精选鲁科版化学必修2《化学反应的利用》word学案化学知识点总结.docx
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精选鲁科版化学必修2《化学反应的利用》word学案化学知识点总结
化学反应的利用
利用化学反应制备新物质
高考资源网【目标要求】
1.了解实验室制备氯气的原理、装置、收集方法和尾气处理方法。
2.总结常见气体的制备装置及收集方法。
【学习过程】
知识要点导引
1.氯气的实验室制法
（1）反应的原理：
_______________________________________
注意：
稀盐酸与MnO2作用不能制取Cl2。
（2）制气类型：
_________________________________________
（3）发生装置：
（仪器名称）_______________________________
（4）收集装置：
______________或_________________
（5）净化装置：
用_______________除去______，再用_____干燥。
（6）尾气处理装置：
用______________吸收多余的Cl2，防止污染空气。
（7）实验装置图：
对于这套制取气体的装置，一定要认识各仪器并准确叫出名称，还要明确各装置的作用、原理及注意事项。
2.氯气的工业制法
工业上利用电解饱和食盐水的方法制氯气。
化学方程式：
_______________________________________________________
3.实验室制备气体综述
（1）气体发生装置的类型
设计原则：
根据__________、____________和____________等因素来选择反应装置。
反应类型
发生装置
典型气体
仪器
注意事项
固体反应物（加热）
1、试管品应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管品冷凝后倒流而引起破裂。
2、铁夹应夹在距试管口1/3处。
3、胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。
4、固体药品要放在试管底部平铺开。
加热时首先均匀预热，然后在试管的最后部位集中加热，并逐步前移。
固液反应物（不加热）
1、在用简易装置时，如用长颈漏斗，漏斗颈的下口应伸入液面以下，否则起不到液封的作用。
2、加入的液体反应物（如酸）要适当。
3、块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备。
固液反应物（加热）
1、称把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品。
2、要正确使用分液漏斗。
（2）净化与干燥装置
设计原则：
根据净化药品的状态及条件
装置
类型
液体除杂剂
（不加热）
固体除杂剂
（不加热）
固体除杂剂
（加热）
适用
范围
装置
示意图
①气体净化剂的选择
选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。
一般情况下：
a.易溶于水的气体杂体可用水来吸收；b.酸性杂质可用碱性物质吸收；c.碱性杂质可用酸性物质吸收；d.水分可用干燥剂来吸收；e.能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸收剂。
②气体干燥剂的类型及选择
选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水份，而不能与气体发生反应。
常见气体干燥剂的选择实例：
干燥剂
适合于干燥的气体
备注
P2O5
不适于NH3
浓硫酸
不适于H2S、NH3、HBr等
CaCl2
不适用于NH3
氧化钙
氢氧化钠
（碱石灰）
不适用于酸性气体
（3）收集装置
设计原则：
根据_____________________________
装置类型
排水（液）法
像上排空气法
向下排空气法
装置
示意图
适用范围
典型气体
气体净化与干燥注意事项：
一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。
（4）尾气处理
对于有毒、有害的气体必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、无害、无污染的物质。
如尾气Cl2、SO2、Br2（蒸气）等可用___________吸收；尾气H2S可用_______或________溶液吸收；尾气CO气体可用___________将它转化为_______气体。
（5）气体实验装置的设计
①装置顺序：
____________→__________→_________________→____________
②安装顺序：
________________________________________
③操作顺序：
______________→______________→_________________
【典题解悟】
例1.下列反应适用于实验室制备氧气的是
①高锰酸钾热分解2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
②硝酸铵热分解2NH4NO3
4H2O+2N2↑+O2↑
③过氧化氢催化分解2H2O2
2H2O+O2↑
④二氧化氮热分解2NO2
2NO+O2↑
A．只有①B．①和②C．①和③D．①③④
解析：
一般说来，物质的实验室制法所要求的条件为：
反应尽可能快一些、比较容易进行；实验操作比较简单易行，且安全可控；尽量使制备的产物单一而易于分离。
对反应物的成本以及能耗，可较少考虑，这一点和物质的工业制法是截然不同的。
从以上论述容易得出：
氧气的实验室制法除可用高锰酸钾热分解外，过氧化氢的催化分
解也简单易行。
方法②和④制得的都是混合气体且不易分离，而且硝酸铵受热可能发生爆炸，二氧化氮是气体，作为反应物使反应不易实现。
答案：
C。
例2．
（1）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。
应选用的仪器是（填入仪器的编号）_______________。
（a） （b） （c） （d） （e） （f） （g） （h）
（2）若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较
合理的方案应选用的药品是_______________。
解析
（1）灵活运用启普发生器原理，抓住能控制气体关停就必须使用c（玻璃活塞），能连接c的仪器有b、e、h，但b、h和c连接后形成一封闭的空间，无法排出液体使固液分离，而e能将液体从尖端排出，排出的液体必须用烧杯承接，e的固定靠a来完成。
（2）为防止固体从干燥管中流出达到固液分离的目的，需用不溶于水的块状固体大理石，由于硫酸钙微溶于水，故通常使用盐酸或硝酸与大理石反应制二氧化碳，由于浓硝酸和浓盐酸都具有挥发性，所以一般使用稀的酸溶液以保证所制气体的纯度。
答案
（1）a、c、d、e
（2）浓硝酸、水、块状大理石
【当堂检测】
1.验室中准备有以下主要仪器及用品，大试管、带导管的单孔塞、药匙、镊子、水槽、集气瓶、玻璃片、酒精灯、铁架台，如果药品选用合理，用以上仪器用品，能制取（ ）
A．氧气 B．氢气
C．氢气和二氧化碳 D．氢气、氧气、二氧化碳
2.图装置可用于（ ）
A．加热NaHCO3制CO2
B．用Cu和稀HNO3反应制NO
C．用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3
D．用NaCl与浓H2SO4反应制HCl
3.图是为采用排空气法收集气体而设计的装置。
它可以正置（如图）也可倒置，气体可以从A管也可以从B管导入，完全可据实验需要确定。
若以此装置分别收集下列气体，其中所集得气体纯度最低的是（ ）
A．H2 B．O2
C．CO D．CO2
4．实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是（ ）
A．NO2
B．HCl
C．CH4
D．NH3
5．用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：
①铜跟浓硝酸反应；②铜跟稀硝酸反应；③铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。
以下叙述正确的是（ ）
A．三种途径所消耗的铜的物质的量相等
B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等
C．所消耗的铜的物质的量是：
途径③>途径①>途径②
D．所消耗的硝酸的物质的量是：
途径①>途径②>途径③
6．自来水生产时，用适量的氯气来杀菌消毒。
市场上有些不法商贩为牟取暴利，用自来水冒充纯净水出售。
为辨别真伪，可用下列一种化学试剂来鉴别，该试剂是（ ）
A．酚酞试液 B．氯化钡试液
C．氢氧化钠试液 D．硝酸银试液
7．请从下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，制取和收集一瓶纯净的CO2气体。
（A） （B） （C） （D） （E） （F）
请回答：
（1）应选用的装置是_______________（填装置的字母）；
（2）所选用的装置的连接顺序是（填各接口的字母）：
（ ）接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）
8.白粉与浓盐酸反应可产生氯气Ca（ClO）2+4HCl====CaCl2+2Cl2↑+2H2O
某同学试图测定氯气的体积并验证干燥纯净的氯气无漂白性，现有如下装置，请回答：
（1）请用字母填写装置的连接顺序：
_____________________。
（2）洗气瓶中所装液体是_______________________。
（3）在制氯气前，必须进行的一项操作步骤是_______________。
（4）某同学在实验中，发现量筒中未收集到液体，则失败的原因可能是____________________________________________
参考答案
1.D2.B3.C4.D5.AD6.D
7.
（1）（A）（C）（D）（F）
（2）a接e f接c d接j
8、
（1）adebcghedf
（2）饱和食盐水
（3）检查装置的气密性
（4）装置漏气、盐酸过稀、e与f连接；
利用化学反应提供能源
高考资源网【学习目标】
1.知道电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，
2.能简单分析原电池的工作原理
【学习过程】
知识要点导引
1.原电池的定义：
_________________________________________________________________
2.铜锌原电池工作原理：
电极
电极
材料
电极反应
反应类型
得失电子
粒子
电子流动方向
负极
正极
3.原电池的原理：
电极
电极材料
反应类型
电子流动方向
负极
正极
4.构成原电池的条件：
（1）_______________________________________________________________
（2）_______________________________________________________________
（3）_______________________________________________________________
（4）_______________________________________________________________
5.原电池正负极判定方法
（1）依据原电池两极材料：
____________作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；____________________________________________________作正极。
（2）根据电流方向或电子流向：
电流（外电路）由_______流向_______；电子则由________经外电路流向原电池的________。
（3）根据内电路离子迁移方向：
___________流向正极，_________流向负极。
（4）根据原电池中反应类型：
正极：
____电子，发生____________，现象是伴随金属的析出或H2的放出。
负极：
____电子，发生____________，现象是电极本身的消耗，质量减小。
6.原电池的利用
常用电池___________________________________________________________
钢铁腐蚀___________________________________________________________
钢铁保护___________________________________________________________
从理论上说，所有的氧化还原反应都可设计成原电池。
【典题解悟】
例1.银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫代银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：
将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。
试回答：
在此原电池反应中，负极发生的反应为；正极发生的反应为；
反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为
解析：
由题意“黑色褪去而银不会损失”发生变化Ag2S→Ag，显然这是考察原电池的正极反应：
Ag2S+2e-=2Ag+S2-，负极反应为活泼金属发生氧化反应：
Al-3e-=Al3+。
正极生成的S2-和负极生成的Al3+在溶液中发生双水解：
2Al3++3S2-+6H2O=2Al（OH）3↓+3H2S↑。
答案：
Al-2e-=Al3+Ag2S+2e-=2Ag+S2-
3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al（OH）3↓+3H2S↑
例2．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。
某种锂电池的总反应为Li+MnO2＝LiMnO2，下列说法正确的是（）
A．Li是正极，电极反应为Li一e
＝Li
B．Ｌi是负极．电极反应为Li一e
＝Li
C．Li是负极，电极反应为MnO2＋e
＝MnO2
D．Li是负极，电极反应为Li一2e
＝Li2+
解析：
根据总反应判断Ｌi被氧化应为负极材料，其失电子成为Li+，正极放电的为MnＯ2。
若已知电池总反应而要写电极反应式，这类题的一般处理方法是：
根据“负失氧、正得还”的规律容易先判断负极材料，负极材料若是金属则失电子而变为相应阳离子（注意：
Fe失电子应变为Fe
），负极材料若是其他被氧化的物质（如氢氧燃料电池中的H2、甲烷燃料电池中的CH4）则失电子变为相应氧化产物，然后再推断正极反应。
答案B。
【当堂检测】
1.下列关于原电池的说法正确的是（）
A．在正极上发生氧化反应B．化学性质较活泼的金属为负极
C．在外电路，电子流出正极D．是由电能转化为化学能的装置
2.下列关于实验现象的描述不正确的是（）
A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B．用导线连接锌片和铁片，浸入氯化铁溶液中，锌片的质量会减小
C．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．把锌料放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
3．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，该反应的原电池的正确组成是（）
A
B
C
D
正极
Zn
Cu
Zn
Fe
负极
Cu
Zn
Ag
Zn
溶液
CuCl2
H2SO4
CuSO4
CuCl2
4．下列可构成原电池的是（）
5.把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞试液混和溶液的玻璃器皿中（如下图所示），经过一段时间后、首先观察到溶液变红的区域是（）
A.Ⅰ和Ⅲ附近B.Ⅰ和Ⅳ附近
C.Ⅱ和Ⅲ附近D.Ⅱ和Ⅳ附近
6.100ml浓度为2mol.l-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采取的方法是（）
A、加入适量6mol.l-1的盐酸B、加入数滴氯化铜溶液
C、加入适量蒸馏水D、加入适量的氯化钠溶液
7.如下图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。
小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。
（1）片刻后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈）。
A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜
（2）产生上述现象的原因是。
8.利用氧化还原反应Cu＋2FeCl3＝2FeCl2＋CuCl2设计一个原电池，画出装置图，注明电极名称、反应类型，写出电极反应式。
9.电工操作中规定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，这是因为__________________________________________________________________________。
10.盐酸与锌片反应时，若加入可溶性的固态醋酸铜[（CH3OOO）2Cu]，将产生两种影响氢气生成速率的因素。
其一是_________________________________，
其二是________________________________________________。
参考答案：
1、B2、C3、D4、B5、B6、B
7、
（1）D
（2）加CuSO4溶液后，构成Fe—Ag原电池，Fe溶解，质量减小；Cu2＋在银圈上得电子，沉积在Ag上，质量增加
8、解析：
氧化半反应（负极反应）Cu-2e－＝Cu2+；
还原半反应（正极反应）2Fe3++2e－＝2Fe2+结合原电池构成的条件而定，负极材料为铜，正极材料
可用石墨，电解质溶液为FeCl3溶液。
该原电池的设计图为：
9．在潮湿的空气中，铜与铝接触形成原电池，铝做负极，很快被腐蚀。
10．
（1）Zn+Cu2+=Zn2++Cu，构成Zn（-）盐酸Cu（+）原电池，使产生H2速率加快；
（2）CH3COO
+H+=CH3COOH，降低c（H+），使产生H2速率减慢。
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