2019-2020年高中化学第2章第3节课时1利用化学反应制备物质教案鲁科版必修22.doc

《2019-2020年高中化学第2章第3节课时1利用化学反应制备物质教案鲁科版必修22.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020年高中化学第2章第3节课时1利用化学反应制备物质教案鲁科版必修22.doc（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、课时1利用化学反应制备物质目标与素养：1.掌握氯气的实验室制法。(科学探究)2.了解氯气的工业制法。(社会责任)3.会识别常见的化学仪器，选择正确的气体发生装置。(科学探究与创新意识)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)实验步骤根据装置图，按从下到上，从左到右顺序连接。点燃酒精灯，加热制气体。向上排空气法或排饱和食盐水法收集。(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：

2、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)COH2 COH2O(g)CO2H2二氧化碳CaCO32HCl= CaCl2CO2H2OCaCO3CaOCO2氧气2H2O

3、22H2OO2分离液态空气硫酸SO2SO22SO2O22SO3SO3H2O=H2SO4氨气2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2ON23H22NH3硝酸NaNO3H2SO4(浓)NaHSO4HNO34NH35O24NO6H2O2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO1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、)(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()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，

5、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。氯气的实验室制法实验装置图及各部分解读1实验药品：浓盐酸与二氧化锰或浓盐酸与高锰酸钾。2反应原理：用氧化剂(MnO2、KMnO4)氧化浓盐酸中的HCl而生成Cl2，发生反应的化学方程式：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O或2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。3发生装置：氯气的发生装置使用的仪器主要有圆底烧瓶、分液漏斗、铁架台、石棉网、酒精灯。4收集方法：向上排空气法、排饱和食盐水法。5验满方法：因氯气是黄绿

6、色气体，若观察到整个集气瓶内都是黄绿色，则说明氯气已收集满。可在集气瓶口放一湿润的淀粉碘化钾试纸，若试纸变蓝，说明集气瓶内已收集满氯气。6尾气的吸收：因氯气是一种有毒气体，在制备或使用时一定要注意防止其污染环境。实验室中常用NaOH溶液来吸收多余的氯气。7氯气的净化：应将气体先通入盛有饱和食盐水的洗气瓶(目的是除去氯气中混有的氯化氢气体)，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶，然后再用向上排空气法收集，便可得到干燥纯净的氯气。科学探究：实验室制取氯气时的四点注意事项(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

7、高。(3)实验结束后，先使反应结束并排出残留Cl2，再拆卸装置，以免污染空气。 (4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为溶液中含有氢氧化钙的量少，吸收不完全。【典例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)。A

8、 B C D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，应垫石棉网加热。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反了。图中用向上排空气法收集Cl2时进出气导管的长短反了，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)

9、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

10、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)C1下列关于实验室制取Cl2的反应，说法错误的是()A还原剂是HCl，氧化剂是MnO2B每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量为2 molC每消耗1 mol MnO2，起还原作用的HCl消耗4 molD生成的Cl2中，除含有一些水蒸气以外，还含有HCl杂质C实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，每消耗1 mol MnO2，参加反应的HCl为4 mol，其中起还原作用的HCl为2 mol。常见物质的制备1制备物质应根据物质的性质，选

11、择科学合理的反应原理，合适的仪器及药品。(1)工业生产，还需考虑原料是否经济、步骤是否简单，操作是否安全。(2)实验室制备要切实简单可行。2一套完整的制取气体的装置，应当由四部分组成：【典例2】实验室可以用如图所示装置制备、干燥、收集气体的是()A以MnO2、浓盐酸为原料，制备Cl2B以Na2SO3固体、质量分数为70%的浓硫酸为原料，制备SO2C以浓氨水、生石灰为原料，制备NH3D以Cu、稀硝酸为原料，制备NOB以MnO2、浓盐酸为原料制备Cl2的反应需要加热，不能用装置A制备，A选项错误；NH3的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，即不能用装置C收集，而且氨气能够被浓硫酸吸收，C选项错误

12、；NO极易被空气中的氧气氧化，所以不能用排空气法收集，而应用排水法收集，D选项错误。(1)若用如图所示装置代替D装置，能否达到防倒吸的效果？(2)若以FeS、稀硫酸为原料，制备H2S气体，用该装置能否达到实验目的？答案(1)能。NaOH溶液倒吸入左边的集气瓶中，不能倒吸入气体收集装置或气体发生装置中，集气瓶能够起到防倒吸的效果，是一种“安全瓶”。(2)不能。H2S具有强还原性，能被浓硫酸氧化，不能用浓硫酸干燥H2S气体。2下列关于实验室制取气体所用试剂的组合不合理的是()A制Cl2：MnO2、浓盐酸B制H2：稀硫酸、ZnC制O2：MnO2、H2O2D制CO2：稀硫酸、CaCO3D碳酸钙与稀硫酸

13、反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙的表面使反应难以继续进行，因此，实验室应该选用稀盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳。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CODSO2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

14、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()ABCD答案C3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()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，

15、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。4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

16、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。5某校化学兴趣小组用浓盐酸与二氧化锰加热反应来制取并收集氯气，装置如图所示：(1)写出该反应的化学方程式_。(2)上述反应中，还原剂是_，若有1 mol氧化剂参加反应，转移电子的物质的量是_mol。(3)实验开始前，某学生对装置进行了气密性检查。方法是连接好装置后，用弹簧夹夹住_(填“A”或“B”)处橡皮管；向分液漏斗中加水并打开活塞，当加到一定量时，停止加水，静置观察，当观察到分液漏斗中_时，表明该装置不漏气。(4)兴趣小组的某些同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中错误的

17、是_。A氢氧化钠溶液B碳酸钠浓溶液C浓硫酸D氢氧化钙溶液答案(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)HCl2(3)B液面不下降(4)C系列微专题2实验室制备常见气体的装置设计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

18、、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) 的气体装置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

19、的气体均可用此法(只适用于少量气体)【典例】下列三个问题均与如图所示实验装置有关。请选择AD字母填入括号内。(1)制取某无色、非金属氧化物气体时，锥形瓶X内的药品应是()A铜和稀硝酸B铜和浓硝酸C碳酸钙和稀硫酸D亚硫酸钠和浓盐酸(2)洗气瓶Y中所装的液体应是(不允许非水杂质混在气体中)()A浓H2SO4BNaOH溶液CNaHSO3溶液DNaHCO3溶液(3)检验集气瓶Z是否集满气体，置于瓶口的滤纸上所蘸的溶液是()ABaCl2溶液B酸性KMnO4溶液C碘化钾淀粉溶液D澄清石灰水答案(1)D(2)C(3)B1下列气体既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥的是()AO2BCl2CSO2DNH3A浓硫酸

20、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。2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 B C 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。3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()物质实验a(液体)b(固体)c(液体)A稀盐酸锌粒浓硫酸B浓氨水生石灰浓硫酸C浓硫酸铜片NaOH溶液D稀硝酸铜片H2OAA、B、C、D项中产生的气体依次分别为H2、NH3、SO2、NO；B项NH3不能用浓硫酸干燥；C项浓硫酸与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。