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生物质能的利用

经验告诉我们,成功是留给有准备的人。作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助教师能够井然有序的进行教学。教案的内容要写些什么更好呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“生物质能的利用”,欢迎您参考,希望对您有所助益!

第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
生物质能的利用
【我思我学】
想一想:
1.什么是生物质能?
2.生物质能的利用方式有哪些?
3.生活垃圾中的生物质能如何利用?
填一填:
1.生物质能来源于所贮存的能量
2.纤维素燃烧的化学方程式
3.用含糖类、淀粉较多的农作物,制乙醇的反应方程式为:
(1)
(2)
【同步导学】
一、评价要点
1.生物质能的来源和种类
生物质能来源于植物即其加工产品所贮存的能量。生物质包括农业废弃物.水生植物.油料植物.城市与工业有机废弃物.动物粪便等。
2.生物质能的含义
生物质能是太阳能以化学能贮存在生物体内的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,直接或间接来源于植物的光合作用
3.生物质能的优缺点
优点:提供廉价和清洁的能源。
缺点:利用规模小;植物仅能将少量的太阳能转化为生物质能;单位土地面积的有机物能量偏低;缺乏适合栽种植物的土地。
4.生物质能的利用方式
①直接燃烧②生物化学转化③热化学转化
二、方法指引
立足于现代生活和未来发展的需要,激发学生的求知欲,让学生体会到学习化学是有趣
和有用的。
三、典型例题
在绿色化学工艺中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子的利用率为100%,在用CH3C≡CH合成CH2=C(CH3)COOCH3的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要的反应物有()
A.CO2和H2OB.CO和CH3OHCCH3OH和H2D.CO2和H2
分析:根据绿色化学的含义,在生成的产品CH2=C(CH3)COOCH3与原料之间元素种类和原子数目都完全相同,即原子守恒。将生成物中各个原子个数减去反应物各个原子差值为C2H4O2,对照答案,反应物中原子数之和为C2H4O2的只有B。
【随堂检学】
一、选择题:
1.目前世界上最重要的气体矿物燃料是()
A.水煤气B.天然气C.煤气D.石油
2.燃烧煤时产生的下列物质,不会污染大气的是()
A.COB.CO2C.SO2D.烟尘
3.有人认为人体实际上是一架缓慢氧化着的“高级机器”,人体在生命过程中也需要不断的补充“燃料”,按照这种观点,你认为人们通常摄入的下列物质不能看作“燃料”的是()
A.淀粉类物质B.水C.脂肪类D.蛋白质
4.下列叙述正确的是()
A.葡萄糖在人体内氧化分解是个放热反应
B.某些物质在空气中燃烧是吸热反应
C.强酸强碱的中和反应是放热反应,弱酸弱碱的中和反应是吸热反应
D.金属活动性顺序表中排在氢之前的活泼金属和盐酸或稀硫酸反应生成氢气全部都是放热反应
5.下列说法正确的是()
A.化学反应中的能量变化,都表现为热量的变化
B.煤和石油经过亿万年才能形成,那么亿万年后地球还会生成煤、石油,因此,二者属于可再生能源
C.要使燃料燃烧只需要大量的氧气
D.汽车排出大量尾气中含有一定量的CO和NO会污染大气
6.已知在25℃,101kPa下,lgC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()
A.C8H18(1)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-48.40kJmol-1
B.C8H18(1)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)△H=-5518kJmol-1
C.C8H18(1)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)△H=+5518kJmol-1
D.C8H18(1)+12.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)△H=-48.40kJmol-1
7.最近我国开始从新疆开发天然气,贯穿东西至上海的大工程,关于天然气的下列叙述不正确的是()
A.天然气和沼气的主要成份都是甲烷
B.改液化石油气为天然气作燃料,燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量
C.天然气燃烧的废气中,SO2等污染物的含量少
D.天然气与空气的体积比为1∶2时,混合气点燃爆炸最激烈
【活学活用】
1.近年来某市政府率先在公交车和出租车中推行用天然气代替汽油作燃料的改革,取得了显著进展。走上街头你会发现不少公交车和出租车上有“CNG”的标志,代表它们是以天然气作为燃气的汽车。
(1)天然气是植物残体在隔绝空气的条件下,经过微生物的发酵作用而生成的,因此
天然气中所贮藏的化学能最终来自于。
(2)天然气的主要成分是。
(3)天然气的主要成分是一种很好的燃料。已知4g该主要成分完全燃烧生成CO2气体
和液态水时放出222.5kJ的热量,则上述成分燃烧的热化学方程式为
2.在日常生活和学习中,我们常接触到下列反应:①化石燃料燃烧;②强酸强碱的中和反应;③用C和H2O在高温下制水煤气;④活泼金属和盐酸反应制氢气;⑤氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气;⑥煅烧石灰石。其中属于放热反应的有;属于吸热反应的有。
3.在高温下,水蒸汽与灼热的炭发生反应,化学方程式
其中炭发生反应,水发生反应。
三、计算题
1.汽油不充分燃烧的化学方程式可简单表示为:
2C8H18(l)+23O2====12O2(g)+4CO(g)+18H2O(l).人体吸进CO后,CO会与人体血红蛋白结合引起中毒。如果每辆汽车每天约有22.8g汽油不完全燃烧,现有某50万人口的一城市,若平均每10人拥有一辆汽车,计算每天可产生多少克CO?

参考答案
1.B2.B3.B4.AD5.D6.B7.D
活学活用:1.(1)太阳能(2)CH4
(3)CH4(g)+2O2(g)==2H2O(l)+CO2(g)△H=-890kJ/mol
2.①②④③⑤⑥
3.C+H2OCO+H2氧化还原
计算题:
解:每天不完全燃烧的汽油总质量为:
500000÷10×22.8=1140000g=1140Kg
据C8H18⌒2CO
11456
1140Kgm(CO)
114/1140=56/m(CO)得m(CO)=560Kg

相关知识

关注生物资源的合理利用


第3节关注生物资源的合理利用
知识与能力方面:
1.列举生物资源面临的危机及其原因。
2.关注生物资源的合理利用。
3.模拟对某个环境事件或资源利用计划做出决策。
过程与方法方面:
本节课主要采取学生通过小组合作探究的方法,课前搜集资料或上网搜集我国或本地生物资源的利用现状的有关资料、撰写文献综述,自学归纳完成教学目标。在小组合作探究中理解科学、技术、社会三者的关系。培养学生的合作探究精神,和自我学习、搜集信息和处理信息的能力。
情感态度、价值观方面:
培养学生关爱社会,关爱身体健康、热爱生活的情感,培养他们社会责任感.

1.生物资源的合理利用。

模拟对某个环境事件或资源利用计划作出决策。

讲授法和学生合作学习相结合

1课时。

学生:利用“从社会来”分组讨论:本地有没有禁渔制度?为什么要实行禁渔制度呢?禁渔制度实行后,渔民一年的渔业经济收入会减少么?
一、生物资源面临的危机
1.生物资源:人类的生存和发展离不开资源,其中来自生物界(除人类外)的资源统称为生物资源。
到目前为止,地球上命名和描述的有160万种左右,而实际大约有500万至1亿中之间。
化石燃料和其他矿产资源是不可更新的资源,如果无止休的开发利用,总有一天会枯竭。
2.现实中的问题
(1)随着人口增长和经济发展的需要,人类超量采伐森林,导致森林的成长速率远远低于开发利用的速率。
(2)过渡捕捞,不仅使年捕捞量明显下降,捕捞的鱼、虾等水生生物种类日益减少,种群结构低龄化,个体小型化,而且严重威胁到其它水生动物的生存。
(3)发菜产于我国内蒙、甘肃、陕西、青海和宁夏等干旱地区,因风干后外观仙头发而得名。用密集的钢丝铁耙楼过的土地恢复植被则需要2—3年的时间。目前正处在沙化的过程中。
二、生物资源的合理利用
1.合理利用生物资源是人类赖以生存的重要保障,是经济和社会可持续性发展的重要前提,是人类文明的重要标志之一。
对生物资源的合理利用和保护,涉及个人利益和群体利益、局部利益和整体利益、眼前利益和长远利益的矛盾。如何将多方面的利益协调统一起来,是摆在全社会面前的难题。
2.我国有关生物资源保护的部分法律
(1)1998年4月修订并通过《中华人民共和国森林法》
(2)1985年通过的《中华人民共和国草原法》
(3)1986年通过的《中华人民共和国渔业法》
三、教学板书设计


1.在渔业捕捞中,过渡捕捞造成的危害是:
A.破坏生态环境。
B.严重危害社会的可持续性发展。
C.污染环境。
D.导致生物多样性面临威胁。
2.目前为止,地球上的生物物种已被描述和命名的有多少万种?
A.150。
B.180。
C.210。
D.160。

1.做学案上的练习题。
2.做社会调查

本节课与农环境的破坏、资源的可持续性发展联系密切。在教学过程中,学生联系实际,讨论的比较热烈。特别是针对如何使用现有资源、开发新能源,学生提出的方案很多。充分调动了学生关爱社会、关爱未来的社会责任感。

从化学能到生物能


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从化学能到生物能
1、同一株植物的不同部位的呼吸强度可以不同,下列叙述中错误的是:()
 A、幼叶的比老叶的高 B、萌发种子胚的比胚乳的高
C、枝条尖端的比基部的高 D、老根部分的比根尖的高
2、将酵母菌放含有培养液的的密闭的锥形瓶中,测得CO2的释放量比O2的吸收量大一倍,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为:()
 A、1/6B、1/3C、1/2D、1
3、高等植物的呼吸作用只发生在()
A.活细胞B.含有叶绿体的细胞C.不含叶绿体的细胞D.气孔周围的细胞
4、下列是呼吸作用实质的是()
A.合成有机物,储存能量B.分解有机物,释放能量
C.合成有机物,释放能量D.分解有机物,储存能量
5、下列关于光合作用和呼吸作用的叙述不正确的是()
A.两者要求的条件有相同的,也有不同的B.两者的过程正好相反,互不联系
C.两者是在不同的细胞器中进行的D.动物不进行光合作用,但能进行呼吸作用
6、葡萄糖在细胞质内分解至丙酮酸的过程中,下列叙述正确的是()
A.在线粒体中进行无氧呼吸B.需要在有氧条件下进行
C.不产生CO2D.反应速度不受温度影响
7、有氧呼吸产生ATP最多的阶段是()
A.葡萄糖分解成丙酮酸B.丙酮分解成CO2和[H]
C.释放出CO2时D.氢和氧化合成水时
8、(多选)下列可作为有氧呼吸作用[H]供体的物质有()
A.葡萄糖B.丙酮酸C.H2OD.H2
9、有氧呼吸最常用的物质(呼吸底物)是()
A.淀粉B.糖元C.葡萄糖D.ATP
10、让一只白鼠吸入由放射性的18O2,该白鼠体内最先出现含18O的化合物是()
A.二氧化碳B.水C.丙酮酸D.乳酸
11、呼吸作用释放的CO2中的氧元素()
A.全部来自水B.部分来自O2C.全部来自葡萄糖D.部分来自葡萄糖
12、对有氧呼吸的论述,不正确的是()
A.三个阶段都产生能量B.三个阶段都产生[H]
C.三个阶段都需要酶的催化D.三个阶段都能产生ATP
13、人体内代谢终产物CO2形成的场所是()
A.肺泡B.血液C.细胞质基质D.线粒体
14、人体内葡萄糖彻底氧化分解放出的能量中,大部分的直接去向是()
A.以热能形式散失B.贮存在ATP中C.存在于线粒体中D.供生命活动
15、在航天飞机舱中的宇航员,体内彻底氧化分解1mol葡萄糖消耗的氧气量,可产生的能量以及其中可转移到ATP中的能量数,依次分别是()
A.6mol2870kJ1161kJB.6mol686kJ300kJ
C.2mol1870kJ1715kJD.2mol1255kJ686kJ
16、下列有关呼吸作用产物的叙述中,只适用于有氧呼吸的是()
A.产生ATPB.产生丙酮酸C.产生H2OD.产生CO2
17、 在呼吸作用过程中,有CO2放出时,则可判断过程()
A.一定是无氧呼吸B.一定是有氧呼吸
C.一定不是植物水淹时无氧呼吸D.一定不是马铃薯块茎无氧呼吸
18、 下列各生物细胞结构在代谢过程中不产生CO2的是()
A.变形虫细胞质基质B.酵母菌细胞质基质
C.变形虫细胞的线粒体D.酵母菌细胞的线粒体
19、 4支试管中分别含有下列不同的化学物质和活性酵母菌细胞,经一定时间保温后,会产生二氧化碳的试管是()
A.葡萄糖+细胞质基质B.葡萄糖+线粒体
C.丙酮酸+叶绿体D.丙酮酸+内质网
20 、某植物细胞在进行呼吸作用的过程中,如果释放出CO2量大于吸入的氧气量,则此细胞进行的是()
A.无氧呼吸B.有氧呼吸
C.酒精发酵D.有氧呼吸和无氧呼吸
二、非选择题:
1、下图表示野外松树(阳生植物)光合作用强度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收CO2和释放O2量的状况。请分析回答:
(1)当光照强度为b时,光合作用强度
(2)当光照强度为a时,光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用放出CO2的量。如果白天光照较长时期为a,植物能不能正常生长?为什么?
(3)如将该曲线改绘为人参光合作用强度与光照强度的关系曲线,b点位置应如何移动?为什么?
2、将动物的肝细胞研磨并除去ATP后,分别放入三只标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的锥形瓶中。实验装置和处理如图a所示。将实验用的三只锥形瓶的瓶口密封后,放入20℃水浴锅中,1小时后的结果如图b所示。

请根据实验结果回答:
(1)实验中在以看到的明显变化是。由此可以推断号锥形瓶中发生了作用。
(2)该实验的全部结果说明。
3、运动员进行1500m长跑时,体内ATP再生的途径有:
;主要途径是。
4. 将生长状况相同的同一种树的幼苗分成若干组,分别置于不同日温和夜温组合下生长(其他各种条件都相同)。一定时间后测定幼苗的高度,结果如下表:
平夜
均温

日温度
11
17
23
30-23.219.9
2330.724.915.8
1716.810.9-
注:标“-”为该组合未做实验。
请据表回答下列问题:
(1)幼苗生长最快的温度组合是:日温℃,夜温℃;幼苗生长最慢的温度组合是:日温℃,夜温℃。
(2)出现上述结果的原因是什么?
5、酵母菌在氧气充足时,也进行有氧呼吸,但一般来说,乙醇的发酵作用是衡量它的一个标准。具体实验方法是:将酵母菌放在含有葡萄糖的培养液中进行培养,测定单位时间内氧气的吸氧量(气体的体积)和二氧化碳发生量(气体体积),请回答:
(1)在酵母菌只进行有氧呼吸时,比较吸氧量和二氧化碳的发生量的情况是。
(2)酵母菌同时进行有氧呼吸和乙醇发酵,假如等量的葡萄糖在有氧呼吸和乙醇发酵过程中被消耗掉,这时吸氧量和二氧化碳发生量之比是。
(3)酵母菌同时进行有氧呼吸和乙醇发酵,若有氧呼吸和乙醇发酵所生成的二氧化碳量相等,这时吸氧量和二氧化碳发生量之比是。
(4)若乙醇发酵消耗360毫克葡萄糖,这时生成多少摩尔的乙醇?(相对原子量C:12,H:1,O:16)。
(5)酵母菌在缺氧条件下生长和繁殖一定时间,细胞内线粒体一代比一代减少。但是,当重新得到充足的氧气和养料时,线粒体的数量迅速增加,其代谢和生长旺盛,繁殖速度加快。试判断酵母菌属于核生物,原因是。从线粒体的自身结构看,线粒体能迅速增加的主要原因是。

答案:、
1-5DBABB6-10CD(ABC)CB11-15DBDAA16-20CDAAD
1.(1)最大。(2)不能正常生长。白天光合作用等于呼吸作用,有机物制造等于消耗,晚上只有呼吸作用,消耗有机物,一天中有机物消耗大于制造,植物不能正常生长。
2.(1)Ⅲ号锥形瓶的酒精液滴在玻璃管中向左移动;Ⅲ;呼吸(有氧呼吸)(2)肝细胞的呼吸作用需要葡萄糖和ATP。
3.(1)有氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸的转化(2)有氧呼吸
4.(1)30;17;17;17(2)白天温度高,有利于幼苗进行光合作用,合成有机物。幼苗在夜间只进行呼吸作用,温度高时呼吸作用强烈,有机物消耗多,对生长不利。昼夜温差大,有利于有机物积累,幼苗生长快。
5.(1)1∶1(2)3∶4(3)1∶2(4)0.004mol(5)真有线粒体线粒体体含遗传物质可自我复制
 

观察土壤中能水解纤维素的微生物


辅导教案
导学诱思DAOXUEYOUSI

一、纤维素
1.化学组成:由________三种元素组成,属于________类中的________。ks5u
2.植物的细胞壁主要由________、________和________组成。ks5u
答案:1.C、H、O 糖 多糖
2.纤维素 木质素 半纤维素
ks5u
二、水解纤维素的微生物
1.现已发现的能水解纤维素的微生物:
________、________、________、________等。
2.这些微生物能水解纤维素的原因:
它们能分泌________,________分解纤维素。
答案:1.绿色木霉 变异青霉 黑曲霉 根霉
2.纤维素酶 酶促

三、纤维素酶
1.纤维素酶:不是单一的一种酶,而是________,它包括________酶、________酶和________酶,不同酶________不同。
2.纤维素酶的作用:纤维素酶能催化水解纤维素(具体作用如下)

答案:1.一类酶的总称 C1 CX β葡萄糖苷 水解的作用

四、观察土壤中能水解纤维素的微生物实验
1.实验材料:
(1)80g______土或______的土:可以从其中获得________。
(2)________纸(90cm2)2张
(3)自来水
(4)________的纸6张:从其中获得________
2.实验步骤:
(1)灭菌:将培养皿、三角瓶、自来水以及________土壤用灭菌锅在1kg压力下灭菌30min。
(2)设置对照实验:
将________和________等量土壤分别放在2个经灭菌处理的培养皿中,互相形成对照。
(3)培养
将________等分成2份,分别放在上述2个有土样的培养皿的________,培养皿不加盖,可用牛皮纸遮盖保湿。然后置于________的培养室中。________周后观察卷烟纸的变化(是否消失)。
答案:1.(1)草炭 枯树周边 能水解纤维素的微生物 (2)牛皮 (4)卷烟 纤维素
2.(1)一半 (2)已灭菌 未灭菌的 (3)6张卷烟纸 土壤表面 较高湿度 4~6

核心解读HEXINJIEDU
1.纤维素在元素化合物分类上的地位是怎样的?纤维素与纤维素酶一样吗?
组成生物各种化学元素一般都以化合物形式存在。其中纤维素是糖类中多糖的一种,而纤维素酶的化学本质是蛋白质,它能催化水解纤维素。它们在化合物的分类系统中所处的位置见下表。
2.为什么从卷烟纸中去获取纤维素呢?为什么纤维素不直接从植物枝条上获取呢?
植物的细胞壁主要由纤维素、木质素和半纤维素组成。因此纤维素主要来自植物,如木材、芦苇和甘蔗,主要用于造纸。造纸时取树皮再用NaOH处理以去除木质素和半纤维素,但保留纤维素。木质素可抑制纤维素酶的活力。
卷烟纸一般不含木质素,因为木质素所含有的苯酚对人体有害。因此从卷烟纸中既能获得纤维素,又不会有木质素和半纤维素的干扰,实验效果好。
3.能分解纤维素的微生物属于什么菌?为什么?
现已发现的能水解纤维素的微生物有绿色木霉、变异青霉、黑曲霉、根霉等。它们都属于霉菌。而不是细菌和酵母。这是因为“细菌吃荤,霉菌吃素”,也就是说,细菌多以蛋白质水解物为它的能源,而霉菌多以糖或多糖水解产物为能源。而纤维素属于多糖,因此,水解纤维素的多为霉菌。酵母由于一般不含纤维素酶、淀粉酶等,所以它只能利用单糖或二糖等作为碳源和能源。

题例领悟TILILINGWU

本实验中选用卷烟纸为实验材料,主要是为了获得()
A.纤维素酶
B.纤维素
C.木质素和半纤维素
D.能水解纤维素的微生物
解析:本题考查实验材料的选择原因。纤维素主要存在于木材、芦苇、甘蔗等,主要用于造纸。卷烟纸中一般不含木质素,但含纤维素。当木质素存在时会对纤维素酶产生干扰。因此,用卷烟纸可获得纤维素,且无木质素的干扰。
答案:B

酶发生作用是需要一定的条件的。不仅仅是温度、pH等,其他物质的存在也会降低酶的活力。如:木质素就会降低纤维素酶的活动。
能水解纤维素的微生物是下列哪一组()
A.酵母菌、大肠杆菌
B.细菌、酵母菌
C.硝化细菌、病毒
D.霉菌
解析:酵母菌通常不含纤维素酶,只能利用单糖、双糖等作物为碳源、能源。细菌多以蛋白质水解物为它的能源,只有霉菌多以糖或多糖的水解产物为能源。所以它们能利用多糖,能水解纤维素。
答案:D

不同的微生物都需要碳源、能源。但由于遗传差异,它们的碳源、能源各不相同。

随堂训练SUITANGXUNLIAN

1细胞壁的主要成分是哪3种()
A.纤维素、半纤维素、木质素
B.纤维素、淀粉、果胶
C.纤维素、木质素、果胶
D.纤维素、半纤维素、淀粉
答案:A 解析:细胞壁的主要成分有3种,分别是纤维素、半纤维素、木质素。
2目前已知的能水解纤维素的微生物是()
①细菌 ②病毒 ③酵母菌 ④霉菌 ⑤木霉 ⑥根霉 ⑦噬菌体 ⑧黑曲霉
A.①④ B.②③⑦
C.④⑤⑥⑧D.③④
答案:C 解析:能水解纤维素的微生物一般都含纤维素酶。这些微生物一般都是霉菌,即④⑤⑥⑧,而病毒及其他微生物则不能。

利用化学反应制备物质学案(鲁科版必修2)


第1课时 利用化学反应制备物质
一、氯气的实验室制法
1.工业制法
化学方程式:2NaCl+2H2O=====通电2NaOH+H2↑+Cl2↑。
离子方程式:2Cl-+2H2O=====通电2OH-+H2↑+Cl2↑。
反应中氧化剂是H2O,还原剂是Cl-。
2.实验室制法
(1)反应原理
化学方程式:MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O。
离子方程式:MnO2+2Cl-+4H+=====△Mn2++Cl2↑+2H2O。
反应中氧化剂是MnO2,还原剂是Cl-。
(2)实验装置
①制气装置类型:固体+液体――→△气体。
仪器名称:a分液漏斗。
②气体净化:装置B的作用是吸收HCl气体,装置C中的试剂是浓硫酸,其作用是干燥氯气。
③尾气吸收:
装置E中盛放的试剂是NaOH溶液,其作用是吸收多余的氯气,防止污染空气,反应的化学方程式是2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O。
(3)实验步骤
1.实验室制备氯气反应原理(强氧化剂+浓盐酸)
(1)实验室是利用氧化还原反应制备Cl2。MnO2为氧化剂,HCl部分表现酸性,部分表现还原性,为还原剂。
①随着反应的进行,盐酸浓度逐渐变小,当变为稀盐酸时,反应停止。
②反应中有大量HCl挥发也是造成HCl不能完全参与反应的重要原因。
(2)实验室制备Cl2的其他方法
若实验室无MnO2,可以用强氧化剂KMnO4、KClO3、K2Cr2O7代替MnO2制Cl2。
16HCl(浓)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
6HCl(浓)+KClO3===KCl+3Cl2↑+3H2O
2.氯气净化(先除HCl,后除水蒸气)
3.实验室制取氯气注意事项
①必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。
②为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,减少HCl的挥发。
③实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。
④尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为溶液中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。

例1 (2017南宁高一检测)关于实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的反应,下列说法中错误的是()
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1molCl2,转移电子的物质的量为2mol
C.每消耗1molMnO2,起还原剂作用的HCl消耗2mol
D.足量MnO2与含0.4molHCl的浓盐酸共热可得到0.1molCl2
考点 氯气的实验室制法
题点 实验室制取氯气的反应原理
答案 D
解析 实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2:MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2为氧化剂、HCl为还原剂,Cl由-1价→0价,故每生成1molCl2转移2mol电子。每消耗1molMnO2,参加反应的HCl为4mol,其中起还原作用的HCl为2mol。由于随着反应的进行,盐酸浓度变小,变为稀盐酸时,反应停止,故0.4molHCl不能完全反应,放出Cl2小于0.1mol。
思维启迪——浓盐酸和MnO2制取氯气反应原理的理解
(1)必须加热,常温下MnO2与浓盐酸不反应;
(2)必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应;
(3)随着反应的进行,盐酸浓度变小,当变为稀盐酸时,反应就会停止;
(4)浓盐酸在此反应中表现出酸性和还原性,表现还原性和表现酸性的HCl的物质的量之比为1∶1;
(5)此反应中氧化剂MnO2和还原剂HCl的物质的量之比为1∶2,而不是1∶4。
例2 (2017蚌埠高一检测)实验室制取氯气时有如下操作,其中正确的顺序是()
①连接装置并检查气密性 ②缓缓加热 ③在圆底烧瓶中加入MnO2粉末 ④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸 ⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收 ⑥用向上排空气法收集氯气
A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤
答案 D
解析 实验室制取氯气进行实验操作时,先连接装置并检查装置的气密性,再加药品,且先加固体再加液体,为减少HCl的挥发要缓慢加热,利用氯气的密度比空气密度大的性质用向上排空气法收集氯气,氯气有毒,最后用碱液吸收多余氯气以防止污染空气。
规律方法——实验室制取Cl2的实验操作
(1)先连接装置,后检查气密性;
(2)先检查气密性,后加药品;
(3)先加固体,后加液体;
(4)先排出空气,后收集氯气;
(5)实验结束后,先停止反应并排出残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。
例3 实验室用下列仪器和药品制取干燥纯净的氯气。
(1)按气流从左到右,装置正确的连接为a→______,_______→______,_______→_______,______→_______(填各接口字母)。
(2)装置E的作用是________________,装置D的作用是________________。
(3)装置A和D中反应的化学方程式:
A________________________________________________________________________;
D________________________________________________________________________。
(4)某校化学兴趣小组称取8.7g二氧化锰与足量10molL-1的浓盐酸反应,理论上可制得氯气的体积(标准状况)V1=________L。若该小组量取了10molL-1的浓盐酸40mL,与足量的二氧化锰反应,理论上产生氯气的体积为V2(标准状况),则V1________(填“”“”或“=”)V2,原因是______________________________________________________________。
答案 (1)f h b c e d g
(2)除掉氯气中混有的HCl 吸收多余的氯气
(3)MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O
Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O
(4)2.24随着反应的进行,盐酸浓度减小,稀盐酸不与MnO2反应,反应不再进行
解析 (1)仪器的连接应按照制备、净化、收集、尾气吸收的顺序。(2)E的作用是除氯化氢杂质,装置D只有一段导气管,是尾气吸收装置,内装氢氧化钠溶液。(4)8.7g二氧化锰物质的量为0.1mol,MnO2与盐酸完全反应可产生0.1mol氯气,体积为2.24L;10molL-1的浓盐酸40mL,其中氯化氢的物质的量为0.4mol,若0.4mol氯化氢与足量MnO2完全反应也可产生0.1mol氯气,但浓盐酸在反应过程中会逐渐变稀,其中的0.4mol氯化氢不能完全反应,产生的氯气少于0.1mol,所以V1V2。
思维启迪
实验室制取气体的一套完整的装置应当由四部分组成:
气体发生装置―→气体净化装置―→气体收集装置―→尾气吸收装置
二、常见气体的实验室制法
实验室制取O2、H2、CO2、NH3、Cl2、SO2六种气体,从图Ⅰ中选取它们的发生装置,从图Ⅱ中选取它们的收集装置。
实验室制备气体药品制气装置收集装置
O2KMnO4或KClO3、MnO2a①④⑤
H2O2、MnO2c
H2Zn粒、稀硫酸bc①②
CO2CaCO3、稀盐酸bc④⑤
Cl2MnO2、浓盐酸d①④⑤
NH3Ca(OH)2、NH4Cla③
浓氨水、氢氧化钠(氧化钙、碱石灰)c
SO2Na2SO3、浓H2SO4c④⑤

(1)气体的发生装置选择:根据反应物状态(固体或液体)及反应条件(是否加热)。常见气体发生装置有固—固加热、固—液加热、固—液不加热三种。
(2)收集气体装置选择:根据气体的性质(溶解性及与空气的相对密度和化学性质)。
(3)净化装置选择:所选除杂试剂能与杂质反应,但不与主要成分气体反应。
(4)尾气处理装置选择:
①点燃法:如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法。
②吸收法:如Cl2、HCl、SO2、NO、H2S等可用氢氧化钠溶液吸收;NH3可用水或稀硫酸吸收。
③转化法:采用一定的方法,使有毒气体转化成无毒气体即可排放。如CO能转化为CO2排放。
例4 (1)如图所示是气体制取装置,下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是________(填字母,下同)。
A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B.锌粒和稀硫酸制氢气
C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气
D.二氧化锰和双氧水制氧气
(2)为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体,从下图中选择合适的装置并连接。合理的是________。
A.a—a′→d—d′→eB.b—b′→d—d′→g
C.c—c′→d—d′→gD.d—d′→c—c′→f
答案 (1)B (2)C
解析 (1)该装置适用于块状固体与液体不加热反应制取气体。大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙微溶物,附着在大理石的表面阻止反应的继续进行,A项错误;浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,且MnO2为粉末状固体,C项错误;二氧化锰为粉末状固体,不易与H2O2分离,D项错误;只有B中锌粒与稀硫酸的反应符合。
(2)由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl,分别用浓硫酸和饱和碳酸氢钠溶液除去,应先让气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl,再通过浓硫酸干燥。CO2的相对分子质量为44,比空气的大,收集CO2时应用向上排空气法。C项正确。
例5 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如下图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是()
选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质
A浓氨水CaONH3H2O
B浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液
C稀硝酸CuNO2H2O
D浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液

答案 B
解析 该装置为固液反应不加热制取气体,用向上排空气法收集气体,采用防倒吸的方法进行尾气处理。A项,氨气不能使用向上排空气法,错误;B项,正确;C项,铜与稀硝酸反应生成NO,在c中无法收集到纯净的NO2且不能用水吸收尾气,错误;D项,制取氯气需要加热,错误。
气体实验装置的设计
(1)装置顺序:制气装置→净化装置→反应或收集装置→尾气吸收装置。
(2)安装顺序:由下向上,由左向右。
(3)操作顺序:装配仪器→检验气密性→加入药品。
1.下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是()
A.实验室中可用MnO2与1molL-1盐酸反应制Cl2
B.每生成1molCl2,转移2mol电子
C.每消耗1molMnO2,起还原作用的HCl消耗4mol
D.用烧瓶、铁架台、分液漏斗、导管可用于MnO2和浓盐酸反应制备Cl2
答案 B
解析 A项,实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2,1molL-1盐酸为稀盐酸,错误;B项,反应前后氯由-1价变为0价,每生成1molCl2,转移电子2mol,正确;C项,反应MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O,每消耗1molMnO2,参加反应的HCl为4mol,其中起还原作用的HCl为2mol,错误;D项,缺少酒精灯,错误。
2.下列物质可用来干燥Cl2的是()
①碱石灰 ②浓硫酸 ③无水CaCl2 ④P2O5
A.①②B.①③④
C.②③④D.①②③④
答案 C
解析 碱石灰主要成分是氧化钙和氢氧化钠,属于碱性干燥剂,不能用碱石灰干燥氯气等与碱反应的气体,可以干燥中性气体和氨气;浓H2SO4不能用于干燥氨气及H2S、HBr、HI等还原性气体,可用于干燥氯气等酸性气体和中性气体;P2O5不能干燥氨气,可以用来干燥酸性气体和中性气体;无水CaCl2可以用来干燥除氨气之外的常见气体。
3.下列关于实验室制取气体所用试剂的组合不合理的是()
A.制Cl2:MnO2、浓盐酸
B.制H2:稀硫酸、Zn
C.制O2:MnO2、H2O2
D.制CO2:稀硫酸、CaCO3
答案 D
解析 碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在碳酸钙的表面使反应难以继续进行,因此,实验室应该选用稀盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳。
4.在氯气的制备实验中,有位同学设计了如图所示的制备装置,其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管和玻璃管。下列对其作用的叙述中正确的是()
A.防止氯气造成大气污染
B.使反应的氯气循环使用
C.使烧瓶内的压强与大气压保持一致
D.使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶
答案 D
5.下列制备和收集气体的实验装置合理的是()
答案 D
解析 A项,用氯化铵和氢氧化钙制NH3,盛放固体反应物的大试管的管口应该略向下倾斜,防止试管炸裂;B项,用MnO2和浓盐酸制Cl2需要加热且集气瓶中导管应长进短出;C项,应该用向下排空气法或排水法收集H2。
6.在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气。
(1)写出反应的化学方程式:_____________________________________________。
(2)下图所示是一个学生设计的实验装置图。这个装置图有哪些错误?请分别指出:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________。
(有几处填几处)
(3)在改正的装置中,①洗气瓶中的饱和食盐水的作用:
________________________________________________________________________;
②洗气瓶中浓H2SO4的作用:__________________________________________________;
③烧杯中的NaOH溶液的作用:_________________________________________________。
答案 (1)MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)①烧瓶下面缺石棉网 ②铁圈下面缺酒精灯 ③盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 ④两个洗气瓶中的气体流向应该是长导管进,短导管出
(3)①吸收挥发出的氯化氢气体 ②吸收水蒸气 ③吸收多余的氯气
解析 此类题解应从以下角度分析:反应制气、除杂、干燥、收集、尾气吸收等基本过程;各过程所需试剂、反应条件、装置连接去判断。该反应需要加热,缺少酒精灯和石棉网,用MnO2和浓盐酸共热制得的氯气中,有挥发出来的HCl气体和水蒸气,应先用饱和食盐水除去HCl气体,再用浓硫酸除水蒸气,图中除杂顺序颠倒,两个洗气瓶的进、出气导管出错。
7.已知:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,所以在实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气,实验装置如下图所示。
(1)请为该实验选择合适的发生装置______(填“A”或“B”)。
(2)要得到纯净、干燥的氯气,在发生装置和集气瓶之间还需要放置如下图中的________(填字母)。
(3)烧杯中所盛液体为________________,其作用是________________________________。
答案 (1)B (2)D (3)NaOH溶液 吸收多余的氯气
解析 (1)由题知,该反应制取气体的类型为固体+液体→气体;反应不需加热,故应选择B装置。
(2)氯气中可能混有HCl、H2O(g),HCl用饱和NaCl溶液除去,H2O(g)用浓硫酸除去,要得到纯净、干燥的氯气,应先除去HCl,再除去H2O(g)。
(3)烧杯中所盛液体为NaOH溶液,其作用是吸收多余的氯气。
[对点训练]
题组一 氯气的实验室制法
1.二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中,作为还原剂的HCl和参加反应的HCl物质的量之比是()
A.1∶1B.2∶1
C.1∶2D.任意比
答案 C
解析 反应:MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O中,4molHCl参加反应,只有2mol做还原剂被氧化为氯气。
2.某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法中错误的是()
A.该装置图中至少存在三处明显错误
B.该实验中收集氯气的方法错误
C.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理
D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉KI试纸可以证明是否有氯气逸出
答案 B
解析 该反应应该用酒精灯加热,应该用分液漏斗而不是长颈漏斗,氯气有毒,应该进行尾气处理,故A项正确;由于氯气的密度比空气的密度大,所以用向上排空气法收集,故B项错误;湿润的淀粉KI试纸可以证明是否有氯气逸出,若有则变蓝,反之不变色,故D项正确。
3.下列说法正确的是()
A.MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式:MnO2+4HCl=====△Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气
D.实验室制备Cl2可用排饱和食盐水集气法收集
答案 D
4.化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是()
答案 C
解析 Cl2是有刺激性气味、密度比空气大、有毒的黄绿色气体,在制备和收集Cl2时必须有尾气吸收装置。A没有排气管不能用于收集气体;B用于收集密度比空气小的气体;C用于收集密度比空气大的气体,且有尾气吸收装置;D吸收氯气不能收集。
题组二 常见气体的实验室制取
5.按下述实验方法制备气体,合理又实用的是()
A.锌粒与稀硝酸反应制备H2
B.加热分解NH4Cl固体制NH3
C.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2
D.大理石与稀硫酸反应制备CO2
答案 C
解析 锌与稀硝酸反应产生NO,不产生H2;NH4Cl分解产生NH3和HCl的混合气体,很快又化合为NH4Cl,不易分离;Na2SO3与浓硫酸反应生成Na2SO4、H2O和SO2;大理石与稀硫酸反应生成微溶的CaSO4,会覆盖在大理石表面,使反应难以继续进行。
6.下列装置或操作能达到实验目的的是()
答案 C
解析 A项,由于氨气的密度小于空气的密度,用向下排空气法收集是正确的,但集气瓶瓶口不能密封(塞橡皮塞),可塞一团疏松的棉花,目的是防止气体对流,以收集到较纯的氨气;B项,洗气时气体应长进短出;C项,通过观察长颈漏斗中液面是否下降,可以检查装置的气密性;D项,收集密度比空气重的二氧化碳气体用向上排空气法,应该为长管进气,短管排出空气。
7.下列制备气体的实验设计中错误的是()
选项ABCD
药品NH4Cl与Ca(OH)2石灰石和稀盐酸稀硝酸和铜片KMnO4与浓盐酸
装置

答案 C
解析 A装置适合固体和固体混合加热制取气体,可制取NH3,用碱石灰干燥,正确;B装置适合块状固体和液体反应不加热制取气体,可用于制取CO2,正确;C装置适合固体和液体加热制取气体,可用于制取NO,但NO极易被空气中的氧气氧化为NO2,只能用排水法收集,错误;D装置适合固体和液体不加热制取气体,KMnO4氧化性很强,与浓盐酸反应不需要加热,正确。
8.拟用下图所示装置制取下表中的四种气体(图中夹持仪器均已略去,a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),不能达到实验目的的是()
选项气体abc
AO2H2O2MnO2浓硫酸
BCO2稀盐酸碳酸钙饱和NaHCO3溶液
CNO稀HNO3铜屑H2O
DSO2浓硫酸Na2SO3浓硫酸

答案 C
解析 过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气,经浓硫酸干燥后收集,A项正确;稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,后用饱和碳酸氢钠溶液除杂,B项正确;铜和稀硝酸反应生成NO,应该用排水法收集,导管应该短进长出,C项错误;浓硫酸和亚硫酸钠反应制备二氧化硫,再用浓硫酸干燥可得纯净的二氧化硫,D项正确。
9.如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是()
选项X收集气体Y
A碱石灰氯化氢水
B碱石灰氨气水
C氯化钙二氧化硫氢氧化钠
D氯化钙一氧化氮氢氧化钠

答案 C
解析 A项,氯化氢是酸性气体,不能用碱石灰干燥,不正确;B项,氨气密度小于空气,应该是短导管进,长导管出,不正确;C项,二氧化硫是酸性气体,能用氯化钙干燥,且二氧化硫的密度大于空气,用向上排空气法收集,正确;D项,一氧化氮极易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮,不能用排空气法收集,不正确。
10.用下列试剂与装置制备气体,能随用随制、随关随停的是()
选项试剂与制备的气体反应装置
A碳酸钠固体与稀硫酸制CO2
B二氧化锰与过氧化氢溶液制O2
C浓硝酸与铜片反应制NO2
D锌粒与稀硫酸制H2

答案 D
解析 碳酸钠固体与稀硫酸反应制CO2时,碳酸钠溶于水使反应无法随时停止,A项不符合题意;二氧化锰是粉末,无法被阻隔在有孔塑料隔板上,反应不能随时停止,B选项不符合题意;浓硝酸具有挥发性,不能使用长颈漏斗,应该用分液漏斗盛放与滴加,C选项不符合题意;锌粒与稀硫酸用该装置制备H2时,若关闭导管活塞,试管内压强增大,可把稀硫酸压回长颈漏斗,稀硫酸与锌粒脱离使反应停止,D项符合题意。
题组三 氯气制备综合
11.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是(不考虑①单元的夹持装置)()
A.只有①和②处B.只有②处
C.只有②和③处D.②③④处
答案 D
解析 本题考查氯气的制备、净化、干燥、尾气吸收及金属氯化物的制备的综合实验。由图示可知,①是Cl2发生装置,②③是除杂、干燥装置,④是氯化物制备装置。在②中,NaOH不仅能与HCl反应,也可与Cl2反应,应将NaOH溶液换成饱和食盐水;③中导气管应长进短出;④不能是密闭的,应有一个允许气体逸出的导管,并且加装尾气处理装置。
12.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是()
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.制得的氯气可用碱石灰干燥
答案 C
解析 MnO2与浓盐酸反应生成Cl2,需加热,A项错误;除去Cl2中的HCl应通过饱和食盐水,且气体从长导管进入,B项错误;MnO2不溶于水,MnCl2可溶于水,两者用过滤的方法分离,C项正确;碱石灰属于碱性干燥剂,能与氯气反应,应用浓硫酸干燥Cl2,D项错误。
[综合强化]
13.利用如图所示的装置收集以下7种气体:①H2 ②Cl2③O2 ④HCl ⑤NH3 ⑥NO ⑦NO2
(1)若烧瓶是干燥的,由B口进气,可收集的气体有__________(填序号,下同),若由A口进气,可收集的气体有________。
(2)若在烧瓶内充满水,可收集的气体有________,气体应由________(填“A”或“B”)口进入。
(3)若烧瓶中装入适量浓硫酸,可以用它来干燥的气体有________(填序号),气体应由________(填“A”或“B”)口进入。
答案 (1)②③④⑦ ①⑤
(2)①③⑥ A
(3)①②③④⑥⑦ B
解析 (1)从B口进气是收集密度比空气大的气体,从A口进气则是收集密度比空气小的气体。排气法收集的气体必须与空气中的成分不反应,且密度与空气密度相差较大。(2)若用排水法收集,则气体必须不溶于水,且应从A口进。(3)用浓H2SO4干燥气体,应从B口进气。
14.实验室用下述装置制取氯气,并用氯气进行下列实验。回答下列问题:
(1)A、B两仪器的名称:A____________,B____________。
(2)洗气装置C是为了除去Cl2中的HCl气体,应放入的试剂是____________,D中浓H2SO4的作用是________________________________。
(3)E中为红色干布条,F中为红色湿布条,可看到有色布条退色的是____(选填“E”或“F”)。
(4)G是浸有淀粉KI溶液的棉花球,G处现象是棉花球表面变成________;H是浸有NaBr溶液的棉花球,H处反应的离子方程式是___________________________________________。
(5)P处为尾气吸收装置,写出实验室利用烧碱溶液吸取Cl2的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(6)B中发生反应的化学方程式为__________________________________________________,
若实验中使用12molL-1的浓盐酸10mL与足量的二氧化锰反应,实际生成的Cl2的物质的量总是小于0.03mol,试分析可能存在的原因是______________________________________。
答案 (1)分液漏斗 圆底烧瓶 (2)饱和食盐水 除去氯气中的水蒸气 (3)F (4)蓝色 2Br-+Cl2===2Cl-+Br2 (5)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(6)MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O 随着反应的进行,消耗氯化氢,同时生成水,且氯化氢易挥发,使盐酸的浓度逐渐减小,稀盐酸与二氧化锰不反应
解析 (1)由装置图可知:A是分液漏斗,B是圆底烧瓶。(2)用浓HCl与MnO2在加热条件下发生反应MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O制取氯气。由于浓盐酸有挥发性,所以在氯气中含有杂质HCl。由于氯气在饱和食盐水中的溶解度小,所以为了除去Cl2中的HCl气体,应放入的试剂是饱和食盐水。此时产生的氯气中含有水蒸气,用浓硫酸来干燥,因此D中浓H2SO4的作用是除去氯气中的水蒸气。(3)氯气没有漂白性,当氯气遇水时二者发生反应产生HClO,有漂白性。因此E中红色干布条不退色,F中红色湿布条退色。(4)G是浸有淀粉KI溶液的棉花球,氯气与KI发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,I2遇淀粉变为蓝色。因此G处现象是棉花球表面变成蓝色。H是浸有NaBr溶液的棉花球,由于活动性:Cl2Br2,所以H处反应的离子方程式是2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。(5)氯气是大气污染物,所以在排放前应该进行尾气处理。由于氯气能与碱发生反应,所以若P处为尾气吸收装置,实验室利用烧碱溶液吸取Cl2的离子方程式:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。(6)在B中发生的实验室制取氯气的反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O。若实验中使用12molL-1的浓盐酸10mL与足量的二氧化锰反应,实际生成的Cl2的物质的量总是小于0.03mol,是因为随着反应的进行,消耗氯化氢,同时生成水,且氯化氢易挥发,使盐酸的浓度逐渐减小,稀盐酸与二氧化锰不反应。
15.(2017榆林高一检测)某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体不可以选用________(填字母)。
A.生石灰B.碱石灰
C.五氧化二磷D.烧碱
(2)B装置的作用是______________________________________________________________;
E装置的作用是________________________________________________________________。
(3)通入C装置的左右两根导管左边较长、右边较短,目的是
________________________________________________________________________。
(4)装置F中发生反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(5)装置C内出现浓的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:___________________________________________________。
(6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,如何处理?
________________________________________________________________________。
答案 (1)C (2)干燥氨气 除去氯气中的氯化氢
(3)使密度较大的Cl2和密度较小的NH3较快地混合均匀
(4)MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl
(6)在G处连接导管,直接把尾气通入盛有烧碱溶液的烧杯中(答案合理即可)
解析 (1)装置A制取氨气,可用浓氨水与碱石灰(或烧碱或生石灰等),但不能用五氧化二磷,因其与水反应后生成磷酸,能与氨水反应。(2)B装置中盛放的碱石灰用来干燥氨气;E装置中盛放的饱和食盐水用来除去氯气中混有的氯化氢气体。(3)由于氨气的密度小,氯气的密度大,密度小的氨气从长管进入向上扩散,密度大的氯气从短管进入向下扩散,这样能较快地充分混合。(6)黄绿色的气体是氯气,依据氯气的性质,可用烧碱溶液吸收。

文章来源:http://m.jab88.com/j/13573.html

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