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第2課時　氯氣的實驗室制法　氯離子的檢驗
[核心素養發展目標]　1.通過實驗室制氯氣的實驗操作,培養實驗能力與創新意識,構建氣體制備思維模型。2.通過氯離子的檢驗方法,構建離子檢驗的思維模型和檢測方法。
一、氯氣的實驗室制法
1.實驗原理
在實驗室中,通常用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應來制取氯氣。
化學方程式:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,離子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,該反應的氧化劑為MnO2,濃鹽酸既表現還原性,又表現酸性。
思考1　(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。反應中氧化劑和還原劑的個數之比是多少
提示　由氧化產物和還原產物的個數可知,氧化劑和還原劑的個數之比是1∶2。
(2)含有146 g HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應,能生成71 g Cl2嗎
提示　不能。有兩個原因:一是隨著反應的進行,鹽酸濃度變小,Cl-的還原性減弱,MnO2不能再氧化HCl,此反應不再進行;二是濃鹽酸的揮發。
2.儀器裝置
主要儀器有鐵架臺、酒精燈、圓底燒瓶、分液漏斗、洗氣瓶、集氣瓶、燒杯等。
Cl2的制備、凈化、收集、尾氣處理裝置如圖所示。
發生裝置 固體+液體氣體
凈化裝置(洗氣瓶) 先通過飽和食鹽水除去HCl,再通過濃H2SO4除去水蒸氣
收集裝置 用向上排空氣法收集
驗滿方法 ①觀察法(黃綠色);②濕潤的淀粉 KI試紙,其原理是Cl2+2KI2KCl+I2,淀粉遇置換出的I2變藍色;③濕潤的藍色石蕊試紙(先變紅后褪色)
尾氣處理裝置 盛有NaOH溶液的燒杯,NaOH溶液作用為吸收過量Cl2,防止污染空氣
思考2　氯氣有毒,實驗中處理尾氣可以用氫氧化鈉溶液,能否用飽和石灰水代替,為什么
提示　不能。即使是飽和石灰水,溶液中Ca(OH)2的含量也很低,不能把多余Cl2完全吸收。
思考3　利用下列各組物質制備和收集氣體,能采用如圖裝置的是　　　　(填序號)。
①大理石與稀鹽酸反應制CO2
②高錳酸鉀與濃鹽酸反應制Cl2[2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O]
③雙氧水在二氧化錳催化下制O2
④鋅與稀硫酸反應制H2
答案　①②③
解析　①大理石和稀鹽酸反應制CO2,②高錳酸鉀與濃鹽酸反應制Cl2,③雙氧水和二氧化錳制O2,符合固體與液體反應不需要加熱制備氣體,且氣體的密度比空氣的密度大,可利用向上排空氣法收集。
設計氣體制備的基本思路
1.判斷正誤
(1)實驗室制取的Cl2中混有HCl氣體,可通過盛有堿石灰的干燥管除去 (　　)
(2)MnO2與稀鹽酸在加熱條件下也可制取Cl2 (　　)
(3)在實驗室制取Cl2的試劑中,HCl只做還原劑 (　　)
(4)實驗室可以用排水法收集Cl2 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2.欲用如圖所示裝置制備干燥的氯氣,下列相關說法正確的是 (　　)
A.燒瓶內裝入的固體是MnO2
B.按氣流方向,裝置的連接順序是aedcbgfcbh
C.裝置乙可干燥氯氣,防止裝置戊中水蒸氣進入集氣瓶
D.可用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯氣
答案　C
解析　MnO2與濃鹽酸反應需要加熱,裝置甲沒有加熱裝置,故A錯誤;收集Cl2的方法應為向上排空氣法,裝置的連接順序是aedcbfgcbh,故B錯誤;裝置乙是干燥裝置,實驗目的是制得干燥的氯氣,裝置乙要用到兩次,既要除去生成Cl2中的水蒸氣,又要防止戊中的水蒸氣進入,故C正確;檢驗氯氣需要濕潤的淀粉碘化鉀試紙,故D錯誤。
二、氯離子的檢驗
在三支試管中分別加入2~3 mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入幾滴AgNO3溶液,再分別加入少量稀硝酸,觀察現象,填寫下表:
試液2~3 mL 實驗現象 離子方程式
滴入幾滴硝酸銀溶液 加入少量稀硝酸
①稀鹽酸 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl-+Ag+AgCl↓
②NaCl溶液 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl-+Ag+AgCl↓
③Na2CO3溶液 有白色沉淀生成 沉淀溶解,有氣泡產生 C+2Ag+Ag2CO3↓、 Ag2CO3+2H+2Ag++CO2↑+H2O
思考　通過上述實驗探究,總結氯離子的檢驗方法,并說明加入試劑的目的。
提示　取少量被檢測溶液于試管中,滴加適量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若產生白色沉淀,則被檢測溶液中含有Cl-,若無白色沉淀,則無Cl-。加入AgNO3溶液的目的是檢驗Cl-,加稀硝酸酸化的目的是排除C等的干擾,因為Ag2CO3可溶于稀硝酸,而AgCl不溶。
1.判斷正誤
(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成,則該溶液中一定含有Cl- (　　)
(2)檢驗Cl2中是否混有HCl,可通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀產生,說明Cl2中混有HCl (　　)
(3)檢驗Na2CO3溶液中是否有NaCl雜質,可先加AgNO3溶液,再加過量的稀鹽酸,若沉淀不溶解,則有NaCl雜質 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×
2.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有無色無味的氣體生成,將氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,由此判斷該溶液中含有 (　　)
A.Cl-、S B.Cl-、N
C.Cl-、C D.Cl-、OH-
答案　C
解析　根據題給現象,生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸,且產生使澄清石灰水變渾濁的氣體,則原溶液中存在C和Cl-。
氯離子檢驗的答題模板
取少量被檢測溶液于試管中,滴加適量稀硝酸,然后滴入 AgNO3溶液,若產生白色沉淀,則被檢測溶液中含有Cl-,若無白色沉淀,則無Cl-。
1.下列關于Cl2制取、凈化、性質及尾氣吸收的實驗原理與裝置能達到實驗目的的是 (　　)
甲 乙 丙 丁
A.用裝置甲制取Cl2
B.用裝置乙除去Cl2中的HCl
C.用裝置丙驗證Cl2的氧化性
D.用裝置丁吸收多余的Cl2
答案　C
解析　濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣需要加熱,圖中缺少加熱裝置,無法得到氯氣,故A錯誤;氯氣和Na2S反應生成淡黃色沉淀S,可以用Na2S溶液檢驗氯氣的氧化性,故C正確;1體積的水能溶解2體積的氯氣,不能用水進行尾氣處理,應該用NaOH溶液,故D錯誤。
2.(2024·云南宣威三中高一段考)實驗室用如圖裝置制取并收集Cl2。下列說法不正確的是 (　　)
A.該圖所示的過程中存在3處明顯錯誤
B.實驗室可以用排飽和食鹽水法收集Cl2
C.收集氯氣時可用干燥的藍色石蕊試紙驗滿
D.該實驗的反應原理為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
答案　C
解析　圖示存在3處錯誤:①發生裝置要加熱,②氯氣密度比空氣大,收集裝置應長管進短管出,③氯氣有毒,不能直接排放到空氣中,A正確;氯氣不能使干燥的藍色石蕊試紙變色,應該用濕潤的藍色石蕊試紙,C錯誤。
3.(2024·揚州高一期末)下列實驗操作能達到實驗目的的是 (　　)
選項 實驗目的 實驗操作
A 檢驗溶液中的Cl- 向溶液中先加鹽酸,再加AgNO3溶液
B 干燥Cl2 將氣體通過盛有濃H2SO4的洗氣瓶
C 吸收尾氣中的Cl2 將氣體通入盛有飽和食鹽水的燒杯
D 測定氯水的pH 將氯水滴在pH試紙上,與標準比色卡對照
答案　B
解析　先加入鹽酸,會引入Cl-,干擾Cl-的檢驗,A錯誤;氯氣不溶于飽和食鹽水,應該用氫氧化鈉溶液吸收尾氣,C錯誤;氯水中的次氯酸具有漂白性,會漂白pH試紙,D錯誤。
4.有一包白色固體,它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一種或幾種,現進行如下實驗:
①溶于水,得無色溶液;
②向上述溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀;
③再滴加稀硝酸,沉淀減少但不完全消失,同時有氣泡生成。
根據上述現象判斷:
(1)白色固體一定含有的成分是　　　　,可能含有的成分是　　　　。
(2)寫出上述實驗中有關反應的離子方程式:　　　
　　　　。
答案　(1)KCl和K2CO3　KNO3
(2)Ag++Cl-AgCl↓、2Ag++CAg2CO3↓、Ag2CO3+2H+2Ag++H2O+CO2↑
解析　由②產生白色沉淀知,可能含有K2CO3和KCl中的一種或兩種;由③沉淀減少且有氣泡生成知,一定含有K2CO3;由沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。
　課時對點練
[分值:100分]
(選擇題1~11題,每小題6分,共66分)
題組一　氯氣的實驗室制法
1.某同學設計了如圖所示的裝置制備氯氣,其中分液漏斗與燒瓶瓶塞之間連接一段橡膠管。下列對其作用的敘述正確的是 (　　)
A.防止氯氣造成大氣污染
B.使反應的氯氣循環使用
C.使分液漏斗中的液體更容易流入燒瓶
D.使燒瓶內的壓強與大氣壓保持一致
答案　C
解析　制備氯氣時,分液漏斗中盛放濃鹽酸,燒瓶中盛放二氧化錳,若燒瓶內壓強大時液體不易流下,若分液漏斗與燒瓶瓶塞之間連接一段橡膠管,其作用為使燒瓶內的壓強與分液漏斗中保持一致,便于液體順利流下,故C正確。
2.實驗室制備氯氣的化學方程式是MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑。下列關于實驗室制氯氣的說法錯誤的是 (　　)
A.還原劑是HCl,氧化劑是MnO2
B.每生成1個Cl2,轉移2個電子
C.每消耗87 g MnO2,起還原作用的HCl為146 g
D.生成的氯氣中含有水蒸氣和HCl
答案　C
解析　在MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑中,MnO2是氧化劑,HCl是還原劑,每生成1個Cl2轉移2個電子;在參加反應的146 g HCl中,只有73 g HCl被氧化,即起還原作用的HCl為73 g;由于濃鹽酸易揮發且反應需要加熱,因此生成的氯氣中含有水蒸氣和HCl。
3.實驗室制備氯氣的裝置如下,以下裝置中最多有幾處錯誤 (　　)
A.4 B.5 C.7 D.9
答案　C
解析　該圖存在的錯誤有①實驗室制氯氣選用MnO2與濃鹽酸反應;②應選用分液漏斗;③給圓底燒瓶加熱時要墊陶土網;④該反應需要加熱;⑤除雜時先除去HCl再用濃硫酸干燥,順序反了;⑥因為氯氣的密度大于空氣,所以收集氯氣時要長管進短管出;⑦氯氣有毒,需要加尾氣處理裝置;綜合以上分析,該裝置中有7處錯誤,故選C。
題組二　氯氣的實驗室制法與性質綜合應用
4.實驗室也可以用KMnO4和濃鹽酸反應制取Cl2,反應的化學方程式為2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。現用如圖所示裝置制取純凈的無水CuCl2(部分儀器和夾持裝置已略去)。下列說法正確的是 (　　)
A.裝置C中試劑是飽和食鹽水,目的是除去HCl氣體
B.實驗過程中,硬質玻璃管中產生大量藍色的煙
C.將裝置A中的KMnO4直接換為MnO2,也可完成該實驗
D.實驗時,應先打開A中分液漏斗的活塞,再加熱裝置D
答案　D
解析　裝置A用KMnO4和濃鹽酸反應制取Cl2,制得的Cl2中會混有揮發出的HCl和水蒸氣,裝置B中的試劑是飽和食鹽水,用來除去HCl,裝置C中試劑是濃硫酸,目的是干燥氯氣,保證進入裝置D的是純凈的Cl2,進而制得CuCl2,最后的裝置E盛裝的試劑是NaOH,用來吸收多余的Cl2。根據分析,裝置C中試劑是濃硫酸,目的是干燥氯氣,A錯誤;銅在氯氣中燃燒,產生棕黃色的煙,B錯誤;MnO2與濃鹽酸常溫下不反應,C錯誤;應先打開裝置A中分液漏斗的活塞,當產生的氯氣充滿整套裝置時,再點燃裝置D處酒精燈,D正確。
5.(2023·南昌調研)如圖為某同學用高錳酸鉀和濃鹽酸制備氯氣,并驗證氯氣性質的實驗裝置。下列相關說法錯誤的是 (　　)
A.脫脂棉中的無水氯化鈣可以用堿石灰代替
B.該實驗裝置可證明干燥的氯氣沒有漂白作用
C.濕潤藍色石蕊試紙先變紅,但也不能說明生成了酸性物質
D.淀粉碘化鉀試紙先變藍后褪色,說明氯氣將I2氧化
答案　A
解析　無水氯化鈣的作用是干燥氯氣,堿石灰會與氯氣反應,因此脫脂棉中的無水氯化鈣不能用堿石灰代替,故A錯誤;從左邊出來的干燥氯氣,先與干燥品紅試紙接觸,品紅試紙不褪色,說明干燥的氯氣沒有漂白作用,故B正確;由于HCl易揮發,揮發的HCl可使濕潤藍色石蕊試紙先變紅,故不能說明生成了酸性物質,故C正確;淀粉碘化鉀試紙先變藍后褪色,先變藍,是碘離子被氯氣氧化為單質碘,淀粉遇單質碘變藍,后褪色,說明氯氣繼續將I2氧化,故D正確。
題組三　氯離子的檢驗
6.檢驗Cl-時要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是 (　　)
A.加速反應的進行
B.排除某些雜質離子的干擾
C.生成不溶于水的沉淀
D.增大沉淀的生成量
答案　B
解析　AgCl沉淀不溶于稀硝酸,但碳酸銀、硫酸銀、氫氧化銀等溶于稀硝酸,故檢驗Cl-時要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是排除雜質離子的干擾,故B正確。
7.(2024·河北保定高一月考)能一次性鑒別AgNO3、Na2CO3、NaCl三種溶液的試劑是 (　　)
A.鹽酸 B.NaOH溶液
C.BaCl2溶液 D.KNO3溶液
答案　A
解析　鹽酸與AgNO3反應生成AgCl白色沉淀,與Na2CO3反應生成氣體,與NaCl不反應,能用鹽酸鑒別三種溶液,A正確;NaOH與Na2CO3、NaCl都不反應,不能鑒別兩者,B錯誤;BaCl2與Na2CO3、AgNO3反應都生成白色沉淀,不能鑒別兩者,C錯誤;KNO3與三種溶液都不反應,不能鑒別三種溶液,D錯誤。
8.(2024·云南民族大學附中高一期末)氯在生產、生活中應用廣泛,如圖是部分含氯物質的“價—類”二維圖,下列說法錯誤的是 (　　)
A.測定b的水溶液的pH,用玻璃棒蘸取溶液點在pH試紙上與標準比色卡對比即可
B.實驗室中用MnO2與a的濃溶液在加熱條件下反應制取b
C.物質c見光易分解
D.d常用于自來水消毒
答案　A
解析　b為Cl2,其水溶液具有漂白性,不能用pH試紙測定其pH,A錯誤;a為HCl,b為Cl2,實驗室中用MnO2和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣,B正確;物質c為HClO,HClO見光易分解,生成HCl和氧氣,C正確;d為ClO2,具有強氧化性,常用于自來水消毒,D正確。
9.下列制備氣體的原理正確,并能用如圖裝置(夾持儀器略)進行反應和氣體收集的是 (　　)
A.MnO2與濃鹽酸反應制取Cl2
B.H2O2與MnO2制取O2
C.石灰石與稀硫酸反應制取CO2
D.Cu與稀硫酸反應制取H2
答案　B
解析　MnO2 與濃鹽酸反應制取 Cl2需要加熱,故A不選;H2O2 與MnO2制取O2,反應不需加熱,且氧氣不溶于水,可以用排水法收集,故B選;石灰石與稀硫酸反應生成的硫酸鈣是微溶物質,會覆蓋在石灰石表面,阻礙石灰石和稀硫酸的進一步反應,且收集CO2不能用排水法不適合制取 CO2,故C不選;Cu與稀硫酸不反應,不能制取 H2,故D不選。
10.有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶無標簽溶液,為鑒別它們取四支試管,每支試管分別裝入上述一種溶液,再向上述試管中加入少許剩下的一種溶液,下列敘述錯誤的是 (　　)
A.若有三支試管出現沉淀時,則后加入的是AgNO3溶液
B.全部沒有明顯現象時,則后加入的是NH4NO3
C.一支試管出現氣泡,兩支試管出現沉淀時,則后加入的是HCl溶液
D.若只有兩支試管出現沉淀,其余兩支試管無明顯現象時,則后加入的是BaCl2溶液
答案　C
解析　A正確,因為AgNO3溶液與Na2CO3、BaCl2、HCl反應均有白色沉淀生成,和NH4NO3溶液不反應;B正確,NH4NO3和上述溶液均不反應;C錯誤,加入HCl溶液后,一種(Na2CO3)溶液出現氣泡,一種(AgNO3)溶液出現沉淀,其他沒有現象;D正確,加入BaCl2溶液,則Na2CO3、AgNO3兩種溶液產生沉淀。
11.常溫下,二氯化二硫(S2Cl2)為橙黃色液體,遇水易發生反應,工業上用于橡膠的硫化。某學習小組用氯氣和硫單質合成S2Cl2的實驗裝置如圖所示,下列說法不正確的是 (　　)
A.實驗時需后點燃E處的酒精燈
B.C、D中所盛試劑分別為飽和氯化鈉溶液、濃硫酸
C.F、G之間應加上D裝置
D.G裝置中溶液也可改為澄清石灰水
答案　D
解析　實驗時應先點燃最左邊酒精燈,通入氯氣排出空氣,再點燃E處酒精燈,A正確;因為S2Cl2遇水易發生反應,所以E中應為純凈干燥的氯氣與S 反應,C 瓶中盛飽和氯化鈉溶液,吸收揮發出的HCl氣體,D瓶中盛濃硫酸吸水干燥,B正確;因為S2Cl2遇水易發生反應,所以F、G之間應加上D裝置,以防止右側水蒸氣擴散進入E中,C正確;G裝置中溶液不可改為澄清石灰水,澄清石灰水濃度較小,不能充分吸收尾氣,D錯誤。
12.(14分)如圖所示,某小組同學擬用如圖儀器,在實驗室中制備干燥、純凈的氯氣。請完成下列空白。
(1)上述儀器正確連接后應進行的操作是　　　　。
(2)實驗室制備氯氣反應的化學方程式是　　　 　　　　。
(3)飽和食鹽水的作用是　　　　　　　　　,濃硫酸的作用是　　　　　　　　　。
(4)為防止污染空氣,實驗時如圖燒杯所盛溶液為　　　　　　　　　　　,發生反應的離子方程式是　　　　。
(5)下列說法正確的是　　　　(填字母)。
A.鈉、鐵和銅都能和氯氣反應,生成金屬氯化物
B.液氯是氯氣的水溶液,它能使干燥的有色布條褪色
C.氫氣在氯氣中燃燒,發出蒼白色火焰
D.氯水中含有次氯酸,氯水具有殺菌、漂白作用
答案　(1)檢查裝置氣密性　(2)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O　(3)除去氯氣中的HCl　干燥氯氣　(4)NaOH溶液　2OH-+Cl2Cl-+ClO-+H2O　(5)ACD
解析　(2)實驗室用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣,反應的化學方程式是MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(5)鈉、鐵和銅都能和氯氣反應,生成氯化鈉、氯化鐵、氯化銅,故A正確;液氯是氯氣單質,它不能使干燥的有色布條褪色,故B錯誤;氫氣在氯氣中燃燒,發出蒼白色火焰,生成HCl,故C正確。
13.(12分)(2024·安徽亳州高一期末)次氯酸消毒液高效安全,適用于一般物體表面消毒、手部消毒以及地面、空間和環境消毒。實驗室利用如下裝置制取氯氣并制取次氯酸消毒液。
(1)裝置合理的連接順序為a→　　　　　(按氣流方向填各接口的編號)。
(2)裝置 Ⅰ 中反應的離子方程式是　　　
　　　　。
(3)裝置 Ⅱ 中試劑X是　　　　　;裝置Ⅳ中多孔球泡的作用為　　　　　。
(4)反應結束后,取裝置 Ⅳ 中少量液體于試管中,滴入幾滴石蕊溶液,觀察到的現象是　　　　　　,請分析原因　　　　
(用離子方程式表示)。
答案　(1)defgbc　(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2　(3)氫氧化鈉溶液　增大氯氣與水的接觸面積使氯氣與水充分反應　(4)溶液先變紅后褪色　Cl2+H2OH++Cl-+HClO
解析　(1)按氣流方向裝置 Ⅰ 制備氯氣,裝置 Ⅲ 除去氯氣中的氯化氫,裝置 Ⅳ 氯氣與水反應制備HClO消毒液,裝置 Ⅱ 為尾氣處理裝置,氣體通入液體導管長進短出,故正確答案為adefgbc。(3)試劑X是NaOH溶液,吸收尾氣中多余的氯氣;裝置Ⅳ中多孔球泡能增大氯氣與水的接觸面積,使氯氣與水充分反應。
14.(8分)(2024·無錫高一期末)ClO2是一種在水處理等方面有廣泛應用的高效安全消毒劑。與Cl2相比ClO2不但具有更顯著的殺菌能力,而且不會產生對人體有潛在危害的有機氯代物。按如圖裝置,以KClO3和HCl的乙醇溶液為原料制取ClO2的反應為2KClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2KCl+2H2O。
已知:ClO2常溫下為易溶于水且不與水反應的氣體,水溶液呈深黃綠色,常壓下11 ℃時液化成紅棕色液體,該條件下Cl2難以液化。
(1)上述反應中HCl體現的性質有　　　　　。
(2)(3分)冰水浴的作用是　　　　　。
(3)(3分)利用KClO3制備ClO2的另一種方法涉及的反應為2KClO3+H2O2+H2SO42ClO2↑+K2SO4+O2↑+2H2O,該方法制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒,其主要原因是　　　
　　　　。
答案　(1)酸性、還原性
(2)將ClO2液化從而將ClO2與Cl2分離
(3)無Cl2產生,不會生成對人體有潛在危害的有機氯代物第2課時　氯氣的實驗室制法　氯離子的檢驗
[核心素養發展目標]　1.通過實驗室制氯氣的實驗操作,培養實驗能力與創新意識,構建氣體制備思維模型。2.通過氯離子的檢驗方法,構建離子檢驗的思維模型和檢測方法。
一、氯氣的實驗室制法
1.實驗原理
在實驗室中,通常用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應來制取氯氣。
化學方程式:____________________,離子方程式:____________________,該反應的氧化劑為__________,濃鹽酸既表現__________性,又表現__________性。
思考1　(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。反應中氧化劑和還原劑的個數之比是多少
(2)含有146 g HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應,能生成71 g Cl2嗎
2.儀器裝置
主要儀器有鐵架臺、__________、__________、__________、洗氣瓶、集氣瓶、燒杯等。
Cl2的制備、凈化、收集、尾氣處理裝置如圖所示。
發生裝置 固體+液體氣體
凈化裝置(洗氣瓶) 先通過飽和食鹽水除去__________,再通過濃H2SO4除去__________
收集裝置 用__________排空氣法收集
驗滿方法 ①觀察法(黃綠色);②濕潤的淀粉 KI試紙,其原理是____________________,淀粉遇置換出的I2變__________;③濕潤的藍色石蕊試紙(先__________后__________)
尾氣處理裝置 盛有NaOH溶液的燒杯,NaOH溶液作用為__________
思考2　氯氣有毒,實驗中處理尾氣可以用氫氧化鈉溶液,能否用飽和石灰水代替,為什么
思考3　利用下列各組物質制備和收集氣體,能采用如圖裝置的是__________(填序號)。
①大理石與稀鹽酸反應制CO2
②高錳酸鉀與濃鹽酸反應制Cl2[2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O]
③雙氧水在二氧化錳催化下制O2
④鋅與稀硫酸反應制H2
設計氣體制備的基本思路
1.判斷正誤
(1)實驗室制取的Cl2中混有HCl氣體,可通過盛有堿石灰的干燥管除去 (　　)
(2)MnO2與稀鹽酸在加熱條件下也可制取Cl2 (　　)
(3)在實驗室制取Cl2的試劑中,HCl只做還原劑 (　　)
(4)實驗室可以用排水法收集Cl2 (　　)
2.欲用如圖所示裝置制備干燥的氯氣,下列相關說法正確的是 (　　)
A.燒瓶內裝入的固體是MnO2
B.按氣流方向,裝置的連接順序是aedcbgfcbh
C.裝置乙可干燥氯氣,防止裝置戊中水蒸氣進入集氣瓶
D.可用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯氣
二、氯離子的檢驗
在三支試管中分別加入2~3 mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入幾滴AgNO3溶液,再分別加入少量稀硝酸,觀察現象,填寫下表:
試液2~3 mL 實驗現象 離子方程式
滴入幾滴硝酸銀溶液 加入少量稀硝酸
①稀鹽酸
②NaCl溶液
③Na2CO3溶液 ______________________________、 ____________________
思考　通過上述實驗探究,總結氯離子的檢驗方法,并說明加入試劑的目的。
1.判斷正誤
(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成,則該溶液中一定含有Cl- (　　)
(2)檢驗Cl2中是否混有HCl,可通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀產生,說明Cl2中混有HCl (　　)
(3)檢驗Na2CO3溶液中是否有NaCl雜質,可先加AgNO3溶液,再加過量的稀鹽酸,若沉淀不溶解,則有NaCl雜質 (　　)
2.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有無色無味的氣體生成,將氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,由此判斷該溶液中含有 (　　)
A.Cl-、S B.Cl-、N
C.Cl-、C D.Cl-、OH-
氯離子檢驗的答題模板
取少量被檢測溶液于試管中,滴加適量稀硝酸,然后滴入 AgNO3溶液,若產生白色沉淀,則被檢測溶液中含有Cl-,若無白色沉淀,則無Cl-。
1.下列關于Cl2制取、凈化、性質及尾氣吸收的實驗原理與裝置能達到實驗目的的是 (　　)
甲 乙 丙 丁
A.用裝置甲制取Cl2
B.用裝置乙除去Cl2中的HCl
C.用裝置丙驗證Cl2的氧化性
D.用裝置丁吸收多余的Cl2
2.(2024·云南宣威三中高一段考)實驗室用如圖裝置制取并收集Cl2。下列說法不正確的是 (　　)
A.該圖所示的過程中存在3處明顯錯誤
B.實驗室可以用排飽和食鹽水法收集Cl2
C.收集氯氣時可用干燥的藍色石蕊試紙驗滿
D.該實驗的反應原理為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
3.(2024·揚州高一期末)下列實驗操作能達到實驗目的的是 (　　)
選項 實驗目的 實驗操作
A 檢驗溶液中的Cl- 向溶液中先加鹽酸,再加AgNO3溶液
B 干燥Cl2 將氣體通過盛有濃H2SO4的洗氣瓶
C 吸收尾氣中的Cl2 將氣體通入盛有飽和食鹽水的燒杯
D 測定氯水的pH 將氯水滴在pH試紙上,與標準比色卡對照
4.有一包白色固體,它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一種或幾種,現進行如下實驗:
①溶于水,得無色溶液;
②向上述溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀;
③再滴加稀硝酸,沉淀減少但不完全消失,同時有氣泡生成。
根據上述現象判斷:
(1)白色固體一定含有的成分是__________,可能含有的成分是__________。
(2)寫出上述實驗中有關反應的離子方程式:__________
__________。
答案精析
一、
1.MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O　MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O　MnO2　還原　酸
思考1　(1)由氧化產物和還原產物的個數可知，氧化劑和還原劑的個數之比是1∶2。
(2)不能。有兩個原因：一是隨著反應的進行，鹽酸濃度變小，Cl-的還原性減弱，MnO2不能再氧化HCl，此反應不再進行；二是濃鹽酸的揮發。
2.酒精燈　圓底燒瓶　分液漏斗　HCl　水蒸氣　向上
Cl2+2KI2KCl+I2　藍色　變紅　褪色　吸收過量Cl2，防止污染空氣
思考2　不能。即使是飽和石灰水，溶液中Ca(OH)2的含量也很低，不能把多余Cl2完全吸收。
思考3　①②③
應用體驗
1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2.C
二、
有白色沉淀生成　沉淀不溶解　Cl-+Ag+AgCl↓　有白色沉淀生成　沉淀不溶解　Cl-+Ag+AgCl↓　有白色沉淀生成　沉淀溶解，有氣泡產生　C+2Ag+Ag2CO3↓　Ag2CO3+2H+2Ag++CO2↑+H2O
思考　取少量被檢測溶液于試管中，滴加適量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若產生白色沉淀，則被檢測溶液中含有Cl-，若無白色沉淀，則無Cl-。加入AgNO3溶液的目的是檢驗Cl—，加稀硝酸酸化的目的是排除C等的干擾，因為Ag2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。
應用體驗
1.(1)×　(2)×　(3)×
2.C
隨堂演練　知識落實
1.C　2.C
3.B　[先加入鹽酸，會引入Cl-，干擾Cl-的檢驗，A錯誤；氯氣不溶于飽和食鹽水，應該用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，C錯誤；氯水中的次氯酸具有漂白性，會漂白pH試紙，D錯誤。]
4.(1)KCl和K2CO3　KNO3
(2)Ag++Cl-AgCl↓、2Ag++CAg2CO3↓、Ag2CO3+2H+2Ag++H2O+CO2↑(共71張PPT)
氯氣的實驗室制法
氯離子的檢驗
第2課時
第二章　第二節
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核心素養
發展目標
1.通過實驗室制氯氣的實驗操作,培養實驗能力與創新意識,構建氣體制備思維模型。
2.通過氯離子的檢驗方法,構建離子檢驗的思維模型和檢測方法。
內容索引
一、氯氣的實驗室制法
二、氯離子的檢驗
課時對點練
隨堂演練　知識落實
氯氣的實驗室制法
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一
1.實驗原理
在實驗室中,通常用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應來制取氯氣。
化學方程式: ,離子方程式:
,該反應的氧化劑為 ,濃鹽酸既表現 性,又表現 性。
一、氯氣的實驗室制法
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2
還原
酸
思考1　(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O。反應中氧化劑和還原劑的個數之比是多少
提示　由氧化產物和還原產物的個數可知,氧化劑和還原劑的個數之比是1∶2。
(2)含有146 g HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應,能生成71 g Cl2嗎
提示　不能。有兩個原因:一是隨著反應的進行,鹽酸濃度變小,Cl-的還原性減弱,MnO2不能再氧化HCl,此反應不再進行;二是濃鹽酸的揮發。
2.儀器裝置
主要儀器有鐵架臺、 、 、 、洗氣瓶、集氣瓶、燒杯等。
Cl2的制備、凈化、收集、尾氣處理裝置如圖所示。
酒精燈
圓底燒瓶
分液漏斗
發生裝置 固體+液體 氣體
凈化裝置(洗氣瓶) 先通過飽和食鹽水除去 ,再通過濃H2SO4除去_______
收集裝置 用 排空氣法收集
驗滿方法 ①觀察法(黃綠色);②濕潤的淀粉 KI試紙,其原理是________
,淀粉遇置換出的I2變 ;③濕潤的藍色石蕊試紙(先 后 )
尾氣處理裝置 盛有NaOH溶液的燒杯,NaOH溶液作用為________________
__________
HCl
水蒸氣
向上
Cl2+2KI
===2KCl+I2
藍色
變紅
褪色
吸收過量Cl2,防止
污染空氣
思考2　氯氣有毒,實驗中處理尾氣可以用氫氧化鈉溶液,能否用飽和石灰水代替,為什么
提示　不能。即使是飽和石灰水,溶液中Ca(OH)2的含量也很低,不能把多余Cl2完全吸收。
思考3　利用下列各組物質制備和收集氣體,能采用如圖裝置的是_______
(填序號)。
①大理石與稀鹽酸反應制CO2
②高錳酸鉀與濃鹽酸反應制Cl2[2KMnO4+16HCl(濃)===
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O]
③雙氧水在二氧化錳催化下制O2
④鋅與稀硫酸反應制H2
①②③
①大理石和稀鹽酸反應制CO2,
②高錳酸鉀與濃鹽酸反應制Cl2,
③雙氧水和二氧化錳制O2,符合固體與液體反應不需要
加熱制備氣體,且氣體的密度比空氣的密度大,可利用向上排空氣法收集。
方法引導
設計氣體制備的基本思路
1.判斷正誤
(1)實驗室制取的Cl2中混有HCl氣體,可通過盛有堿石灰的干燥管除去
(2)MnO2與稀鹽酸在加熱條件下也可制取Cl2
(3)在實驗室制取Cl2的試劑中,HCl只做還原劑
(4)實驗室可以用排水法收集Cl2
×
×
×
×
2.欲用如圖所示裝置制備干燥的氯氣,下列相關說法正確的是
A.燒瓶內裝入的固體是MnO2
B.按氣流方向,裝置的連接順序
是aedcbgfcbh
C.裝置乙可干燥氯氣,防止裝置
戊中水蒸氣進入集氣瓶
D.可用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯氣
√
MnO2與濃鹽酸反應需要加熱,裝置
甲沒有加熱裝置,故A錯誤;
收集Cl2的方法應為向上排空氣法,
裝置的連接順序是aedcbfgcbh,故B錯誤;
裝置乙是干燥裝置,實驗目的是制得干燥的氯氣,裝置乙要用到兩次,既要除去生成Cl2中的水蒸氣,又要防止戊中的水蒸氣進入,故C正確;
檢驗氯氣需要濕潤的淀粉碘化鉀試紙,故D錯誤。
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二
氯離子的檢驗
在三支試管中分別加入2~3 mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入幾滴AgNO3溶液,再分別加入少量稀硝酸,觀察現象,填寫下表:
二、氯離子的檢驗
試液2~3 mL 實驗現象 離子方程式
滴入幾滴硝酸銀溶液 加入少量稀硝酸
①稀鹽酸 _______________ ___________ _________________
②NaCl溶液 _______________ ___________ _________________
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Cl-+Ag+===AgCl↓
Cl-+Ag+===AgCl↓
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
試液2~3 mL 實驗現象 離子方程式
滴入幾滴硝酸銀溶液 加入少量稀硝酸
③Na2CO3溶液 _______________ ____________________ _______________________、
________________________________
有白色沉淀
生成
沉淀溶解,有
氣泡產生
+2Ag+===Ag2CO3↓
Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑
+H2O
思考　通過上述實驗探究,總結氯離子的檢驗方法,并說明加入試劑的目的。
提示　取少量被檢測溶液于試管中,滴加適量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若產生白色沉淀,則被檢測溶液中含有Cl-,若無白色沉淀,則無Cl-。加入AgNO3溶液的目的是檢驗Cl-,加稀硝酸酸化的目的是排除C等的干擾,因為Ag2CO3可溶于稀硝酸,而AgCl不溶。
1.判斷正誤
(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成,則該溶液中一定含有Cl-
(2)檢驗Cl2中是否混有HCl,可通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀產生,說明Cl2中混有HCl
(3)檢驗Na2CO3溶液中是否有NaCl雜質,可先加AgNO3溶液,再加過量的稀鹽酸,若沉淀不溶解,則有NaCl雜質
×
×
×
2.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有無色無味的氣體生成,將氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,由此判斷該溶液中含有
A.Cl-、S B.Cl-、N C.Cl-、C D.Cl-、OH-
√
根據題給現象,生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸,且產生使澄清石灰水變渾濁的氣體,則原溶液中存在C和Cl-。
歸納總結
氯離子檢驗的答題模板
取少量被檢測溶液于試管中,滴加適量稀硝酸,然后滴入 AgNO3溶液,若產生白色沉淀,則被檢測溶液中含有Cl-,若無白色沉淀,則無Cl-。
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隨堂演練　知識落實

甲 乙 丙 丁
1.下列關于Cl2制取、凈化、性質及尾氣吸收的實驗原理與裝置能達到實驗目的的是
1
2
3
4
A.用裝置甲制取Cl2 B.用裝置乙除去Cl2中的HCl
C.用裝置丙驗證Cl2的氧化性 D.用裝置丁吸收多余的Cl2
√
1
2
3
4
濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣
需要加熱,圖中缺少加熱裝置,
無法得到氯氣,故A錯誤;
氯氣和Na2S反應生成淡黃色
沉淀S,可以用Na2S溶液檢驗氯氣的氧化性,故C正確;
1體積的水能溶解2體積的氯氣,不能用水進行尾氣處理,應該用NaOH溶液,故D錯誤。
1
2
3
4
2.(2024·云南宣威三中高一段考)實驗室用如圖裝置制取并收集Cl2。下列說法不正確的是
A.該圖所示的過程中存在3處明顯錯誤
B.實驗室可以用排飽和食鹽水法收集Cl2
C.收集氯氣時可用干燥的藍色石蕊試紙
驗滿
D.該實驗的反應原理為MnO2+4HCl(濃)===MnCl2+Cl2↑+2H2O
√
1
2
3
4
圖示存在3處錯誤:①發生裝置要加熱,
②氯氣密度比空氣大,收集裝置應長管
進短管出,③氯氣有毒,不能直接排放到
空氣中,A正確;
氯氣不能使干燥的藍色石蕊試紙變色,應該用濕潤的藍色石蕊試紙,C錯誤。
3.(2024·揚州高一期末)下列實驗操作能達到實驗目的的是
1
2
3
4
選項 實驗目的 實驗操作
A 檢驗溶液中的Cl- 向溶液中先加鹽酸,再加AgNO3溶液
B 干燥Cl2 將氣體通過盛有濃H2SO4的洗氣瓶
C 吸收尾氣中的Cl2 將氣體通入盛有飽和食鹽水的燒杯
D 測定氯水的pH 將氯水滴在pH試紙上,與標準比色卡對照
√
1
2
3
4
先加入鹽酸,會引入Cl-,干擾Cl-的檢驗,A錯誤;
氯氣不溶于飽和食鹽水,應該用氫氧化鈉溶液吸收尾氣,C錯誤;
氯水中的次氯酸具有漂白性,會漂白pH試紙,D錯誤。
4.有一包白色固體,它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一種或幾種,現進行如下實驗:
①溶于水,得無色溶液;
②向上述溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀;
③再滴加稀硝酸,沉淀減少但不完全消失,同時有氣泡生成。
根據上述現象判斷:
(1)白色固體一定含有的成分是　　 　　,可能含有的成分是　　　。(2)寫出上述實驗中有關反應的離子方程式:　　　
　　　 　。
1
2
3
4
KCl和K2CO3
KNO3
Ag++Cl-===AgCl↓、2Ag+
+C===Ag2CO3↓、Ag2CO3+2H+===2Ag++H2O+CO2↑
1
2
3
4
由②產生白色沉淀知,可能含有K2CO3和KCl中的一種或兩種;由③沉淀減少且有氣泡生成知,一定含有K2CO3;由沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。
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課時對點練
題組一　氯氣的實驗室制法
1.某同學設計了如圖所示的裝置制備氯氣,其中分液漏斗與燒瓶瓶塞之間連接一段橡膠管。下列對其作用的敘述正確的是
A.防止氯氣造成大氣污染
B.使反應的氯氣循環使用
C.使分液漏斗中的液體更容易流入燒瓶
D.使燒瓶內的壓強與大氣壓保持一致
√
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制備氯氣時,分液漏斗中盛放濃鹽酸,燒瓶中盛放二氧化錳,若燒瓶內壓強大時液體不易流下,若分液漏斗與燒瓶瓶塞之間連接一段橡膠管,其作用為使燒瓶內的壓強與分液漏斗中保持一致,便于液體順利流下,故C正確。
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2.實驗室制備氯氣的化學方程式是MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+
Cl2↑。下列關于實驗室制氯氣的說法錯誤的是
A.還原劑是HCl,氧化劑是MnO2
B.每生成1個Cl2,轉移2個電子
C.每消耗87 g MnO2,起還原作用的HCl為146 g
D.生成的氯氣中含有水蒸氣和HCl
√
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在MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+Cl2↑中,MnO2是氧化劑,HCl是還原劑,每生成1個Cl2轉移2個電子;在參加反應的146 g HCl中,只有73 g HCl被氧化,即起還原作用的HCl為73 g;由于濃鹽酸易揮發且反應需要加熱,因此生成的氯氣中含有水蒸氣和HCl。
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3.實驗室制備氯氣的裝置如下,以下裝置中最多有幾處錯誤
A.4 B.5 C.7 D.9
√
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該圖存在的錯誤有①實驗室制氯氣選用
MnO2與濃鹽酸反應;
②應選用分液漏斗;
③給圓底燒瓶加熱時要墊陶土網;
④該反應需要加熱;
⑤除雜時先除去HCl再用濃硫酸干燥,順序反了;
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⑥因為氯氣的密度大于空氣,所以收集氯氣時要長管進短管出;
⑦氯氣有毒,需要加尾氣處理裝置;
綜合以上分析,該裝置中有7處錯誤,故選C。
13
題組二　氯氣的實驗室制法與性質綜合應用
4.實驗室也可以用KMnO4和濃鹽酸反應制取Cl2,反應的化學方程式為2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。現用如圖所示裝置制取純凈的無水CuCl2(部分儀器和夾持裝置已略去)。下列說法正確的是
A.裝置C中試劑是飽和食鹽水,目的是
除去HCl氣體
B.實驗過程中,硬質玻璃管中產生大量
藍色的煙
C.將裝置A中的KMnO4直接換為MnO2,也可完成該實驗
D.實驗時,應先打開A中分液漏斗的活塞,再加熱裝置D
√
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裝置A用KMnO4和濃鹽酸反應制
取Cl2,制得的Cl2中會混有揮發出
的HCl和水蒸氣,裝置B中的試劑
是飽和食鹽水,用來除去HCl,裝置
C中試劑是濃硫酸,目的是干燥氯氣,保證進入裝置D的是純凈的Cl2,進而制得CuCl2,最后的裝置E盛裝的試劑是NaOH,用來吸收多余的Cl2。根據分析,裝置C中試劑是濃硫酸,目的是干燥氯氣,A錯誤;
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銅在氯氣中燃燒,產生棕黃色的
煙,B錯誤;
MnO2與濃鹽酸常溫下不反應,
C錯誤;
應先打開裝置A中分液漏斗的活塞,當產生的氯氣充滿整套裝置時,再點燃裝置D處酒精燈,D正確。
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5.(2023·南昌調研)如圖為某同學用高錳
酸鉀和濃鹽酸制備氯氣,并驗證氯氣性質
的實驗裝置。下列相關說法錯誤的是
A.脫脂棉中的無水氯化鈣可以用堿石灰
代替
B.該實驗裝置可證明干燥的氯氣沒有漂白作用
C.濕潤藍色石蕊試紙先變紅,但也不能說明生成了酸性物質
D.淀粉碘化鉀試紙先變藍后褪色,說明氯氣將I2氧化
√
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無水氯化鈣的作用是干燥氯氣,堿石灰
會與氯氣反應,因此脫脂棉中的無水氯
化鈣不能用堿石灰代替,故A錯誤;
從左邊出來的干燥氯氣,先與干燥品紅
試紙接觸,品紅試紙不褪色,說明干燥的
氯氣沒有漂白作用,故B正確;
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由于HCl易揮發,揮發的HCl可使濕潤
藍色石蕊試紙先變紅,故不能說明生
成了酸性物質,故C正確;
淀粉碘化鉀試紙先變藍后褪色,先變
藍,是碘離子被氯氣氧化為單質碘,淀
粉遇單質碘變藍,后褪色,說明氯氣繼續將I2氧化,故D正確。
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題組三　氯離子的檢驗
6.檢驗Cl-時要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是
A.加速反應的進行 B.排除某些雜質離子的干擾
C.生成不溶于水的沉淀 D.增大沉淀的生成量
√
AgCl沉淀不溶于稀硝酸,但碳酸銀、硫酸銀、氫氧化銀等溶于稀硝酸,故檢驗Cl-時要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是排除雜質離子的干擾,故B正確。
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7.(2024·河北保定高一月考)能一次性鑒別AgNO3、Na2CO3、NaCl三種溶液的試劑是
A.鹽酸 B.NaOH溶液
C.BaCl2溶液 D.KNO3溶液
√
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鹽酸與AgNO3反應生成AgCl白色沉淀,與Na2CO3反應生成氣體,與NaCl不反應,能用鹽酸鑒別三種溶液,A正確;
NaOH與Na2CO3、NaCl都不反應,不能鑒別兩者,B錯誤;
BaCl2與Na2CO3、AgNO3反應都生成白色沉淀,不能鑒別兩者,C錯誤;
KNO3與三種溶液都不反應,不能鑒別三種溶液,D錯誤。
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8.(2024·云南民族大學附中高一期末)氯在生產、生活中應用廣泛,如圖是部分含氯物質的“價—類”二維圖,下列說法錯誤的是
A.測定b的水溶液的pH,用玻璃棒蘸取溶液
點在pH試紙上與標準比色卡對比即可
B.實驗室中用MnO2與a的濃溶液在加熱條
件下反應制取b
C.物質c見光易分解
D.d常用于自來水消毒
√
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b為Cl2,其水溶液具有漂白性,不能用pH試
紙測定其pH,A錯誤;
a為HCl,b為Cl2,實驗室中用MnO2和濃鹽酸
在加熱條件下制取氯氣,B正確;
物質c為HClO,HClO見光易分解,生成HCl和氧氣,C正確;
d為ClO2,具有強氧化性,常用于自來水消毒,D正確。
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9.下列制備氣體的原理正確,并能用如圖裝置(夾持儀器略)進行反應和氣體收集的是
A.MnO2與濃鹽酸反應制取Cl2
B.H2O2與MnO2制取O2
C.石灰石與稀硫酸反應制取CO2
D.Cu與稀硫酸反應制取H2
√
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MnO2 與濃鹽酸反應制取 Cl2需要加熱,故A不選;
H2O2 與MnO2制取O2,反應不需加熱,且氧氣不溶
于水,可以用排水法收集,故B選;
石灰石與稀硫酸反應生成的硫酸鈣是微溶物質,
會覆蓋在石灰石表面,阻礙石灰石和稀硫酸的進一步反應,且收集CO2不能用排水法不適合制取 CO2,故C不選;
Cu與稀硫酸不反應,不能制取 H2,故D不選。
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10.有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶無標簽溶液,為鑒別它們取四支試管,每支試管分別裝入上述一種溶液,再向上述試管中加入少許剩下的一種溶液,下列敘述錯誤的是
A.若有三支試管出現沉淀時,則后加入的是AgNO3溶液
B.全部沒有明顯現象時,則后加入的是NH4NO3
C.一支試管出現氣泡,兩支試管出現沉淀時,則后加入的是HCl溶液
D.若只有兩支試管出現沉淀,其余兩支試管無明顯現象時,則后加入的是
BaCl2溶液
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A正確,因為AgNO3溶液與Na2CO3、BaCl2、HCl反應均有白色沉淀生成,和NH4NO3溶液不反應;
B正確,NH4NO3和上述溶液均不反應;
C錯誤,加入HCl溶液后,一種(Na2CO3)溶液出現氣泡,一種(AgNO3)溶液出現沉淀,其他沒有現象;
D正確,加入BaCl2溶液,則Na2CO3、AgNO3兩種溶液產生沉淀。
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11.常溫下,二氯化二硫(S2Cl2)為橙黃色液體,遇水易發生反應,工業上用于橡膠的硫化。某學習小組用氯氣和硫單質合成S2Cl2的實驗裝置如圖所示,下列說法不正確的是
A.實驗時需后點燃E處的酒精燈
B.C、D中所盛試劑分別為飽和
氯化鈉溶液、濃硫酸
C.F、G之間應加上D裝置
D.G裝置中溶液也可改為澄清石灰水
√
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實驗時應先點燃最左邊酒精燈,
通入氯氣排出空氣,再點燃E處
酒精燈,A正確;
因為S2Cl2遇水易發生反應,所以
E中應為純凈干燥的氯氣與S 反應,C 瓶中盛飽和氯化鈉溶液,吸收揮發出的HCl氣體,D瓶中盛濃硫酸吸水干燥,B正確;
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因為S2Cl2遇水易發生反應,所以
F、G之間應加上D裝置,以防止
右側水蒸氣擴散進入E中,C正確;
G裝置中溶液不可改為澄清石灰
水,澄清石灰水濃度較小,不能充分吸收尾氣,D錯誤。
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12.如圖所示,某小組同學擬用如圖儀器,在實驗室中制備干燥、純凈的氯氣。請完成下列空白。
(1)上述儀器正確連接后應
進行的操作是__________
_______。
(2)實驗室制備氯氣反應的化學方程式是____________________________
_______。
檢查裝置
氣密性
+2H2O
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑
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實驗室用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣,反應的化學方程式是MnO2+
4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
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(3)飽和食鹽水的作用是　　 　　　　　,濃硫酸的作用是___________。
(4)為防止污染空氣,實驗時如圖燒杯所盛溶液為___________,發生反應的離子方程式是　 　　　。
除去氯氣中的HCl
干燥氯氣
2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O
NaOH溶液
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(5)下列說法正確的是　　　　(填字母)。
A.鈉、鐵和銅都能和氯氣反應,生成金屬氯化物
B.液氯是氯氣的水溶液,它能使干燥的有色布條褪色
C.氫氣在氯氣中燃燒,發出蒼白色火焰
D.氯水中含有次氯酸,氯水具有殺菌、漂白作用
ACD
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鈉、鐵和銅都能和氯氣反應,
生成氯化鈉、氯化鐵、氯化
銅,故A正確;
液氯是氯氣單質,它不能使干
燥的有色布條褪色,故B錯誤;
氫氣在氯氣中燃燒,發出蒼白色火焰,生成HCl,故C正確。
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13.(2024·安徽亳州高一期末)次氯酸消毒液高效安全,適用于一般物體表面消毒、手部消毒以及地面、空間和環境消毒。實驗室利用如下裝置制取氯氣并制取次氯酸消毒液。
(1)裝置合理的連接順序為a→
　 　　(按氣流方向填各接口
的編號)。
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defgbc
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按氣流方向裝置Ⅰ制備氯氣,裝
置Ⅲ除去氯氣中的氯化氫,裝置
Ⅳ氯氣與水反應制備HClO消毒
液,裝置Ⅱ為尾氣處理裝置,氣體
通入液體導管長進短出,故正確答案為adefgbc。
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(2)裝置Ⅰ中反應的離子方程式是　 　　 　　　 　。
(3)裝置Ⅱ中試劑X是　　　 　　;裝置Ⅳ中多孔球泡的作用為_______
　　 　　　。
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試劑X是NaOH溶液,吸收尾氣中多余的氯氣;裝置Ⅳ中多孔球泡能增大氯氣與水的接觸面積,使氯氣與水充分反應。
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2
氫氧化鈉溶液
增大氯
氣與水的接觸面積使氯氣與水充分反應
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(4)反應結束后,取裝置 Ⅳ 中少量液體于試管中,滴入幾滴石蕊溶液,觀察到的現象是　 　　　　,請分析原因_______________________(用離子方程式表示)。
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溶液先變紅后褪色
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
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14.(2024·無錫高一期末)ClO2是一種在水處理等方面有廣泛應用的高效安全消毒劑。與Cl2相比ClO2不但具有更顯著的殺菌能力,而且不會產生對人體有潛在危害的有機氯代物。按如圖裝置,以KClO3和HCl的乙醇溶液為原料制取ClO2的反應為2KClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2KCl+2H2O。
已知:ClO2常溫下為易溶于水且不與
水反應的氣體,水溶液呈深黃綠色,常
壓下11 ℃時液化成紅棕色液體,該條
件下Cl2難以液化。
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(1)上述反應中HCl體現的性質有　　 　　　。
(2)冰水浴的作用是　　　 　　。
(3)利用KClO3制備ClO2的另一種方法涉及的反應為2KClO3+H2O2+H2SO4
===2ClO2↑+K2SO4+O2↑+2H2O,該方法制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒,其主要原因是　　　 。
酸性、還原性
將ClO2液化從而將ClO2與Cl2分離
無Cl2產生,不會生成對人體有潛在危害的有機氯代物
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