d d gd d d c c f 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(duì)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 方法規(guī)律 方法規(guī)律題給制氣裝置適合于塊狀固體與液體不加熱制取氣體 4 實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取 收集及尾氣處理裝置如右圖所示 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 規(guī)律方法 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 規(guī)律方法 規(guī)律方法解答氣體制備解題思路 1 認(rèn)真審題 看清題目要求 2 反應(yīng)原理是否正確 包括試劑 狀態(tài)和濃度 反應(yīng)條件 3 氣體的凈化和干燥是否正確 包括順序 試劑 狀態(tài)和濃度 裝置 4 氣體的收集和尾氣處理是否正確 包括方法 試劑 狀態(tài)和濃度 裝置 5 是否需要?dú)怏w防倒吸裝置 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(cè) 1 下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取cl2的反應(yīng) 下列說法正確的是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(tái) 分液漏斗 導(dǎo)管可用于mno2和濃鹽酸反應(yīng)制備cl2 1 2 3 4 5 答案 解析 6 7 1 2 3 4 5 6 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0價(jià) 為每生成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 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 1 2 3 4 5 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 答案 解析 6 7 1 2 3 4 5 答案 解析 6 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 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 7 4 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 1 2 3 4 5 答案 解析 6 7 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 若采用長頸漏斗時(shí) 長頸漏斗的下端必須插入到溶液中 以防止co2氣體從長頸漏斗中揮發(fā)出來 d項(xiàng)正確 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 1 2 3 4 5 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 答案 解析 6 7 答案 解析 1 2 3 4 5 6 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 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) 7 mno2 4hcl 濃 mncl2 cl2 2h2o 答案 1 2 3 4 5 6 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(qǐng)分別指出 有幾處填幾處 7 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)洗氣瓶中的氣體入口導(dǎo)管應(yīng)插入液面下 而出口導(dǎo)管應(yīng)靠近瓶塞 答案 1 2 3 4 5 6 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 7 吸收水蒸氣吸收多余的氯氣 吸收揮發(fā)出的 氯化氫氣體 答案 解析 1 2 3 4 5 6 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 1 請(qǐng)為該實(shí)驗(yàn)選擇合適的發(fā)生裝置