2018版高中化学第2章化学键化学反应与能量第3节化学反应的利用第1课时利用化学反应制备物质学案鲁科.wps
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1、第 3 3 节 化学反应的利用 第 1 1 课时 利用化学反应制备物质 1掌握氯气的实验室制法。(重点) 2了解氯气的工业制法。 3会识别常见的化学仪器,选择正确的气体发生装置。(重难点) 氯 气 的 制 法 基础初探 1实验室制法 (1)反应原理 化学方程式:MnO24HCl(浓) = MnCl2Cl22H2O。 (2)仪器和试剂 仪器:圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、集气瓶、铁架台、石棉网、烧杯。 试剂:MnO2、浓盐酸、NaOH 溶液。 (3)实验装置 (4)实验步骤 1 (5)尾气处理 尾气用 NaOH 溶液吸收,防止污染空气。 反应的离子方程式:2OHCl2=ClClOH2O。 2工业制
2、法 (1)化学方程式为 通电 2NaCl2H2O = 2NaOHH2Cl2。 (2)离子方程式为 通电 2Cl2H2O = 2OHH2Cl2。 探究升华 思考探究 下图是实验室以 MnO2和浓盐酸反应制 Cl2并净化和收集的装置,试回答以下问题: 2 问题思考: 1如何检验该装置的气密性。 【提示】 将导管末端插入水中,用酒精灯微热烧瓶,导管口有气泡冒出,移开酒精灯, 水上升到导管中形成一段稳定的水柱,则证明装置的气密性良好。 2饱和食盐水、浓 H2SO4的作用是什么?能否将二者顺序颠倒? 【提示】 饱和食盐水除去 Cl2中混有的 HCl;浓 H2SO4除去水蒸气。二者不能颠倒,否则 会重新混
3、有水蒸气。 3尾气处理装置中能否用澄清石灰水处理过量的 Cl2? 【提示】 不能。澄清石灰水中 Ca(OH)2溶解度不大,能够处理的 Cl2量较少,一般不用 澄清石灰水吸收尾气。 认知升华 实验室制氯气 1实验装置 2反应原理 (1)用 MnO2作氧化剂 MnO24HCl(浓) = MnCl2Cl22H2O。 (2)用 KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂 如 2KMnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2O。 3气体的净化 先用饱和食盐水除去 HCl,再用浓硫酸除去水蒸气。除去 Cl2中的 HCl 可用图(a)所示的试 剂和装置。除去 Cl2中的 H2O 可用图
4、(b)、图(c)和图(d)所示的试剂和装置。 3 4气体的收集 向上排空气法或排饱和食盐水法。 (1)Cl2密度大于空气,可用向上排空气法收集,如图(e)。 (2)Cl2能溶于水,1 体积水溶解 2 体积 Cl2,用排饱和食盐水法收集,如图(f)。 排饱和食盐水法收集的 Cl2较纯,但不干燥。向上排空气法可收集到干燥的 Cl2。 5验满方法 检验 Cl2是否已收集满整个集气瓶,可用以下几种方法: (1)因 Cl2是黄绿色气体,若观察到整个集气瓶内都已充满黄绿色,则已收集满氯气。 (2)用湿润的淀粉KI 试纸检验:将一小块湿润的淀粉KI 试纸靠近集气瓶口,若试纸变蓝 色,说明 Cl2已收集满。原
5、理为 Cl22KI=I22KCl,I2遇淀粉变蓝色。 (3)用湿润的蓝色石蕊试纸检验:将一小块湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶口,若试纸先 变红色,后来又变为白色(或红色退去),则说明 Cl2已收集满。原理为 Cl2H2O=HClHClO, 盐酸使试纸变红,HClO 的强氧化性使红色退去。 6尾气吸收 多余的 Cl2用强碱溶液(如 NaOH 溶液,KOH 溶液)吸收,反应的离子方程式是 Cl22OH=Cl ClOH2O。 题组冲关 1实验室用 MnO2和浓盐酸来制取氯气,主要操作: 将烧瓶固定在铁架台上 把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈的高度,固定铁圈,放上石棉网 用药匙向烧瓶中加入 Mn
6、O2,再向分液漏斗中加入浓盐酸,并将导管放入集气瓶中 检查装置的气密性 在烧瓶上装好分液漏斗,连接好导管 最好的实验操作顺序是( ) A B C D 4 【答案】 C 2下列关于实验室制取 Cl2的反应,下列说法错误的是( ) A还原剂是 HCl,氧化剂是 MnO2 B每生成 1 mol Cl2,转移电子的物质的量为 2 mol C每消耗 1 mol MnO2,起还原作用的 HCl消耗 4 mol D生成的 Cl2中,除含有一些水蒸气以外,还含有 HCl杂质 【解析】 实验室用 MnO2和浓盐酸反应制取 Cl2:MnO24HCl(浓) = MnCl2Cl2 2H2O,每消耗 1 mol MnO
7、2,参加反应的 HCl 为 4 mol,其中起还原作用的 HCl 为 2 mol。 【答案】 C 3氯气是一种重要的化工原料。 【导学号:55102097】 (1)实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式是 _。 (2)某学习小组利用此原理设计如图所示的装置制取氯气。 在该实验中,制取氯气的装置是_(填字母)。 C 装置中盛放饱和氯化钠溶液,其作用是 _ _。 D 装置的作用是干燥氯气,其中盛放的试剂是 _。 该实验存在明显的缺陷,改进的方法是 _ _。 【解析】 实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应原理是 MnO24HCl(浓) 5 =MnCl2Cl22H2O,该反应是
8、固体和液体需要加热的反应,故选 c 装置制取氯气。因 为氯化氢易挥发,制取的氯气中含有杂质氯化氢,还有水蒸气,所以要得到干燥纯净的氯气, 应先通过饱和氯化钠溶液,除去氯气中的氯化氢,再通过浓硫酸干燥氯气,最后为防止氯气污 染环境,要用氢氧化钠溶液吸收尾气。 【答案】 (1)MnO24HCl(浓) = MnCl2Cl22H2O (2)c 除去氯气中的氯化氢 浓硫酸 在 E 装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的 洗气瓶(合理即可) 利 用 化 学 反 应 制 备 其 他 物 质 基础初探 物质 实验室制法 工业制法 高温 CH2O(g) = COH2 氢气 ZnH2SO4=ZnSO4H2高温 COH2
9、O(g) = CO2H2 二氧化碳 CaCO32HCl=CaCl2CO2 H2O 高温 CaCO3 = CaOCO2 MnO2 氧气 2H2O2 = 2H2OO2 分离液态空气 点燃 SO2 = SO2 硫酸 氨气 2NH4ClCa(OH)2 = CaCl2 V2O5 2SO2O22SO3 SO3H2O=H2SO4 高温、高压 N23H2 2NH3 催化剂 硝酸 2NH3 2H2O NaNO3H2SO4(浓) = NaHSO4 HNO3 高温 4NH35O2 = 4NO6H2O 催化剂 2NOO2=2NO2 3NO2H2O=2HNO3NO 探究升华 6 思考探究 实验室提供下列药品:蒸馏水;用
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