《高中化学必修2 第三节 化学反应的利用》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中化学必修2 第三节 化学反应的利用(21页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、化学工业,药 物,化 肥,橡 胶,金属冶炼,作为能源,天然气,煤,石油,化学电池,化学分析,酸碱滴定,三聚氰胺,化学染色,第3节 化学反应的利用,1、利用化学反应制备新物质,山师附中 李海波,设计化学反应制备物质的步骤,探究实验室制取干燥纯净的氯气,1、氯气的物理性质和化学性质,氯气的物理性质:有强烈刺激性气味的黄绿色的有毒气体。密度大于空气,可溶于水,1体积水在常温下可溶解2体积氯气,难溶于饱和食盐水。,氯气的化学性质:强氧化性,能与金属(Fe、Cu)、碱(NaOH)、非金属(H2)、H2O等发生反应。,2、化学反应原理的选择,思考,1、从氧化-还原反应知识的角度分析,有什么共同之处? 2、
2、你认为哪个反应原理适合工业生产,哪些反应原理可以用在实验室中?,文献:1868年狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂,在加热时,用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法。,实验中通入空气,使氧气浓度低,而且生成的Cl2中夹杂着大量的未反应的氧气和氮气等惰性气体。,固液加热制气体,反应易于控制。 有HCl挥发气体作为杂质,而且必须使用浓盐酸在加热的条件下才可以反应。 氧化剂,发生还原反应:Mn4+O2+2H+Mn2+H2O 还原剂,发生氧化反应: 2Cl-Cl2,高锰酸钾(KMnO4)的氧化性强于MnO2,与浓盐酸不加热的条件即可以反应,而且浓盐酸的浓度也比与MnO2反应的浓度低,反应较容易进行
3、。,1、电解是一种强制性的氧化还原反应,生成的氯气较为纯净。 2、但是需要有直流稳压电源,而且为了获得较快的生成速率,需要较大的电极和电流,反应进行时浓度分布不均匀,需要充分搅拌。实验室难以具备这样的条件,但本反应是工业上制取氯气的方法。,3、选择合适的仪器装置,一般的制备仪器装置组成:反应发生装置净化提纯装置产物收集装置尾气处理装置,1、固体和液体反应。 2、反应进行需要加热。 3、浓盐酸才可以发生反应,且HCl容易作为杂质挥发。 4、产物中一定有水蒸气作为杂质。 5、氯气有毒,应在密闭仪器中进行反应,并有尾气处理或者收集装置。,1、根据制氯气所使用的药品和反应条件,你会选用什么样的发生装置
4、呢? 2、根据氯气、氯化氢的物理化学性质,如何除去氯气中的水和氯化氢? 3、根据氯气的物理化学性质,如何收集纯净干燥的氯气? 4、氯气有毒、有刺激性气味并且污染环境,如何处理多余的Cl2 ?,讨论:根据上面的方程式和分析内容,请尝试设计出实验室制备氯气的仪器装置。,问题1:根据制氯气所使用的药品和反应条件,你会选用什么样的发生装置呢?,问题2:根据氯气、氯化氢的物理化学性质,如何除去氯气中的水和氯化氢?,B、饱和食盐水 除HCl C、浓硫酸 除H2O,另外,浓盐酸加热更容易挥发,所以应该小火加热,减少HCl气体作为杂质的含量。,除HCl:饱和食盐水 除H2O:浓硫酸、五氧化二磷,无水氯化钙,产物收集装置,初中学过的气体收集方法:排水法、向上排空气法、向下排空气法,气体要求干燥,排水法 ,氯气密度大于空气,向下排空气法 ,氯气有毒,密闭的收集装置,应选择向上排空气法,问题3:氯气有毒、有刺激性气味并且污染环境,如何处理多余的Cl2,可将多余的氯气通入氢氧化钠溶液中。,实验装置图,饱和NaCl溶液,浓硫酸,MnO2,浓HCl,氢氧化钠溶液,思考,如何验证生成的是氯气?,湿润的淀粉碘化钾试纸放于瓶底,变蓝说明生成氯气。,如果不要求干燥或除尽氯化氢,对氯气纯度要求较低,没有净化装置。,习题巩固,优化方案 P45 即时应用 1 P47 题型研讨 例1 P47 课堂达标 2、4,