鲁科版高中化学必修二课件2.3.1利用化学反应制备物质

答案:(1)MnO2+4HCl(浓=)△=M=nCl2+Cl2↑+2H2O (2)①烧瓶下面缺石棉网 =
②铁圈下面缺酒精灯
③盛浓硫酸的洗气瓶和盛水的洗气瓶位置中的装置制取氯气，应该选用什么试剂？发 生反应的化学方程式是什么？ 提示:此装置为不需要加热便能反应，可以用高锰酸钾和浓盐酸 的反应来制取，反应的化学方程式为 2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 (2)装置中的水的作用是什么？你认为应该选用什么试剂更适 合本步的操作？ 提示:装置中水的作用是除去氯气中的氯化氢，由于氯化氢极易 溶于水而氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，所以最好选用饱 和食盐水进行本步操作。
装置。
2.问题思考: (1)实验室在制取氯气和氧气时均用到二氧化锰，二氧化锰在 两个反应中所起的作用完全相同吗？ 分析:不相同。在制取氯气时二氧化锰是氧化剂，在制取氧气时 二氧化锰是催化剂。
(2)请分别用双线桥法来表示氯气实验室制法和工业制法反应 原理中的电子转移过程。 分析:实验室制法:
【知识链接】 ①烧瓶: 实验室中使用的有颈玻璃器皿，用来盛液体物质，因可以耐一 定的热而被称作烧瓶。其通常有平底烧瓶和圆底烧瓶之分。安 全使用方法如下: a:应放在石棉网上加热，使其受热均匀；加热时，注入的液体 不超过其容积的2/3，不少于其容积的1/3,烧瓶外壁应无水滴。 b:平底烧瓶不能长时间用来加热。 c:不加热时，若用平底烧瓶作反应容器，无需用铁架台固定。
高中化学课件
灿若寒星整理制作
第3节化学反应的利用 第1课时利用化学反应制备物质
1.掌握实验室制备氯气的原理、净化方法及尾气处理方法。 2.了解常见气体的实验室制备装置及收集方法。 3.了解一些常见物质的制备原理。
一、氯气的实验室制法 1.反应原理:
化学方程式:____4_H_C_l_(_浓__)_+_M_n_=O_=2△_M=_n=_C_l_2_+_C_l_2↑__+_2_H_2_O____ 离子方程式:____2_C_l_-_+_4_H_+_+_M_n=_O=_2△M=_n=_2_+_+_C_l_2↑__+_2_H_2_O____ 2.反应特点:固体+液体气==体△==
3.实验装置:
分液漏斗 浓盐酸
NaOH溶液
4.实验步骤:
从下到上，从左到右
关闭分液漏斗活塞， 导管伸入水中，用手捂热或微热烧瓶，导管口若 有气泡冒出，停止加热后导管内上升一段水柱
烧瓶 斗 浓盐酸
固体MnO2
分液漏
向上排空气法 排饱和食盐水法
黄绿 变蓝
5.尾气处理:尾气用_N_a_O_H_溶__液__吸收,防止污染空气。 反应的离子方程式:_C_l_2_+_2_O_H_-=_=_=_=_C_l_-_+_C_l_O_-+_H_2_O_。 6.工业制法——电解饱和食盐水②:
②其他方法:球胆或袋囊、塑料袋。
(4)尾气处理:尾气中若有易燃、易爆或有毒的气体，需增加尾 气处理装置，防止气体排入空气，污染环境。
常见尾气处理装置表
【知识备选】常见的吸收尾气时的防倒吸装置 1.装置的选用原则: (1)气体极易溶于水; (2)气体极易与瓶中的液体发生反应。 2.倒吸原理:由于气体溶于水或气体与液体反应导致内外形成 压强差。 3.主要装置:
类型一氯气的实验室制法 【典例】(2013·郑州高一检测)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)下图是一个学生设计的实验装置图。请分别指出在这个装 置中有哪些错误(有几处填几处):
①______________________________________； ②______________________________________； ③______________________________________； ④______________________________________。
二、利用化学反应制取其他物质
Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑或 Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑ CaCO3+2HCl====CaCl2+ CO2↑+H2O
C+H2O(g)C=O高=+=温H=2， CO+H2O(g)C=高O=2=温+=H2
CaCO3C=a高=O=温+C=O2↑
Fe2O3+3CO2=高F=e=温+=3CO2
【学而后思】 (1)制取氯气的装置中为何用分液漏斗而不用长颈漏斗？ 提示:分液漏斗可以控制浓盐酸的滴加速率，以控制化学反应速 率，而且还可以防止浓盐酸的挥发。
(2)根据化学方程式MnO2+4HCl(浓)M=n=C△=l=2+Cl2↑+2H2O,足
量MnO2与200mL10mol·L-1的浓盐酸反应制Cl2时,由关系式 4HCl～Cl2知最多可制得标准状况下11.2L的Cl2。这种结论对 吗？试分析原因。
(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。
(4)尾气吸收装置:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收多余的Cl2。
2.注意事项: (1)制取时要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”,一旦盐酸 成为稀盐酸,反应将不再进行。 (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高。 (3)漏斗颈下端要离MnO2稍远些,防止泡沫堵塞漏斗口。 (4)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2,再拆卸装置, 避免污染空气。
(1)化学方程式为____2_N_a_C_l_+_2_H=_2通_=O_=电2_N=_a_O_H_+_H_2↑__+_C_l_2_↑_____；
在反应中氧化剂是_H_2O_，还原剂是_N_a_C_l_。 (2)离子方程式为
____2_C_l_-_+_2_H_=2通_=O_2=电_O=_H_-+_H_2_↑__+_C_l_2_↑_____。
Fe2O3+3CO2=高F=e=温+=3CO2
2NH4Cl+Ca(OH)2
△
====
CaCl2+2H2O+2NH3↑
NaNO3+H2SO4(浓)==△==
NaHSO4+HNO3↑
S+O2S=O点=2,燃==
2SO2+O22SOV32，O5
△
SO3+H2O====H2SO4
N2+3H22NH高3温催、化高剂压
(3)烧杯中的NaOH溶液的作用是___________________。 【解题指南】解答本题要注意以下两点: (1)浓盐酸和二氧化锰只有在加热的条件下才能反应； (2)对于制取干燥的气体只有在最后一步才能除去水蒸气，即 干燥装置只能放在收集装置的前边。
【解析】用MnO2和浓盐酸共热制得的氯气中，有挥发出来的 HCl气体和水蒸气，题目中要求制得纯净干燥的氯气，这是两 种要除去的杂质。用水洗法是为了除去HCl气体，这个装置必 须在前，用浓硫酸洗气瓶是为了除掉水蒸气，它应该在后。
4NH3+5O24催=N高=O化=+温剂6=H2O，
2NO+O2===2NO2 _3_N_O_2_+_H_2O_=_=_=_=_2_H_N_O_3_+_N_O_
【思考辨析】 1.判断正误: (1)实验室制取氯气的装置是固体和液体反应不需要加热的装 置。()× 分析:实验室制取氯气原理是利用二氧化锰和浓盐酸反应，反 应需要加热，所以所用的装置是固体和液体加热生成气体的 装置。
提示:不对。MnO2只与浓盐酸反应,不能与稀盐酸反应,随着反 应的进行,盐酸浓度越来越小,当变为稀盐酸时,反应停止,此时 还有未反应掉的HCl,实际生成的氯气比理论值要少。
二、常见的实验室制气装置解读 1.装置组成——“四大部分”:实验室制取气体的装置，一般 由“四大部分”组成:
气体发 生装置
气体净 化装置
(2)实验室在收集氯气时，可以用排饱和食盐水的方法收集。
()
√
分析:由于氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，可以用排饱和
食盐水的方式收集氯气。
(3)实验室制取氢气和实验室制取二氧化碳所用的装置相同。
()
√
分析:实验室制取氢气和实验室制取二氧化碳的反应原理均是
固体和液体反应不加热，所以二者均是采用的固液反应不加热
②电解饱和食盐水的工业用途: 工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并 以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工 业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本 身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化 学工业等。
一、氯气的实验室制法装置解读及注意事项
1.实验装置图及各部分解读: (1)发生装置——反应原理: ①用MnO2作氧化剂:
MnO2+4HCl(浓)M=n=C△=l=2+Cl2↑+2H2O
②用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂: 2KMnO4+16HCl(浓)====2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
(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。
【变式训练】要制取纯净气体，必须根据气体的逸出环境分析 可能含有的杂质，再根据气体本身和杂质的性质决定除杂方案。 干燥是除去水蒸气的一种除杂方法，下列不能用来干燥氯气的 干燥剂是() A.浓硫酸B.五氧化二磷 C.无水氯化钙D.生石灰 【解析】选D。由于氯气能与碱反应，所以不能用生石灰干燥 氯气。