2.2.3 与气体相关的大型实验制备课件(共24张PPT)2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 2.2.3 与气体相关的大型实验制备课件(共24张PPT)2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-10 21:51:39 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第3课时 与气体相关的大型实验制备
第二章 第二节 氯及其化合物
与气体相关的大型实验制备
建立模型
驱赶装置
发生装置
主体反应
防止装置
注意事项
驱赶装置：按情况添加
发生装置——反应物的状态和反应条件；
净化装置——所含杂质的性质；
（原则：不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离）
防止装置（包括收集装置，尾气装置）——生成物的密度、溶解度，以及是否与水反应；尾气的性质
净化装置
实验原理
发生装置
固—液/液—液
加热型
固—液/液—液
不加热型
固—固
加热型
依据反应物的状态和反应条件(如是否需要加热等)
固固加热
块固和液体（不加热）
固液加热
其他发生装置
净化装置
【思考】获得的氯气中含有哪些杂质？用什么试剂除去以进行洗气？
杂质：HCl气体、H2O
除杂试剂：饱和食盐水
除杂顺序：先除HCl气体，再除去H2O(先除杂后干燥）
装置的选择及连接：
装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。
装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。
（因为氯气在饱和食盐水中的溶解度低，而HCl易溶于水）
浓硫酸或无水CaCl2
防止装置
【思考】已经过除杂和干燥的氯气如何进行收集？请选择相应的 装置，并说出选择的依据。
向下排空气法：
ρ<ρ空气
向上排空气法：
ρ>ρ空气
排水法：不反应且难溶于水
气体收集依据：
气体密度、气体在水中的溶解度、是否与水反应
导管长进短出
导管短进长出
排饱和食盐水
尾气吸收
防止装置
【思考】实验室制氯气是否需要进行尾气吸收？如何吸收
根据生成物的性质选择试剂（方法）将气体转化为无害物质
Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O
NaOH溶液
尾气吸收
①点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法，必须先验纯，再点燃。
②吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。
防止装置
【思考】其他气体如何吸收？
依据生成物的性质选择试剂（方法）将气体转化为无害物质
防倒吸
防止装置
分液式
安全瓶式
平衡压强式
倒立漏斗式
肚容式
悬空式
仪器组装顺序：自下而上、从左到右
收集装置：
尾气处理装置：
发生装置：
固、液加热
向上排气法（或排饱和食盐水法）
碱液（NaOH)吸收
净化装置：
洗气瓶：饱和食盐水（HCL)、浓硫酸(H2O)
能否用澄清石灰水代替NaOH？为什么？
如何检验氯气已收集满？
多余氯气能否直接排放到空气中？应如何处理？
MnO2
浓HCl
饱和食盐水(除HCl)
浓硫酸
(除H2O)
注意导气管的进出方式（长进短出）
为什么？
氯气的检验：
Ⅰ.观察法(黄绿色)；Ⅱ.湿润的淀粉 KI试纸，其原理是Cl2＋2KI===
2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝色；Ⅲ.湿润的蓝色石蕊试纸
(先变红后褪色)
深度思考
【问题2】实验室制取氯气时，需要加热，加热温度是否越高越好？
【问题1】一定量的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，盐酸是否能完全参与反应？为什么？
不能，因为随着反应的进行，浓盐酸逐渐变为稀盐酸，不再与二氧化锰反应。
否，为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。
深度思考
【问题3】能不能用碱石灰作为干燥剂除去水蒸气？
【问题4】尾气吸收时能不能选择澄清石灰水？
不能，因为澄清石灰水中Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
不能，因为Cl2属于酸性气体，能与碱发生反应，不能选用碱性干燥剂
深度思考
【问题5】如何验证氯气已收集满？
【方法1】将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。
【方法2】将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。
实验室制备氯气可能会出现的问题：
1、随着反应的进行，烧瓶内生成的气体越来越多，压强增大，使分液漏斗内的压强小于烧瓶内的压强，从而使浓盐酸不能顺利滴下。
2、Cl2有毒，排空气法容易产生泄露，最好用排液法。
3、尾气吸收的时候，如果气流过快，容易吸收不完全。
资料卡片
思考： 如何进行改进？
恒压漏斗
排饱和食盐水法
采用多孔球泡
知识拓展
快速制Cl2的方法
用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快
①2KMnO4＋16HCl（浓）===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
②KClO3＋6HCl（浓）===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
③Ca(ClO)2＋4HCl（浓）===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
④K2Cr2O7＋14HCl（浓）===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O
2MnO4-＋16H++10Cl- ===2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O
ClO3-＋6H++5Cl-===3Cl2↑＋3H2O
ClO-＋2H++Cl-===Cl2↑＋H2O
Cr2O72-＋14H+ + 6Cl- ===2Cr3+＋3Cl2↑＋7H2O
知识运用
1、某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是________。
A.①中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B.①中缺少加热装置
C.②中盛放的NaOH溶液可以净化氯气
D.④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气
√
A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，盐酸就可全部消耗
B.Ⅱ图中：如果倒置的量筒充满了氯气，水槽内装满水，经足够长的时间光照，量筒内最后剩余气体为HCl和氧气
C.Ⅲ图中：生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液呈酸性，结果有Cl2生成
2、某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
D
3.某化学小组用图示装置制取氯气，下列说法不正确的是( )
A.该装置图中至少存在两处明显错误
B.为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理
C.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾
试纸，可以证明是否有氯气逸出
D.该实验中收集氯气的方法不正确
D
设计气体制备装置的基本思路
明确气体制备的原理，写出相应的化学方程式
根据药品状态、反应条件，选择合适的反应装置
分析气体是否含有杂质，根据气体和杂质性质的差异选择除杂、净化方法
根据气体性质，选择收集装置，分析是否需要尾气处理装置
第一步
第二步
第三步
第四步
专家提醒：“84消毒液”与“洁厕灵”混用会有危险！
氯气中毒的症状
吸入氯气后对上呼吸粘膜的强烈刺激，可引起呼吸道烧伤、急性肺水肿等，严重者可危及生命。
氯气中毒后的应急措施
立即将患者转移到空气新鲜处
用清水反复冲洗皮肤、眼睛
中毒严重的应迅速送医院救治
第3课时 与气体相关的大型实验制备
第二章 第二节 氯及其化合物
与气体相关的大型实验制备
建立模型
驱赶装置
发生装置
主体反应
防止装置
注意事项
驱赶装置：按情况添加
发生装置——反应物的状态和反应条件；
净化装置——所含杂质的性质；
（原则：不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离）
防止装置（包括收集装置，尾气装置）——生成物的密度、溶解度，以及是否与水反应；尾气的性质
净化装置
实验原理
发生装置
固—液/液—液
加热型
固—液/液—液
不加热型
固—固
加热型
依据反应物的状态和反应条件(如是否需要加热等)
固固加热
块固和液体（不加热）
固液加热
其他发生装置
净化装置
【思考】获得的氯气中含有哪些杂质？用什么试剂除去以进行洗气？
杂质：HCl气体、H2O
除杂试剂：饱和食盐水
除杂顺序：先除HCl气体，再除去H2O(先除杂后干燥）
装置的选择及连接：
装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。
装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。
（因为氯气在饱和食盐水中的溶解度低，而HCl易溶于水）
浓硫酸或无水CaCl2
防止装置
【思考】已经过除杂和干燥的氯气如何进行收集？请选择相应的 装置，并说出选择的依据。
向下排空气法：
ρ<ρ空气
向上排空气法：
ρ>ρ空气
排水法：不反应且难溶于水
气体收集依据：
气体密度、气体在水中的溶解度、是否与水反应
导管长进短出
导管短进长出
排饱和食盐水
尾气吸收
防止装置
【思考】实验室制氯气是否需要进行尾气吸收？如何吸收
根据生成物的性质选择试剂（方法）将气体转化为无害物质
Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O
NaOH溶液
尾气吸收
①点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法，必须先验纯，再点燃。
②吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。
防止装置
【思考】其他气体如何吸收？
依据生成物的性质选择试剂（方法）将气体转化为无害物质
防倒吸
防止装置
分液式
安全瓶式
平衡压强式
倒立漏斗式
肚容式
悬空式
仪器组装顺序：自下而上、从左到右
收集装置：
尾气处理装置：
发生装置：
固、液加热
向上排气法（或排饱和食盐水法）
碱液（NaOH)吸收
净化装置：
洗气瓶：饱和食盐水（HCL)、浓硫酸(H2O)
能否用澄清石灰水代替NaOH？为什么？
如何检验氯气已收集满？
多余氯气能否直接排放到空气中？应如何处理？
MnO2
浓HCl
饱和食盐水(除HCl)
浓硫酸
(除H2O)
注意导气管的进出方式（长进短出）
为什么？
氯气的检验：
Ⅰ.观察法(黄绿色)；Ⅱ.湿润的淀粉 KI试纸，其原理是Cl2＋2KI===
2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝色；Ⅲ.湿润的蓝色石蕊试纸
(先变红后褪色)
深度思考
【问题2】实验室制取氯气时，需要加热，加热温度是否越高越好？
【问题1】一定量的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，盐酸是否能完全参与反应？为什么？
不能，因为随着反应的进行，浓盐酸逐渐变为稀盐酸，不再与二氧化锰反应。
否，为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。
深度思考
【问题3】能不能用碱石灰作为干燥剂除去水蒸气？
【问题4】尾气吸收时能不能选择澄清石灰水？
不能，因为澄清石灰水中Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
不能，因为Cl2属于酸性气体，能与碱发生反应，不能选用碱性干燥剂
深度思考
【问题5】如何验证氯气已收集满？
【方法1】将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。
【方法2】将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。
实验室制备氯气可能会出现的问题：
1、随着反应的进行，烧瓶内生成的气体越来越多，压强增大，使分液漏斗内的压强小于烧瓶内的压强，从而使浓盐酸不能顺利滴下。
2、Cl2有毒，排空气法容易产生泄露，最好用排液法。
3、尾气吸收的时候，如果气流过快，容易吸收不完全。
资料卡片
思考： 如何进行改进？
恒压漏斗
排饱和食盐水法
采用多孔球泡
知识拓展
快速制Cl2的方法
用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快
①2KMnO4＋16HCl（浓）===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
②KClO3＋6HCl（浓）===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
③Ca(ClO)2＋4HCl（浓）===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
④K2Cr2O7＋14HCl（浓）===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O
2MnO4-＋16H++10Cl- ===2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O
ClO3-＋6H++5Cl-===3Cl2↑＋3H2O
ClO-＋2H++Cl-===Cl2↑＋H2O
Cr2O72-＋14H+ + 6Cl- ===2Cr3+＋3Cl2↑＋7H2O
知识运用
1、某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是________。
A.①中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B.①中缺少加热装置
C.②中盛放的NaOH溶液可以净化氯气
D.④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气
√
A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，盐酸就可全部消耗
B.Ⅱ图中：如果倒置的量筒充满了氯气，水槽内装满水，经足够长的时间光照，量筒内最后剩余气体为HCl和氧气
C.Ⅲ图中：生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液呈酸性，结果有Cl2生成
2、某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
D
3.某化学小组用图示装置制取氯气，下列说法不正确的是( )
A.该装置图中至少存在两处明显错误
B.为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理
C.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾
试纸，可以证明是否有氯气逸出
D.该实验中收集氯气的方法不正确
D
设计气体制备装置的基本思路
明确气体制备的原理，写出相应的化学方程式
根据药品状态、反应条件，选择合适的反应装置
分析气体是否含有杂质，根据气体和杂质性质的差异选择除杂、净化方法
根据气体性质，选择收集装置，分析是否需要尾气处理装置
第一步
第二步
第三步
第四步
专家提醒：“84消毒液”与“洁厕灵”混用会有危险！
氯气中毒的症状
吸入氯气后对上呼吸粘膜的强烈刺激，可引起呼吸道烧伤、急性肺水肿等，严重者可危及生命。
氯气中毒后的应急措施
立即将患者转移到空气新鲜处
用清水反复冲洗皮肤、眼睛
中毒严重的应迅速送医院救治