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同步备课课件鲁科版必修2.ppt

第3节化学反应的利用第1课时利用化学反应制备物质,目标导航1.掌握实验室制备氯气的原理和尾气处理方法。2.了解常见气体的制备装置及收集方法。3.了解一些常见物质的制备原理。,一、利用化学反应制备氯气1氯气的实验室制法(1)试剂：_和_。(2)反应原理化学反应方程式：_。离子反应方程式：_。,浓盐酸,二氧化锰,氧化剂是_，还原剂是_，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。在MnO2与浓盐酸反应制取氯气的反应中体现了浓盐酸_性、_性。若2molHCl参加反应，被氧化的HCl为_mol。(3)反应特点,MnO2,HCl,12,还原,酸,1,(4)实验装置仪器名称：_，_。,分液漏斗,圆底烧瓶,(5)实验步骤,(6)尾气处理为防止多余的Cl2污染空气，图示药品应选用_溶液吸收，反应的离子方程式为2OHCl2=ClClOH2O。2氯气的工业制法电解饱和食盐水(1)化学方程式：_。氧化剂是_，还原剂是_。(2)离子方程式：_。,NaOH,H2O,NaCl,【议一议】1实验室用下列两种方法制Cl2：用0.15mol的MnO2与过量的12molL1的浓盐酸反应，50mL12molL1的浓盐酸和足量的MnO2反应，所制得Cl2比_(填“多”或“少”)。答案少,2在实验室制备的Cl2中含有哪些杂质？应怎样除去？为防止环境污染，多余的Cl2一般用什么试剂吸收？答案HCl和水蒸气。分别通入装有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶。多余的Cl2一般用NaOH溶液吸收，以防污染环境。3从氧化还原反应知识的角度分析，工业上和实验室制备Cl2的反应原理有何异同？答案两个反应原理的共同点是把1价的Cl氧化成0价的Cl，不同点是原料、条件不同。,二、利用化学反应制备其他物质1几种气体物质的制备,ZnH2SO4=ZnSO4H2,CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,CaCl22NH32H2O,2.常见固体或液体物质的工业制法,Fe2O3,【议一议】1下列反应是否适宜于实验室制备气体？,答案(1)(2)(3)(5)(6)(7)不适宜于实验室制备气体。实验室制取气体要求原理正确，反应速率适宜，反应条件较容易实现，操作简单、安全等。(1)和(2)反应过快，(3)和(5)反应条件不易操作，(6)和(7)原理不正确，CaSO4微溶于水，阻止进一步反应；NH3和HCl遇冷生成NH4Cl。,2实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装置中合理的是_(填字母)。答案bd,一、氯气的实验室制法1反应原理用MnO2作氧化剂与浓盐酸反应：(1)MnO2只能氧化浓盐酸，不能氧化稀盐酸，因为盐酸的还原性与浓度有关，盐酸越浓还原性越强，一旦浓盐酸变成稀盐酸，反应将不再进行。(2)必须加热，常温下浓盐酸与MnO2不反应。,(3)为减少制得的Cl2中HCl含量，加热温度不宜过高。(4)浓盐酸在此反应中既表现还原性又表现酸性。表现还原性的HCl与表现酸性的HCl物质的量相等。MnO2还可以用其他氧化剂(KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等)代替。如：2KMnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2OKClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O,2实验装置,先除HCl，后除H2O；除去HCl可用图a或b装置，除H2O可用图c或d装置。,(3)收集装置向上排空气法如图e；排饱和食盐水法如图f。气密性检验顺序：装置形成封闭体系操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)描述现象得出结论。,(4)尾气吸收装置接口连接顺序：净化时，应长进短出；干燥管应大口进小口出；尾气吸收不能用Ca(OH)2溶液，因为其浓度小，吸收不完全。,3实验操作顺序先接(连接装置)后检(检查装置气密性)；先固(放入固体)后液(滴加液体)；先除(除HCl)后干(干燥，除H2O)；先排(排出空气)后收(收集氯气)。,【例1】实验室欲制备纯净干燥的Cl2。(1)下图是一个学生设计的实验装置图。请分别指出这个装置中有哪些错误(全部填上)。,_；_；_；_；_；_；_。,(2)在改正的装置中，请写出下列各试剂的作用：饱和食盐水_；浓硫酸_；NaOH溶液_。(3)除浓硫酸外，还可选用下列_(填序号)物质干燥Cl2。碱石灰无水CaCl2P2O5,(4)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的方法装置正确的是_(填字母)。,解析(1)、(2)，首先应根据题目要求制得纯净、干燥的Cl2。稀盐酸与MnO2不反应，应选用浓盐酸，并且应在加热条件下与MnO2反应，为防止圆底烧瓶破裂，应隔石棉网加热。反应生成的Cl2中含有挥发出来的HCl和水蒸气，用饱和食盐水是为了除去HCl气体，用浓硫酸是为了除去水蒸气。应先除去HCl，再除水蒸气，图中两个洗气瓶的进出导管长短装反了。图中用向上排空气法收集Cl2时进出气导管的长短出错，最后多余的Cl2用NaOH溶液吸收，防止污染空气，但集气瓶没有出气导管，易产生危险。,(3)因为Cl2能与碱反应，不能用碱石灰干燥。可用酸性干燥剂(浓硫酸和P2O5)或中性干燥剂(无水CaCl2)干燥，不能用碱性干燥剂(碱石灰)干燥。(4)Cl2密度比空气大，收集Cl2用向上排空气法。Cl2是有毒气体，在制备和收集Cl2时必须有尾气吸收装置。A没有出气导管，A不可以；B用于收集密度比空气小的气体，B不可以；C用以收集密度比空气大的气体，且有尾气吸收装置，C可以；D装置由于Cl2能被NaOH溶液吸收，不能收集Cl2且出气导管不能插入液面中，D不可以。,答案(1)应选用浓盐酸(或没用浓盐酸或用了稀盐酸)铁圈下缺少酒精灯铁圈上方缺少石棉网装有浓硫酸和装有饱和食盐水的洗气瓶颠倒了两洗气瓶中的进气管应插入液面下，而出气管口应靠近瓶塞收集Cl2的集气瓶进气管应插入到靠近集气瓶的底部，出气管口应靠近瓶塞最后装有NaOH溶液的集气瓶缺少出气导管(2)吸收挥发出来的HCl气体吸收水蒸气吸收多余的Cl2(3)(4)C,【解题感悟】分析制备装置时需注意的几个问题(1)明确实验目的；(2)依据反应物的状态及反应条件确定制备装置；(3)所制备物质是否具有特殊性质(即是否需要特殊保护)；(4)制备过程中是否产生有毒气体。,变式训练1已知无水AlCl3(183升华)遇潮湿空气即产生大量白雾(AlCl3与水蒸气反应)，实验室可设计如下两种装置制备AlCl3。(1)装置一：,回答以下问题：实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2，制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是_(填字母)。A往烧瓶中加入MnO2粉末B加热C往烧瓶中加入浓盐酸装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是_，F中试剂的作用是_。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为_。,(2)装置二：仪器X与仪器Y(广口瓶)直接相连的意图是用Y收集产物AlCl3，防止堵塞玻璃导管。回答以下问题：,装置D中发生反应的化学方程式是_。能否去掉E装置_，原因是_。实验时应先点燃_处的酒精灯，其作用是_。,解析(1)操作时，先加固体，后加液体，再加热。装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl,F盛装浓硫酸，防止水蒸气进入E。为除去多余的氯气和防止空气中的水蒸气进入E瓶中，可用干燥管盛装碱石灰代替F和G中的两种试剂的作用。(2)Al与Cl2在加热条件下生成AlCl3。若去掉E装置，水蒸气进入Y会与Y中的AlCl3反应。实验时先点燃A处的酒精灯，以排出装置中的空气，防止铝与氧气反应生成Al2O3。,【归纳总结】(1)利用气体制备物质时装置通常设计如下：制气净化(除杂、干燥)制备收集保护尾气处理。(2)制备的物质要尽量纯净。一般先除杂后制备。(3)利用气体制备其他固体物质时要注意五防：防污染、防倒吸、防不纯、防变质、防堵塞。(4)防倒吸装置主要有以下几类：,二、实验室制备气体装置的选择1发生装置,2.净化装置,气体的干燥方法浓硫酸可同时吸收NH3和H2O、碱石灰可同时吸收CO2(或SO2)和水。,3收集装置,4.尾气吸收装置(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、CO2、SO2等)如图D。(2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)如图B、C。(3)点燃或收集于塑料袋中，如图A、E。,【例2】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(),解析A项，氨气的收集应使用向下排空气法，而图中为向上排空气法，A不正确；B正确；C项，铜与稀硝酸反应生成NO，不能用向上排空气法收集NO，而