鲁科版必修2第2章 第3节化学反应的利用第1课时学案 (1).doc

第3节化学反应的利用课时1利用化学反应制备物质学习目标：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)自 主 预 习探 新 知一、氯气的制法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 (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。微点拨：实验室制备cl2时，可用kmno4或kclo3代替mno2，利用“固体液体气体(不需要加热)”装置制备：16hcl(浓)2kmno4=2kcl2mncl25cl28h2o,6hcl(浓)kclo3=kcl3cl23h2o。2工业制法(1)化学方程式为2nacl2h2o2naohh2cl2。(2)离子方程式为2cl2h2o2ohh2cl2。二、利用化学反应制备其他物质物质实验室制法工业制法氢气znh2so4=znso4h2ch2o(g)coh2coh2o(g) co2h2二氧化碳caco32hcl= cacl2co2h2ocaco3caoco2氧气2h2o22h2oo2分离液态空气硫酸so2so22so2o22so3so3h2o=h2so4氨气2nh4clca(oh)2cacl22nh32h2on23h22nh3硝酸nano3h2so4(浓) nahso4hno34nh35o24no6h2o2noo2=2no23no2h2o=2hno3no基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)mno2与浓盐酸反应制cl2的离子方程式：mno24hclmn22clcl22h2o。()(2)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气。()(3)生石灰能与水反应，可用来干燥氯气。()(4)实验室制取氢气和实验室制取二氧化碳所用的装置相同。()【答案】(1)(2)(3)(4)2用向上排空气法收集cl2和hcl时，可以用来检验瓶中是否已经充满又可区别两气体的是() 【导学号：20922115】a湿润的ki淀粉试纸b湿润的蓝色石蕊试纸c蘸有浓氨水的玻璃棒d湿润的红色石蕊试纸ba项，hcl与ki不反应，不能用于hcl的检验；b项，cl2使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后退色，hcl使其变红；c项，cl2、hcl与nh3反应现象相同；d项，湿润的红色石蕊试纸不能用于hcl的检验。3关于实验室制cl2，下列说法正确的是()a可用kmno4和浓盐酸反应制取b用碱石灰干燥cl2c用排水法收集cl2d用饱和石灰水吸收尾气akmno4、mno2都是氧化剂，都能与浓盐酸反应制取cl2，a正确。cl2是酸性气体，能溶于水，不能用碱石灰干燥，也不能用排水法收集，b、c错误。ca(oh)2微溶于水，饱和石灰水中溶有的ca(oh)2太少，吸收尾气不彻底，d错误。合 作 探 究攻 重 难氯气的实验室制法思考交流(1)实验室制氯气的反应中，hcl只表现还原性吗？【提示】不是。一部分被氧化，表现还原性，一部分生成盐，表现酸性。(2)若使用足量二氧化锰与含4 mol hcl的浓盐酸充分反应，能得到1 mol氯气吗？【提示】不能。若4 mol hcl完全反应可得1 mol氯气，但是随着反应的进行，盐酸浓度逐渐减小，最后盐酸会有剩余，故制得的氯气小于1 mol。(3)浓盐酸与二氧化锰反应生成的氯气中可能含有哪些杂质气体？如何除去？【提示】浓盐酸易挥发，因此制得的氯气中会含有hcl、水蒸气；可以先通过饱和食盐水除去hcl，再通过浓硫酸吸收水蒸气。(4)氯气的实验室制法与工业制法在原理上有何共同之处？【提示】两个反应都是氧化还原反应，都是利用氧化剂将1价的cl氧化为0价的cl。对点训练已知kmno4与浓盐酸在常温下反应能产生cl2。若用如图所示的实验装置制备纯净、干燥的cl2，并观察它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是() 【导学号：20922116】a只有和处b只有处c只有和处 d只有处dkmno4和浓盐酸在常温下就可以反应生成cl2，不需要酒精灯加热，正确；反应产生的cl2可能混有hcl，需要进行净化，但不能使用naoh溶液，因为cl2也能和naoh溶液反应，应该使用饱和食盐水，错误；净化后的cl2可以用浓硫酸干燥，但气体应从长导管直接通入浓硫酸中，且出气导管应在液面以上，错误；干燥的cl2和金属反应的容器只有气体进入而无气体排出，一段时间后压强升高，可能会使实验装置中某处的橡胶塞弹开，错误。实验室制备氯气(1)反应原理mno24hcl(浓) mncl2cl22h2o。(2)净化装置除去氯气中混有的氯化氢气体可用(a)装置，除去氯气中混有的水蒸气可用(b)或(c)装置。(a) (b) (c)(3)收集装置可以用向上排空气法(a)或排饱和食盐水法(b)收集氯气。(a)(b)常见实验室气体的制备思考交流(1)下列原理都能制得氯气，最适合实验室制氯气的是哪个？2nacl(熔融)2nacl2。2nacl2h2o2naohcl2h2。mno24hcl(浓) mncl2cl22h2o。o24hcl2cl22h2o。【提示】是工业制金属钠单质的方法。是电解饱和食盐水，是工业制氯气的方法。最适合实验室制取氯气。是地康法制氯气，需要合适的催化剂和较高的温度。(2)已知2h2o22h2oo2和2kclo32kcl3o2都能用于实验室制取氧气，根据反应条件和反应物的性质思考，两种原理选择的发生装置有何不同？【提示】两种原理分别是用液态反应物双氧水在常温下制取o2，加热固体反应物kclo3制取o2。后者用加热试管的装置即可(与实验室制取氨气的装置相同)，如图1；前者与实验室用锌粒和稀硫酸制取h2的装置相同，如图2。图1图2(3)实验室制备co2气体能否用石灰石和稀硫酸，为什么？【提示】不能，因为caso4是微溶物，附着在碳酸钙表面，阻止反应的继续进行。对点训练实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(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() 【导学号：20922117】选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质a浓氨水caonh3h2ob浓硫酸na2so3so2naoh溶液c稀硝酸cuno2h2od浓盐酸mno2cl2naoh溶液b选项具体分析结论a浓氨水与cao反应不需加热，氨气极易溶于水需防倒吸，但氨气密度小于空气，不能用向上排空气法收集错误b浓硫酸与na2so3反应不需要加热，so2的密度大于空气能用向上排空气法收集，so2可与naoh反应需防倒吸正确c稀硝酸与cu在常温下生成no的反应速率较慢，一般需要加热；但题目中要求收集的是no2，与题意不符，且尾气处理no2时不能用水，应用naoh溶液错误dcl2密度比空气大，能用向上排空气法收集；但浓盐酸与mno2反应需加热，该装置缺少加热装置错误1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：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。2发生装置装置基本类型固体反应物(加热)固液反应物(不加热)固液反应物(加热)装置示意图主要仪器酒精灯、大试管长颈漏斗、大试管圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、石棉网装置选择依据根据反应原理、反应物状态和反应条件来选择典型气体nh3o2、h2、co2cl2、hcl3净化装置装置类型液体除杂剂(不加热)固体除杂剂(不加热)固体除杂剂(加热)适用范围不溶于水(液)的气体常温下不与除杂剂反应的气体加热条件下不与除杂剂反应的气体装置示意图4.收集装置气体性质装置方法适用气体气体难溶(不溶)于水排水法h2、o2、no气体密度空气(气体相对分子质量空气(气体相对分子质量29)向上排空气法co2、cl2、hcl等5.尾气处理装置适用气体难溶于电解质溶液的易燃气体，如h2、co等易与电解质溶液反应的气体，如cl2、h2s、so2等所有危险或有污染性的气体均可用此法(只适用于少量气体)当 堂 达 标固 双 基1下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是()ano和o2bhcl和nh3ch2和co dso2和co2da和b选项中的两组气体常温下会发生反应，不能共存；c选项中的h2用向下排空气法收集，而co一般用排水法收集；d选项中的so2和co2常温下不发生反应，而且两者的密度均比空气大，都可以用向上排空气法收集。2下列气体既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥的是() 【导学号：20922118】ao2 bcl2cso2 dnh3a浓硫酸是酸性干燥剂，具有强氧化性，碱石灰是碱性干燥剂，所以只能选中性气体，且不易被浓硫酸氧化。3已知hcl难溶于ccl4。则如图所示装置中，不适宜用于hcl气体尾气吸收的是()a bc dba项，倒吸入漏斗内的水与烧杯中的水分离，在重力作用下，漏斗内的水又回到烧杯中；c项，hcl难溶于ccl4，故不产生倒吸；d项，倒吸的水在干燥管内贮存，不能进入其他装置。4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mno2，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 bc d【答案】c5实验室制备下列气体时，所用方法正确的是()a制氧气时，用na2o2或h2o2作反应物可选择相同的气体发生装置b制氯气时，用饱和nahco3溶液和浓硫酸净化气体c制一氧化碳时，用向上排空气法收集气体d制二氧化氮时，用水或naoh溶液吸收尾气a用过氧化钠和过氧化氢制备氧气时，均可采用固液不加热的制气体装置，a项正确；氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成co2，b项错误；一氧化碳密度与空气密度接近，不能用排空气法收集，c项错误；不能用水吸收制取二氧化氮的尾气，因为二氧化氮与水生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮不溶于水造成污染，d项错误。气体制备装置选择时的注意点(1)根据反应物的状态、反应条件(是否加热)选择制备装置。(2)根据气体密度以及能否与氧气反应、溶解性选择气体收集装置。(3)根据气体是否会产生污染(有毒、可燃等)选择是否需要尾气处理以及用何种试剂处理。6如下图是制取、净化并测量生成气体体积的装置示意图。利用上述装置进行下表所列实验，能达到实验目的的是() 【导学号：20922119】物质实验a(液体)b(固体)c(液体)a稀盐酸锌粒浓h2so4b浓氨水生石灰浓h2so4c浓硫酸铜片naoh溶液d稀hno3铜片h2oaa、b、c、d项中产生的气体依次分别为h2、nh3、so2、no；b项nh3不能用浓h2so4干燥；c项浓h2so4与cu反应需要加热；d项中产生的no与o2反应，测得v(no)不准确。7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：_。(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：_；_；_；_；_。(有几处填几处)(3)在改正的装置中，a.洗气瓶中的饱和食盐水的作用：_；b洗气瓶中浓h2so4的作用：_；c烧杯中的naoh溶液的作用：_。【解析】本题属识图题，要求学生根据实验目的，对全套实验装置的错误之处作出判断，学生必须对实验室制取氯气的反应原理和实验装置非常熟悉。首先应根据试题要求