实验室中,常用盐酸与二氧化锰作用制取氯气,如何控制条件使反应MnO2+4HCl→Cl2+MnCl2⌘
实验室中,常用盐酸与二氧化锰作用制取氯气,如何控制条件使反应MnO2+4HCl→Cl2+MnCl2+2H2O正向进行?为什么?当其他物质均处于标准态时,若反应正向进行,HCl的最低浓度为多大?
实验室中,常用盐酸与二氧化锰作用制取氯气,如何控制条件使反应MnO2+4HCl→Cl2+MnCl2+2H2O正向进行?为什么?当其他物质均处于标准态时,若反应正向进行,HCl的最低浓度为多大?
阅读下列三段材料,按要求完成任务。
材料一《义务教育化学课程标准(2011年版)》关于制取氧气的内容标准:初步学习氧气的实验室制取方法。
材料二教科书的知识结构体系
绪言化学使世界变得更加绚丽多彩
第一单元走进化学世界
第二单元我们周围的空气
课题1空气
课题2氧气
课题3制取氧气
实验活动l氧气的实验室制取与性质
第三单元物质构成的奥秘
第四单元自然界的水
第五单元化学方程式
第六单元碳和碳的氧化物
第七单元燃料及其利用
第八单元金属和金属材料
第九单元溶液
第十单元酸和碱
第十一单元盐化肥
第十二单元化学与生活
材料三某版本教科书“制取氧气”所呈现的部分内容:
课题3制取氧气
在实验室里.常采用加热高锰酸钾、分解过氧化氢或加热氯酸钾的方法制取氧气。
【实验2—5】
把少量高锰酸钾装入试管中,并在试管口放一团棉花,用带有导管的塞子塞紧试管。
(1)加热试管,用排水法收集一瓶氧气(如图2—14)。
(2)把带有火星的木条伸入集气瓶中,观察有什么现象发生。
高锰酸钾是一种暗紫色的固体,它受热时,分解出氧气,同时还有锰酸钾和二氧化锰生成:
除用加热高锰酸钾的方法制取氧气外.在实验室里还常常用分解过氧化氢的方法制取氧气。过氧化氢溶液在常温下可以分解放出氧气.但是在利用过氧化氢分解制取氧气时,通常还要放入少量二氧化锰.这是为什么呢?
【探究】
分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
1.实验
(1)在试管中加入5 ml 5%过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
(2)向上述试管中加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管。观察现象(如图2一15)。
(3)待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,观察现象。待试管中又没有现象发生时,再重复上述操作.观察现象。
2.分析与讨论
(1)在实验(1)和(2)中木条是否复燃?发生这种现象的原因可能是什么?
(2)在实验(3)的重复实验中,反应后二氧化锰有无变化?
(3)综合分析实验(1)一(3)中所观察到的现象,你认为二氧化锰在过氧化氢分解的反应中起了什么作用?
在实验(1)中,带火星的木条不能复燃,是因为过氧化氢溶液在常温下分解缓慢.放出的氧气很少。在实验(2)中,木条复燃,是因为过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰,使分解加速。这一反应可以表示如下:
在实验(3)中,实验重复多次,每次只消耗了过氧化氢,二氧化锰好像永远用不完。如果在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量,实验后把二氧化锰洗净、干燥.再称量,你会发现它的质量没有发生变化。把它再加到过氧化氢溶液中.还可以加速过氧化氢分解。这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率.而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化
的物质叫作催化剂(又叫触媒)。催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。硫酸铜溶液等对过氧化氢的分解也具有催化作用。
催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用,生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂。
在实验室里还可以通过加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气.除生成氧气外,同时还有一种叫氯化钾的物质生成。二氧化锰在这一反应中也是催化剂。这个反应可表示如下:
【讨论】
分析上述三个制取氧气的反应,它们有什么共同特征?与化舍反应有什么不同?
要求:
(1)试对本课内容进行学情分析。
(2)确定本课的三维教学目标。
(3)确定本课的教学重点和难点。
(4)试对本课内容进行教学价值分析。
(5)设计本课教学内容的教学过程图。
完成并配平下列化学反应方程式。
(1)氢碘酸被空气中的氧气氧化。
(2)加热条件下固体溴化钠与浓磷酸反应。
(3)硫氰与水作用。
(4)在酸性条件下硫氰根阴离子还原二氧化锰。
(5)低温条件下三氟化溴与二氟化二氧的反应。
(6)低温条件下二氟化二氧与硫化氢作用。
(7)将单质氟和单质氯的混合物加热至250℃。
(8)常温下三氟化碘发生歧化反应。
(9)金属铀与三氟化氯作用。
(10)五氟化溴水解。
(11)二氯碘化铯受热分解。
(12)单质氟与质量分数为2%的氢氧化钠溶液反应。
(13)低温条件下单质氟与碎冰作用。
(14)次氯酸在光照下分解。
(15)次氯酸与盐酸反应。
(16)熟石灰与氯气反应制备漂白粉。
(17)氯酸钾受热分解。
(18)二氧化氯与过氧化钠的碱性溶液反应。
(19)浓硝酸氧化单质碘。
(20)氯酸氧化单质碘。
(21)二氟化氙水溶液氧化溴酸盐。
(22)浓的高氯酸与单质碘反应。
(23)浓的高氯酸受震动爆炸分解。
解释以下事实:
(1)单质铁与盐酸作用的产物是FeCl2,但在与氯气反应时的产物是FeCl3.
(2)单质银没有氢活泼,但Ag可从Hl溶液中置换出氢气.
(3)硝酸钠或稀硫酸溶液都没有明显的氧化性,例如,它们都不可能氧化Fe2+为Fe3+,但二者结合后都可以使Fe2+氧化为Fe3+.
(4)久置于空气的H2S溶液会变浑浊.
(5)Fel3,Cul2等化合物不存在.
(6)在碱性溶液条件下,金属铁可得到暂时性保护.
(7)用简单的锌盐及铜盐混合液进行电镀时,锌和铜不会同时析出.但在混合离子溶液中加入NaCN溶液,可使Cu,Zn同时析出.
完成并配平下列化学反应方程式。
(1)金属铬缓慢地溶于盐酸。
(2)三氧化二铬与氯酸钾共熔。
(3)三氧化二铬与硫酸氢钾共熔。
(4)三氧化铬受热分解。
(5)向+3价铬盐的溶液中加入硫化钠溶液。
(6)高温下三氧化二铬与硅反应。
(7)加热铬酸钠与焦炭的混合物。
(8)将重铬酸钾加到氢溴酸中。
(9)重铬酸钾与氯化钾混合后,滴加浓硫酸并加热。
(10)三氧化钼溶于热的浓氨水。
(11)单质锰与热水反应。
(12)硫化锰沉淀在空气中放置。
(13)固体硝酸锰受热分解。
(14)硫酸锰溶液与高锰酸钾溶液混合并充分反应。
(15)二氧化锰、氢氧化钾与氯酸钾混合后高温共熔。
(16)锰酸钾溶液中加稀硫酸。
(17)高锰酸钾晶体在200℃下分解。
(18)高锰酸盐在碱性溶液中与亚硫酸盐作用。
(19)用高锰酸钾溶液标定草酸溶液。
阅读下列三段材料,根据要求完成任务。
材料一《普通高中化学课程标准(实验)》关于金属及其化合物的内容标准:根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质,能列举合金材料的重要应用。
材料二某版本高中实验教科书《化学l》“铝的重要化合物”的内容:二、铝的重要化合物
铝是地壳中含量最多的金属元素,但人们发现并制得单质铝却比较晚,这是由于铝很活泼.从铝的化合物中提炼铝单质比较困难。铝的许多化合物在人类的生产和生活中具有重要的作用。
1.氧化铝
我们已经知道,氧化铝难溶于水,熔点很高,也很坚固,因此覆盖在铝制品表面极薄的一层氧化铝就能有效地保护内层金属。氧化铝是冶炼金属铝的原料,也是一种比较好的耐火材料。
它可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。
氧化铝难溶于水,却能溶于酸或强碱溶液中。它溶于碱时,生成物是偏铝酸盐和水。因此,氧化铝是一种两性氧化物。
2.氢氧化铝【实验3-7】
在试管里加入l0 mL 0.5 mol/L Al2(S04)3溶液,滴加氨水,生成白色胶状物质。继续酒加氨水.直到不再产生沉淀为止。
反应中得到的白色胶状物质是氢氧化铝[AI(OH)3],它几乎不溶于水,但能凝聚水中的悬浮物.并能吸附色素。在实验室里,常常用铝盐溶液与氨水反应来制取氢氧化铝。
【实验3-8】
取一些上面实验中制得的AI(OH),沉淀,分装在2支试管里,往一支试管里滴加2 mol/L盐酸.往另一支试管里滴加2 mol/L NaOH溶液。边加边振荡,观察现象。
实验证明,AI(OH)3在酸或强碱溶液里都能溶解。这说明它既能与酸起反应,又能与强碱起反应.它是两性氢氧化物。
AI(OH)3是医用的胃酸中和剂中的一种,它的碱性不强,不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用,但却可以与酸反应,使胃液酸度降低,起到中和过多胃酸的作用。
加热时,AI(OH)3分解为氧化铝和水。
【学与问】
问题:为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝,而不用氢氧化钠溶液?
材料三教学对象为高中一年级学生,他们已经学习了必修化学1的“铝单质”“物质的分类”以及“离子反应”等知识。
要求:
(1)回答材料二“学与问”中的问题。
(2)完成“铝的重要化合物’’的教学设计片段,内容包括教学目标、教学方法和教学过程。
完成并配平下列化学反应方程式。
(1)在加热条件下金属铈与氯气反应。
(2)金属镧溶于热水。
(3)三氧化二镧溶于硝酸。
(4)三氧化二镝溶于盐酸。
(5)二氧化镨溶于水。
(6)向三氯化镱溶液中滴加氢氧化钠溶液。
(7)金属铀与高温水蒸气反应。
(8)铀溶于盐酸。
(9)高温下氢气还原八氧化三铀。
(10)三氧化铀受热分解。
下列推断正确的一项是()。
A.利用电泳技术制取的生物制品,可将病灶从患者的机体中剥离出来
B.在太空实验室,附着“培养细胞”的小球,能悬浮于介质营养液中
c.克了地球重力,培养介质的对流现象与沉淀现象便不会同时发生
D.培养介质受热时,如果电场力增加则沉淀现象消失,对流现象显现
A.利用电泳技术制取的生物制品,可将病灶从患者的机体中剥离出来
B.在太空实验室,附着“培养细胞”的小球,能悬浮于介质营养液中
C.克服了地球重力,培养介质的对流现象与沉淀现象便不会同时发生
D.培养介质受热时,如果电场力增加则沉淀现象消失,对流现象显现