2020化学新素养同步鲁科必修2（课件+讲义+素养练）：第2章第3节　化学反应的利用 (共4份打包)

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：浓盐酸和二氧化锰。 (2)反应原理 化学反应方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 离子反应方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 ①氧化剂是MnO2，还原剂是HCl，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。 ②在MnO2与浓盐酸反应制取氯气的反应中体现了浓盐酸还原性、酸性。 ③若2 mol HCl参加反应，被氧化的HCl为1 mol。 (3)反应特点 固体＋液体气体。 (4)实验装置 仪器名称：①分液漏斗，②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③应选用NaOH溶液吸收，反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。 2.氯气的工业制法——电解饱和食盐水 (1)化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 氧化剂是H2O，还原剂是NaCl。 (2)离子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 【议一议】 1.实验室用下列两种方法制Cl2： ①用0.15 mol 的MnO2与过量的12 mol·L－1的浓盐酸反应，②50 mL 12 mol·L－1的浓盐酸和足量的MnO2反应，所制得Cl2②比①________(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 物质 实验室制法方程式 工业制法方程式 H2 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ C＋H2O(g)CO＋H2 CO＋H2O(g)CO2＋H2 CO2 CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ CaCO3CO2↑＋CaO NH3 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 2.常见固体或液体物质的工业制法 物质 工业制法方程式 生铁(以Fe2O3为原料) Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 HNO3(以NH3为原料) 4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO H2SO4(以S为原料) S＋O2SO2，2SO2＋O22SO3， SO3＋H2O===H2SO4 议一议 1.下列反应是否适宜于实验室制备气体？ (1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (2)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ (3)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (4)2H2O22H2O＋O2↑ (5)2H2O2H2↑＋O2↑ (6)CaCO3＋H2SO4===CaSO4＋H2O＋CO2↑ (7)NH4ClNH3↑＋ HCl↑ 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： 2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O 2.实验装置 (1)发生装置：固体＋液体气体 ①使用分液漏斗便于控制向烧瓶内加入