2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 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)課件 魯科版必修2.ppt

《2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 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)課件 魯科版必修2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 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)課件 魯科版必修2.ppt（44頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、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(jiàn)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(jiàn)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(wèn)題。,,,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),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、。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－,①制氣裝置類(lèi)型：固體＋液體氣體。儀器名稱：a。,分液漏斗,②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。③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

3、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(rùn)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。①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。②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(wú)MnO2，可以用強(qiáng)氧化劑KMnO4、KClO3、K2Cr2O7代替MnO2制Cl2。16HCl(濃)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2

4、＋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)①必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。②為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過(guò)高，減少HCl的揮發(fā)。③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。④尾氣吸收時(shí)，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因?yàn)槿芤褐蠧a(OH)2濃度小，吸收不完全。,例1(2017南寧高一檢測(cè))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(shuō)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

5、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

6、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(huì)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(cè))實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)有如下操作，其中正確的順序是①連接裝置并檢查氣密性②緩緩加熱③在圓底燒瓶中加入MnO2粉末④從裝有濃鹽酸的分液漏斗中加入濃鹽酸⑤將多余氯氣用NaOH溶液吸收⑥用向上排空氣法收集氯氣A.①②③④⑤⑥B.

7、③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤,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

8、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____________________________

9、____。,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10molL－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10molL－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“>”“,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；10molL－1的濃鹽酸40mL，其中氯化氫的物質(zhì)的量為0.4mol，若0.4mo

10、l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(guò)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。,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Ⅰ中選取它們的發(fā)生裝置，從圖Ⅱ中選取它們的收集裝置。,二、常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法,a,c,①④⑤,Zn粒、稀硫酸,bc,①②,CaCO3、稀鹽酸,bc,④⑤,MnO2、濃鹽酸,d,①④⑤,Ca(OH)2、NH4Cl,a,c,③,Na2SO3、濃H2SO4,c,④⑤,(1)氣體的發(fā)生裝置選擇：根據(jù)反應(yīng)物狀

11、態(tài)(固體或液體)及反應(yīng)條件(是否加熱)。常見(jiàn)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(duì)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：①點(diǎn)燃法：如CO、H2、CH4等易燃性氣體可用此法。②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。③轉(zhuǎn)化法：采用一定的方法，使有毒氣體轉(zhuǎn)化成無(wú)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(kāi)隨用、隨關(guān)隨?！钡氖莀_

12、_(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

13、—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(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(guò)飽和NaHCO3溶液除去HCl，再通過(guò)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。,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?shī)A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)，

14、銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，在c中無(wú)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(cè),1.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的說(shuō)法正確的是A.實(shí)驗(yàn)室中可用MnO2與1molL－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,答案,解析,√,1,2,3,4

15、,5,6,7,解析A項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，1molL－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(lái)干燥Cl2的是①堿石灰②濃硫酸③無(wú)水CaCl2④P2O5A.①②B.①③④C.②③④D.①②③④,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

16、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(lái)干燥酸性氣體和中性氣體；無(wú)水CaCl2可以用來(lái)干燥除氨氣之外的常見(jiàn)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

17、,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(duì)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?jī)?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(zhǎng)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

18、,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(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________。,答案,解析,解析此類(lèi)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(guò)程；各過(guò)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(lái)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

19、？請(qǐng)分別指出：,答案,①__________________；②__________________；③_________________________________________________；④_______________________________________________；⑤__________________。(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(zhǎng)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，①洗氣瓶中的飽和食鹽水的作用：_____________

20、__________；②洗氣瓶中濃H2SO4的作用：___________；③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(qǐng)為該實(shí)驗(yàn)選擇合適的發(fā)生裝置___(填“A”或“B”)。,B,解析由題知，該反應(yīng)制取氣體的類(lèi)型為固體＋液體→氣體；反應(yīng)不需加熱，故應(yīng)選擇B裝置。,1,2,3,4,5,6,7,(2)要得到純凈、干燥的氯氣，在發(fā)生裝置和集氣瓶之間還需要放置如下圖中的____(填字母)。,答案,解析,解析氯氣中可能混有HCl、H2O(g)，HCl用飽和NaCl溶液除去，H2O(g)用濃硫酸除去，要得到純凈、干燥的氯氣，應(yīng)先除去HCl，再除去H2O(g)。,D,1,2,3,4,5,6,7,(3)燒杯中所盛液體為_(kāi)__________，其作用是________________。,答案,解析,解析燒杯中所盛液體為NaOH溶液，其作用是吸收多余的氯氣。,NaOH溶液,吸收多余的氯氣,1,2,3,4,5,6,7,