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1、1列列表表比比较实验室室制制取取CO2和和NH3所所用用到到的的药品品及及其其状状态、反反应条件和条件和发生装置中的主要生装置中的主要仪器？器？提示提示第三节化学反应的利用第三节化学反应的利用药品药品药品的状态药品的状态反应条反应条件件主要仪器主要仪器制取制取CO2盐盐酸酸和和大大理理石石液态和固态液态和固态常温常温圆圆底底烧烧瓶瓶、长颈漏斗长颈漏斗制取制取NH3氯氯化化铵铵和和熟熟石灰石灰固态和固态固态和固态加热加热试试管管、酒酒精精灯灯2.如何根据气体的性如何根据气体的性质选择收集方法？收集方法？提提示示根根据据气气体体与与空空气气密密度度的的相相对对大大小小可可选选择择向向上上排排空空气
2、气法法或或者者向向下下排排空空气气法法收收集集；根根据据气气体体是是否否溶溶于于水水可可选选择择排排水法或者排空气法收集。水法或者排空气法收集。3化学反化学反应中能量中能量变化的化的实质是什么？是什么？提提示示化化学学反反应应中中的的能能量量变变化化取取决决于于旧旧化化学学键键的的断断裂裂所所吸吸收收能能量量与与形形成成新新化化学学键键所所释释放放的的能能量量的的相相对对大大小小。若若形形成成新新化化学学键键所所释释放放的的能能量量大大于于旧旧化化学学键键的的断断裂裂所所吸吸收收的的能能量量，则则该该反反应应释释放放能能量量；若若形形成成新新化化学学键键所所释释放放的的能能量量小小于于旧旧化学
3、键的断裂所吸收的能量，则该反应吸收能量。化学键的断裂所吸收的能量，则该反应吸收能量。 1掌握掌握实验室制室制备氯气的原理和尾气气的原理和尾气处理方法。理方法。2了解其他气体制了解其他气体制备装置及收集方法。装置及收集方法。3了解原了解原电池的工作原理。池的工作原理。 第第1课时利用化学反应制备物质课时利用化学反应制备物质 人们可以通过电解饱和食盐水制备人们可以通过电解饱和食盐水制备 、 和和 ，以氯气和氢气为原料合成，以氯气和氢气为原料合成 等。利用等。利用 与与 反反应应制制造造漂漂白白粉粉人人们们可可以以利利用用化化学学反反应应制制备备所所需需的的物物质质，这这对对人人类类的的生生产产活活
4、动动和和日日常常生生活活有有着着十十分分重重要要的的意义。意义。新新的的物物质质的的制制备备应应根根据据物物质质的的性性质质，选选择择科科学学合合理理的的实实验验原原理理，合合适适的的仪仪器器和和药药品品；根根据据实实验验的的特特点点，设设计计安安全全可可靠靠的的实验装置。实验装置。笃学一笃学一化学物质的制备化学物质的制备 氢氧化钠氢氧化钠氯气氯气氢气氢气盐酸盐酸氯气氯气熟石灰熟石灰笃学二笃学二利用化学反应制备氯气利用化学反应制备氯气 浓盐酸浓盐酸 二氧化锰二氧化锰 MnCl2Cl22H2OMnO2 HCl 浓盐酸浓盐酸 酸性酸性 还原性还原性 加热加热 (2)制制备装置装置 实验室制取室制取
5、氯气的装置包括：气的装置包括： 装置装置 装装置置(包包括括 装装置置和和 装装置置) 装装置置 装装置四部分。置四部分。气体发生气体发生净化净化除杂除杂干燥干燥收集收集尾气处理尾气处理(3)气体气体发生装置生装置可可 根根 据据 原原 料料 的的 状状 态 、 反反 应 条条 件件 选 择 气气 体体 发 生生 装装 置置 为 ： “ ”型型反反应装装置置。气气体体发生生装装置置中中的的各各仪器器名名称称为 (带铁夹)、 、 、 、 、 。铁架台铁架台分液漏斗分液漏斗圆底烧瓶圆底烧瓶石棉网石棉网酒精灯酒精灯导管导管(4)净化方法化方法由由于于浓盐酸酸具具有有 ，则氯气气中中会会混混有有HCl
6、和和H2O蒸蒸气气等等杂质，除除去去氯气气中中的的HCl可可用用盛盛 洗洗气气瓶瓶洗洗气气，除除去去氯气气中中的的H2O蒸蒸气气可可用用盛盛 洗洗气气瓶瓶洗洗气气，即可得到即可得到纯净的的氯气。气。(5)收集方法收集方法由由于于氯气气的的密密度度比比空空气气的的密密度度 且且 与与空空气气反反应，所所以以可可以以用用 法法收收集集；又又由由于于氯气气在在饱和和食食盐水水中中的的溶溶解解度度 ，所所以以氯气气也也可可以以用用 法法收收集。集。挥发性挥发性饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸大大不不向上排空气向上排空气不大不大排饱和食盐水排饱和食盐水(6)验满方法方法因因氯气气是是黄黄绿色色气气体体，
7、若若观察察到到 ，则证明已收集明已收集满氯气。气。可可将将贴在在玻玻璃璃棒棒一一端端的的 的的 靠靠近近集集气气瓶瓶口口，若若试纸 ，则证明已收集明已收集满氯气。气。(7)尾气尾气处理理由由于于氯气气有有毒毒，结合合氯气气的的性性质，可可用用 吸吸收收多余多余氯气，以防止造成气，以防止造成污染。反染。反应的化学方程式的化学方程式为 。黄绿色气体充满集气瓶黄绿色气体充满集气瓶湿润湿润淀粉淀粉KI试纸试纸变蓝变蓝NaOH溶液溶液Cl22NaOH=NaClONaClH2O2氯气的工业制法氯气的工业制法化学方程式化学方程式为 。反反应中的氧化中的氧化剂是是 ，还原原剂是是 。Cl2的的实验室室制制法法
8、和和工工业制制法法中中都都是是 。 H2ONaCl1价的氯被氧化为氯气单质价的氯被氧化为氯气单质【慎思慎思1】 舍舍勒勒用用盐酸酸和和软锰矿矿石石混混合合在在一一起起加加热制制取取氯气气的的方方法法，实验室室中中至至今今仍仍在在使使用用。在在实验室室没没有有MnO2的的情情况况下下，可用什么物可用什么物质代替？代替？提示提示KMnO4、KClO3等。等。【慎慎思思2】 在在MnO2与与浓盐酸酸反反应制制取取氯气气的的反反应中中浓盐酸酸的的作用是什么？作用是什么？提示提示还原性、酸性。还原性、酸性。【慎慎思思3】 氢气气在在氯气气中中燃燃烧及及氢气气和和氯气气混混合合光光照照的的反反应都都能能生
9、生成成HCl。工工业上上制制盐酸酸通通常常用用上上述述哪哪个个方方法法合合成成HCl?提提示示工工业业上上制制盐盐酸酸通通常常用用点点燃燃H2在在Cl2中中燃燃烧烧的的方方法法合合成成HCl。【慎思慎思4】 怎怎样检查装置的气密性？装置的气密性？提示提示 (1)加加热热法法：是是将将装装置置的的导导管管口口的的一一端端浸浸没没于于水水中中，再再用用双双手手握握住住容容器器(试试管管可可用用一一只只手手握握住住，如如上上图图所所示示，有有时时还还可可稍稍微微加加热热)，若若在在导导管管口口有有气气泡泡冒冒出出，手手掌掌离离开开后后，管管端又形成一段高于水面的水柱，则证明连接装置不漏气。端又形成一
10、段高于水面的水柱，则证明连接装置不漏气。(2)液液面面下下降降法法：有有长长颈颈漏漏斗斗插插入入液液面面内内(如如启启普普发发生生器器)的的气气体体发发生生装装置置可可用用紧紧闭闭导导气气管管出出口口，从从漏漏斗斗中中加加水水，观观察察液液面面稳稳定定后后是是否否下下降降的的方方法法检检查查气气密密性性，若若水水面面下下降降，则则表示漏气，若水面不下降，表示不漏气。表示漏气，若水面不下降，表示不漏气。【慎思慎思5】 氯气的气的实验室制法与工室制法与工业制法的区制法的区别是什么？是什么？提提示示实实验验室室制制法法主主要要考考虑虑快快速速、便便捷捷，不不考考虑虑成成本本，工工业制法考虑的是成本、
11、经济和总量及效率。业制法考虑的是成本、经济和总量及效率。 要点一要点一 |Cl2的实验室制备的实验室制备 说明：明：C装置的作用是除去装置的作用是除去Cl2中的中的HCl；D装置的作用是干装置的作用是干燥燥Cl2；F装置的作用是吸收多余的装置的作用是吸收多余的Cl2。3收集方法收集方法(1)向上排空气法向上排空气法(Cl2的密度大于空气且不与空气反的密度大于空气且不与空气反应)。(2)排排饱和食和食盐水法水法(Cl2在在饱和和NaCl溶液中的溶解度很小溶液中的溶解度很小)。4净化装置净化装置用用饱和食和食盐水洗气除去水洗气除去HCl，再用，再用浓硫酸干燥。硫酸干燥。5尾气处理尾气处理Cl2有毒
12、，易有毒，易污染空气，需用染空气，需用NaOH溶液吸收。溶液吸收。【例例1】某某校校化化学学实验兴趣趣小小组探探究究实验室室中中制制备Cl2的的过程程，为证明明实验过程程中中有有水水蒸蒸气气生生成成，同同时证明明Cl2的的某某些些性性质，甲甲同同学学设计了了如如下下图所所示示的的实验装装置置，按按要要求求回回答答问题。(1)若若用用含含有有0.2 mol HCl的的浓盐酸酸与与足足量量的的MnO2反反应制制备Cl2，制制得得的的Cl2体体积(标准准状状况况下下)总是是小小于于1.12 L的的原原因因是是_。(2)装装 置置 B中中 盛盛 放放 的的 试 剂 名名 称称 为 _， 作作 用用 是
13、是_， 现象是象是_。 装装 置置 D和和 E中中 出出 现 的的 不不 同同 现 象象 说 明明 的的 问 题 是是_。 装置装置F的作用是的作用是_。解析解析只有浓盐酸才能被只有浓盐酸才能被MnO2氧化生成氧化生成Cl2，反应一段时间，反应一段时间后，浓盐酸浓度变小，将不再与后，浓盐酸浓度变小，将不再与MnO2反应。本实验选用无反应。本实验选用无水硫酸铜检验水硫酸铜检验Cl2中水蒸气的存在。中水蒸气的存在。答案答案(1)浓盐酸的酸的浓度随着反度随着反应的的进行逐行逐渐变稀，稀，变稀以后稀以后将不再与将不再与MnO2反反应；加；加热时浓盐酸因酸因挥发而而损失失(2)无水硫酸无水硫酸铜证明有水
14、蒸气明有水蒸气产生白色固体生白色固体变蓝干燥的干燥的Cl2无漂白性，无漂白性，HClO有漂白性有漂白性吸收吸收Cl2一套气体综合实验的装置通常设计如下：一套气体综合实验的装置通常设计如下：【体体验验1】实验室室用用二二氧氧化化锰和和浓盐酸酸来来制制取取氯气气，主主要要操操作作有有：将将烧瓶瓶固固定定在在铁架架台台上上；把把酒酒精精灯灯放放在在铁架架台台上上，根根据据酒酒精精灯灯确确定定铁圈圈高高度度，固固定定铁圈圈并并放放好好石石棉棉网网；用用药匙匙向向烧瓶瓶中中加加二二氧氧化化锰，再再向向分分液液漏漏斗斗中中加加入入浓盐酸，并将酸，并将导气管放入集气瓶中；气管放入集气瓶中；检查装置的气密性；
15、装置的气密性； 在在烧瓶瓶上上装装好好分分液液漏漏斗斗，连接接好好导气气管管。则最最合合理理的的实验操作操作顺序是序是 ()。A BC D解析解析实验室组装仪器时，要遵循实验室组装仪器时，要遵循“从下往上，从左到右从下往上，从左到右”的原则，组装完成后，要先检查装置气密性完好后再加入试的原则，组装完成后，要先检查装置气密性完好后再加入试剂。剂。答案答案C1常见气体发生装置常见气体发生装置根根据据反反应原原理理、反反应物物状状态和和反反应所所需需条条件件等等因因素素来来选择合适反合适反应装置。装置基本装置。装置基本类型：型：要点二要点二 |常见气体的制备常见气体的制备 装置装置类型型固体反固体反
16、应物物(加加热)固液反固液反应物物(不加不加热)固液反固液反应物物(加加热)装置装置示意示意图典型典型气体气体O2、NH3等等H2、CO2、H2S等等Cl2、HCl等等2.净化与干燥装置净化与干燥装置(1)根根据据净化化药品品的的状状态及及条条件件等等选择合合适适的的干干燥燥装装置置。常常见的的净化装置基本化装置基本类型：型：装装 置置 类型型液液体体除除杂剂(不加不加热)固固体体除除杂剂(不不加加热)固固体体除除杂剂(加加热)适适 用用 范范围不不溶溶于于水水(液液)的气体的气体常常温温下下不不与与除除杂剂反反应加加热条条件件下下不不与除与除杂剂反反应装装 置置 示示意意图 (2)气体的气体
17、的净化化剂的的选择选择气气体体吸吸收收剂应根根据据气气体体的的性性质和和杂质的的性性质而而确确定定，所所选用用的的吸吸收收剂只只能能吸吸收收气气体体中中的的杂质，而而不不能能与与被被提提纯的的气气体体反反应。一一般般情情况况下下：易易溶溶于于水水的的气气体体杂质可可用用水水来来吸吸收收；酸酸性性杂质可可用用碱碱性性物物质吸吸收收；碱碱性性杂质可可用用酸酸性性物物质吸吸收收；水水分分可可用用干干燥燥剂来来吸吸收收；能能与与杂质反反应生成沉淀生成沉淀(或可溶物或可溶物)的物的物质也可作也可作为吸收吸收剂。(3)常用的气体干燥常用的气体干燥剂按酸碱性可分按酸碱性可分为三三类：酸性干燥酸性干燥剂，如，
18、如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能能够干燥干燥显酸性或中性的气体，如酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCl、H2、Cl2、O2等气体。等气体。碱性干燥碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥。碱性干燥剂用来干燥用来干燥显碱性或中性的气体，如碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2等气体。等气体。中性干燥中性干燥剂，如无水，如无水氯化化钙等，可以干燥中性、酸性、碱等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如性气体，如O2、H2等。但不能干燥等。但不能干燥NH3，因二者易生成，因二者易生成CaCl28NH3。3常见气体收集
19、装置常见气体收集装置根根据据所所收收集集气气体体的的溶溶解解性性和和密密度度等等因因素素选择合合适适的的收收集集装装置。装置基本置。装置基本类型：型：装置装置类型型排水排水(液液)集气集气法法向上排空气向上排空气集气法集气法向下排空气向下排空气集气法集气法装置示意装置示意图适用范适用范围不溶于水不溶于水(液液)的气体的气体密度大于空密度大于空气的气体气的气体密度小于空密度小于空气的气体气的气体典型气体典型气体H2、O2、NO、COCl2、HCl、CO2、SO2H2、NH34.尾气吸收装置尾气吸收装置有有毒毒、污染染环境境的的气气体体应在在最最后后安安装装尾尾气气吸吸收收装装置置。实验室常用的尾
20、气吸收装置：室常用的尾气吸收装置：装置装置类型型燃燃烧法法吸收法吸收法收集法收集法装置示意装置示意图适用范适用范围有毒可燃气有毒可燃气体体有毒气体有毒气体有毒气体有毒气体典型气体典型气体COCl2、HCl、NH3、SO2Cl2、CO、NH3、SO2【例例2】某某化化学学兴趣趣小小组为探探究究SO2的的性性质，按按下下图所所示示装装置置进行行实验。请回答下列回答下列问题：(1)装置装置A中盛放中盛放亚硫酸硫酸钠的的仪器名称是器名称是_，其中，其中发生反生反应的化学方程式的化学方程式为_；(2)实验过程中，装置程中，装置B、C中中发生的生的现象分象分别是是_、_，这些些现象分象分别说明明SO2具有
21、的性具有的性质是是_和和_；装置；装置B中中发生反生反应的离子方的离子方程式程式为_；(3)装置装置D的目的是探究的目的是探究SO2与品与品红作用的可逆性，作用的可逆性，请写出写出实验操作及操作及现象象_；(4)尾气可采用尾气可采用_溶液吸收。溶液吸收。解析解析(1)装置装置A中盛放亚硫酸钠的仪器带有支管，所以是蒸中盛放亚硫酸钠的仪器带有支管，所以是蒸馏烧瓶。馏烧瓶。(2)由于酸性的由于酸性的KMnO4具有强氧化性，具有强氧化性，SO2具有一定具有一定的还原性，二者发生氧化还原反应，使的还原性，二者发生氧化还原反应，使KMnO4紫红色退紫红色退去；去；S2具有很强的还原性，具有很强的还原性，S
22、O2具有一定的氧化性，二者也具有一定的氧化性，二者也可发生氧化还原反应生成可发生氧化还原反应生成S单质沉淀，使无色溶液中出现黄单质沉淀，使无色溶液中出现黄色浑浊。色浑浊。(3)SO2与品红相互作用生成不稳定的无色物质使品与品红相互作用生成不稳定的无色物质使品红退色，而时间一长或稍微加热，不稳定的无色物质会分解红退色，而时间一长或稍微加热，不稳定的无色物质会分解而使品红又恢复原来的颜色，所以为探究而使品红又恢复原来的颜色，所以为探究SO2与品红作用的与品红作用的可逆性，等品红溶液退色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒可逆性，等品红溶液退色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色。精灯加
23、热，溶液恢复为红色。(4)由于由于SO2是酸性氧化物，可是酸性氧化物，可与与NaOH溶液反应，故尾气可采用溶液反应，故尾气可采用NaOH溶液吸收。溶液吸收。其他几种常见物质的制取其他几种常见物质的制取物物质化学方程式化学方程式氢气气ZnH2SO4=ZnSO4H2(实验室室)二氧化碳二氧化碳CaCO3 2HCl=CaCl3 H2O CO2(实验室室)【体体验验2】下下图是是中中学学化化学学中中常常用用玻玻璃璃仪器器组成成的的实验装装置置图(根据需要可在其中加入液体或固体根据需要可在其中加入液体或固体)。请回答下列回答下列问题：(1)能用作干燥氨气的装置有能用作干燥氨气的装置有_(填字母序号，下同
24、填字母序号，下同)。(2)能用于收集能用于收集氯气的装置有气的装置有_。(3)在在氯气和气和铁反反应实验中，能添加在收集中，能添加在收集氯气和反气和反应装置之装置之间以除去以除去氯气中气中氯化化氢等等杂质气体的装置有气体的装置有_。答案答案(1)CD(2)AB(3)A规律探究十一防止倒吸的尾气处理装置规律探究十一防止倒吸的尾气处理装置【知识支持知识支持】实验原理原理防防止止倒倒吸吸问题。在在某某些些实验中中，由由于于吸吸收收液液的的倒倒吸吸，会会对实验产生生不不良良的的影影响响，如如玻玻璃璃仪器器的的炸炸裂裂，反反应试剂的的污染染等等，因因此此，在在有有关关实验中中必必须采采取取一一定定的的措
25、措施施防防止止吸吸收收液的倒吸。防止倒吸一般采用下列措施：液的倒吸。防止倒吸一般采用下列措施：(1)切断装置切断装置将有可能将有可能产生液体倒吸的密生液体倒吸的密闭装置系装置系统切断，以防止液体倒切断，以防止液体倒吸，如吸，如实验室中制取氧气、甲室中制取氧气、甲烷时，通常用排水法收集气，通常用排水法收集气体，当体，当实验结束束时，必，必须先从水槽中将先从水槽中将导管拿出来，然后熄管拿出来，然后熄灭酒精灯。酒精灯。(2)设置防置防护装置装置倒立漏斗式倒立漏斗式这种装置可以增大气体与吸收液的接触面种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液，有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收
26、气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时，导管内管内压强强减小，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容减小，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容积较大，大，导致致烧杯杯中液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中的吸收液受自身重中液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回力的作用又流回烧瓶内，从而防止吸收液的倒吸。所以除了瓶内，从而防止吸收液的倒吸。所以除了选择像漏斗像漏斗这样的大体的大体积容器之外，容器之外，还要注意漏斗放在要注意漏斗放在烧杯杯中的位置，不能深入太多，只要漏斗面和液面接触就行了中的位置，不能深入太多，只要漏斗面和液面接触就行了(如下如下图甲所示甲所示)。肚容式肚容式当易溶于吸收
27、液的气体由干燥管末端当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后，入吸收液被吸收后，导气管内气管内压强强减小，使吸收液倒吸减小，使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外量大于干燥管内外压强强差，吸收液受自身重量的作用又流差，吸收液受自身重量的作用又流回回烧杯内，从而防止吸收液的倒吸。杯内，从而防止吸收液的倒吸。这种装置与倒置漏斗很种装置与倒置漏斗很类似似(如下如下图乙所示乙所示)。蓄液式蓄液式当吸收液当吸收液发生倒吸生倒吸时，倒吸，倒吸进来的吸收液被来的吸收液被预先先设置的蓄液置的蓄液装置装置贮存起来，以防止吸收液存起来，以防止吸收液进入受入受热仪器或反器
28、或反应容器，容器，这种装置又称安全瓶种装置又称安全瓶(如下如下图丙所示丙所示)。 此外，此外，还有如有如图丁和戊丁和戊类的防倒吸的装置。的防倒吸的装置。图丁所示的丁所示的为易溶于水而不溶于易溶于水而不溶于CCl4的尾气的吸收；的尾气的吸收；图戊所示的戊所示的为溶于水溶于水而密度大的尾气的吸收。而密度大的尾气的吸收。【问题探究问题探究】制制备CaCO3可可采采用用向向CaCl2溶溶液液中中通通入入足足量量NH3然然后后再再通通入入适适量量的的CO2气气体体的的方方法法。若若实验过程程中中有有氨氨气气逸逸出出，可可选用下列回收装置中的用下列回收装置中的 ()。解析解析CaCl2溶液不能与溶液不能与CO2反应，加入碱能反应，但又不反应，加入碱能反应，但又不能引入杂质，应通入能引入杂质，应通入NH3；氨气极易溶于水，要注意防倒；氨气极易溶于水，要注意防倒吸，吸，A装置广口瓶内的进气管长，容易倒吸，装置广口瓶内的进气管长，容易倒吸，B装置中的倒装置中的倒置漏斗可以防倒吸，置漏斗可以防倒吸，C装置中的倒置漏斗、装置中的倒置漏斗、D中的多孔球泡中的多孔球泡均浸入水中，不能防止倒吸。均浸入水中，不能防止倒吸。答案答案B
