1、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，体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系。一、氯气的实验室制法1反应原理化学方程式:_离子方程式:_2反应特点:_3装置设计4实验步骤(1)“连”:根据装置图,按_顺序连接。(2)“检”:检查装置气密性。方法是:_,则说明装置气密性好。(3)“装”:装药品,先向_里加_,再向_。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固体MnO2分液漏
2、斗中加浓盐酸(4)“制”:点燃酒精灯,加热制气体。(5)“集”:_法或_法收集。(6)验满观察集气瓶中气体颜色:_。用湿润的淀粉碘化钾试纸放在瓶口,试纸_。5.尾气处理:尾气用_吸收,防止污染空气。向上排空气排饱和NaCl溶液瓶中充满黄绿色气体变蓝NaOH溶液二、氯气的工业制法化学方程式为:_。离子方程式为:_。开放探究1.现代化学工业中用电解饱和食盐水的方法制备氯气,你能找出氯气的实验室制法和工业制法的共同点吗？提示:(1)都是通过氧化还原反应制取。(2)都是将1价的氯氧化为0价的氯。三、利用化学反应制备其他物质ZnH2SO4=ZnSO4H2CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O开放探究
3、2.根据化学方程式MnO24HCl(浓),MnCl2Cl22H2O,足量MnO2与200 mL 10 molL1的浓盐酸反应制Cl2时,由关系式4HClCl2知最多可制得标准状况下的Cl2 11.2 L。这种结论对吗？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,生成的氯气比理论值要少。一、氯气的实验室制法和净化方法及注意事项1实验装置图7注意事项(1)制取时要注意反应条件是“浓盐酸”或“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,或者减慢滴
4、加浓盐酸速度,都可以减少HCl挥发。(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。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。在这个装置中有哪些错误？请分别指出(有几处填几处):_；_；_；_；_。(3)在改正的装置中,洗气瓶中的H2O,浓H2SO4,烧杯中的NaOH溶液分别起什么作用？解析:根据氧化还原反应原理,MnO2为氧化剂,HCl是还原剂,每生成1 mol Cl2转移2 mol电子,HCl既表现还原性又表现酸性,且各为一半,因
5、此C错误；浓盐酸具有挥发性,所得Cl2中必然含有水蒸气和HCl杂质。答案:C二、常见气体的制取 气体的制取一般包括气体的发生装置、净化装置、收集装置和尾气处理装置四部分。1气体发生装置4.尾气处理装置尾气中若有易燃、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名师点拨:根据化学反应特点判断气体发生装置根据气体的性质判断净化装置或尾气处理装置根据气体的密度或性质判断取气装置。答案:A解析:实验室制备气体必须遵循药品易得,操作简单、安全、有效的原则。高锰酸钾分解反应是实验室制备氧气的方法,过氧化氢催化分解用于实验室制备少量氧气,硝酸铵的加热分解生成的混合气体
6、,难以分离,且易发生爆炸,NO2热分解显然也不能用于实验室制备氧气。答案:C1按下述实验方法制备气体,合理又实用的是()A锌粒与稀HNO3反应制备H2B加热分解NH4Cl固体制NH3C亚硫酸钠与浓H2SO4反应制备SO2D大理石与稀H2SO4反应制备CO2解析:锌与稀HNO3反应产生NO,不产生H2；NH4Cl分解产生NH3和HCl的混合气体,不易分离；Na2SO3与浓H2SO4反应生成Na2SO4、H2O和SO2；大理石与稀H2SO4反应生成微溶的CaSO4,会覆盖在大理石表面,使反应难以进行。答案:C2实验室制取氯气时有如下操作,操作顺序正确的是()连接装置,检查气密性 缓缓加热 加入Mn
7、O2粉末 从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸 将多余氯气用NaOH溶液吸收 用向上排气法收集氯气ABCD解析:本题考查了实验室制取Cl2时的气密性检查、药品加入顺序及Cl2的收集方法、尾气吸收方法,有利于培养思维的逻辑性。制取气体时,应首先检查装置的气密性再加药品,B错误；加药品时,应先加固体药品于烧瓶中,再加液体药品,C错误；加好药品后才进行加热操作,A错误；由于Cl2的密度大于空气,所以可用向上排空气法收集,由于Cl2有毒,为防止污染空气,用NaOH溶液作尾气吸收剂吸收多余的Cl2,D正确。答案:D3(2010泉州高一质检)下列装置或操作能达到实验目的的是()解析:A中由于氨气的密度小于空
8、气的密度,所以用向下排空气法收集是正确的,但集气瓶瓶口不能密封(塞橡皮塞)。可塞一团疏松的棉花,目的是防止气体对流,收集到较纯的氨气。B中洗气装置中的导管应为长进短出。C中,通过观察长颈漏斗中液面是否下降,可以检查装置的气密性。收集密度比空气重的二氧化碳气体用向上排空气法,应该为长管进气,短管排出空气。答案:C4(2011厦门高一质检)已知HCl难溶于CCl4。则如图所示装置中,不适宜于HCl气体尾气吸收的是()解析:B项装置易产生倒吸,而A、C、D均能防止倒吸。答案:B5(2011东营高一质检)某研究小组制取氯气,并将氯气通入烧碱溶液制备少量消毒液(主要成分是NaClO),设计了下列装置,回答有关问题:(1)仪器A的名称为_,B装置中反应的离子方程式为_；(2)饱和和食盐水的作用是_,能否省去盛有浓硫酸的洗气瓶？_(填“能”或“不能”),理由是_；(3)生成消毒液的反应的离子方程式为_；(4)工业上制取氯气的反应的化学方程式为_。解析:实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制的氯气中含有杂质水蒸气、氯化氢,可先用饱和食盐水除氯化氢,再用浓硫酸作干燥剂除水蒸气,从而得到纯净、干燥的氯气,但该实验的目的是用氯气与氢氧化钠反应制取消毒液,水蒸气的存在无影响,可省略干燥装置。练规范、练技能、练速度
