第2讲 氯气的制备（作业）-2025年新高考化学一轮复习考点逐点突破经典学案（新高考专用）

第2讲 氯气的制备 2025届高三化学第一轮复习 第2讲 氯气的制备 一、选择题 1．（2022·上海金山二模）下列有关实验室制取Cl2的装置正确的是 A．制备Cl2 B．净化Cl2 C．收集Cl2 D．尾气处理 2．（2022·广东高三开学考试）欲用如图所示装置制备干燥的氯气，下列相关说法中正确的是 A．烧瓶内装入的固体是MnO2 B．按气流方向，装置的连接顺序是aedcbgfcbh C．装置乙可干燥氯气。防止装置戊中水蒸气进入集气瓶 D．可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气 3．（2024·江苏新高考基地联考）实验室制取少量Cl2并探究其相关性质，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取Cl2 B．用装置乙收集干燥纯净的Cl2 C．用装置丙吸收尾气中的Cl2 D．用pH计测量氯水的pH 4．（2022·广东卷）实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置（“→”表示气流方向）不能达到实验目的的是 5．（2023·河南高二校联考阶段练习）用石墨作电极，电解1 L 0.2 mol·L－1溶液的装置如图，当电路中通过0.002 mol e—时，下列说法错误的是 A．滴有酚酞的NaCl溶液变为红色 B．通入44.8 mL HCl，可使电解质溶液恢复到电解前的状态 C．a试管中的气体体积略大于b试管中的 D．A极的电极反应式仅为2H2O＋2e—＝H2↑＋2OH－ 6．（2023·辽宁沈阳高二东北育才学校校考阶段练习）实验装置如图所示。接通电源后，用碳棒(a´、b´)作笔，在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字，a´端的字迹呈白色。下列结论不正确的是 A．a为电源的正极 B．b´端的字迹呈蓝色 C．电流方向为：aa´b´b D．碳棒b´的电极反应式为2H＋－2e—＝H2↑ 7．（2022·吉林长春模拟预测）如图是实验室制备氯气并进行相关实验的装置(夹持与加热装置已省略)，下列有关说法不正确的是 A．若无加热装置，则装置a蒸馏烧瓶中可用高锰酸钾或次氯酸钠 B．检验氯气是否有漂白性，则I、II、III分别为湿润的石蕊试纸、碱石灰、干燥的石蕊试纸 C．装置b的作用既可以洗气又可以作安全瓶监测装置c是否堵塞 D．含有4 mol HCl的浓盐酸与足量二氧化锰反应，产生标准状况下的Cl2体积小于22.4 L 8．（2024·南通高三模拟）反应2NaClO3＋4HCl＝2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是 A．实验室可以用KClO3和浓盐酸制备Cl2 B．NaClO3和ClO2所含化学键类型完全相同 C．上述反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为2∶1 D．中子数为20的氯原子可表示为Cl 9．（2023·江苏新高考基地4月联考）实验室制取少量Cl2并探究其相关性质，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取Cl2 B．用装置乙收集干燥纯净的Cl2 C．用装置丙吸收尾气中的Cl2 D．用pH计测量氯水的pH 10．（2024·江苏南京六校联考）Cl2O是黄棕色、具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。 已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，Cl2的沸点为－34.6 ℃；HgO＋2Cl2＝HgCl2＋Cl2O。 下列说法不正确的是 A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释以减少爆炸危险 C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O D．装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸 11．（2022·常州期中）实验室利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4。K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO＋2H2O＝2MnO＋MnO2↓＋4OH－。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．装置甲烧瓶中加入漂白粉，仅打开滴液漏斗下端活塞即可制取Cl2 B．装置乙中盛放饱和NaCl溶液，可提高KMnO4的产率 C．装置丙中可用NaOH作强碱性介质 D．装置丁中加入NaOH溶液吸收尾气 12．（2024·江苏泰州期末）氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO。下列说法正确的是 A．装置Ⅰ中可将KMnO4换成MnO2 B．装置Ⅱ洗气瓶中用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中的少量HCl C．装置Ⅲ中反应的离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO3－＋3H2O D．装置Ⅴ锥形瓶中用澄清石灰水来吸收尾气 13．（2023·辽宁辽阳上学期期中）工业上主要采用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH，其反应原理为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，下列说法正确的是 A．该反应为氧化还原反应且属于四大基本反应类型之一 B．该反应进行一段时间后，溶液的pH比原溶液的pH大 C．每生成0.5 mol Cl2，同时生成H2的质量为0.1 g D．生成的Cl2可采用向下排空气法收集 14．（2022·青海海东市第一中学一模）1971年，John.J.Bishop等通过3Mg2+＋4ClO－＋2Cl－＋2H2O＝Mg(ClO)2·2Mg(OH)2＋2Cl2↑反应制得Mg(ClO)2·2Mg(OH)2(BMHs，微溶于水)，而1921年，Georg.Kereszty等将Cl2通入Mg(OH)2悬浊液进行制备BMHs却宣告失败。用下列装置制取BMHs，相关叙述错误的是 A．向装置a烧瓶中滴入浓盐酸之前，应打开K B．装置b的广口瓶盛放的是饱和食盐水 C．开始时，不断搅拌下先向三口烧瓶中加入MgCl2溶液，然后通入Cl2 D．从反应完成后的三口烧瓶中分离得到BMHs，需经过过滤、洗涤及干燥等操作 15．（2024·河北石家庄高二石家庄精英中学阶段练习）氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相结合的新工艺可以节能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，下列说法中错误的是 A．A池是电解池，B池是燃料电池 B．X为Cl2，Y为H2 C．NaOH溶液的浓度为a%＞b%＞c% D．该工艺设计的主要节能之处是燃料电池可以补充电解池消耗的电能 二、填空题 16．实验室里可用如图所示的装置制取氯酸钾、次氯酸钠，并验证氯水的性质。 （1）图中装置A制取氯气时，在烧瓶中先加入一定量的二氧化锰固体，再通过_________(填仪器名称)向烧瓶中加入适量的_________(填试剂名称)，写出装置A中发生反应的化学方程式：____________________________________。 （2）为除去氯气中混有的氯化氢气体，可在装置A、B之间安装盛有______(填字母)的净化装置。 a．碱石灰 B．饱和食盐水 c．浓硫酸 D．饱和NaHCO3溶液 （3）写出装置B中制取氯酸钾的离子方程式：_____________________________________________；写出装置C中制取次氯酸钠的离子方程式：____________________________________。 （4）比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是____________________________________。 （5）实验中可观察到装置D的试管中溶液颜色变化为___________________________。 17．（2023·如皋期末）NaClO能有效杀灭多种病毒，可用于环境消毒。实验室可以通过多种方法进行制取。 （1）一种制取NaClO的方法如图甲所示，已知温度高于75 ℃时，NaClO会分解生成NaCl和NaClO3。装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。 , 甲 乙 丙 （2）图乙所示装置也可用于制取NaClO。 ①图乙装置中总反应的化学方程式为__________________________________________。 ②与图甲所示方法相比，图乙所示方法的优点除装置简单外，还有________________________________________________________________________。 （3）NaClO中含有NaClO3会影响产品的品质。测定NaClO样品中NaClO3的质量分数的方法如下：取3.000 g NaClO样品，加水溶解，加入过量H2O2，充分反应后，将溶液加热煮沸除去剩余的H2O2，冷却至室温，加入硫酸酸化，再加入1．000 mol/L FeSO4标准溶液22.00 mL，充分反应后，用0.100 0 mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定过量的FeSO4溶液至终点，到达滴定终点时，消耗酸性KMnO4溶液的体积为20．00 mL。酸性条件下，FeSO4分别与KClO3、KMnO4反应的离子方程式如下： ClO＋6Fe2＋＋6H＋＝Cl－＋6Fe3＋＋3H2O MnO＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O ①加入H2O2的目的是除去NaClO，已知NaClO反应后生成NaCl，写出该反应的化学方程式：____________________________________。 ②滴定过程中，滴定管中液面如图丙所示。此时读数为______________。 ③滴定终点的实验现象是___________________________________________________。 ④计算样品中NaClO3的质量分数(O—16，Na—23，Cl—35.5，写出计算过程)。 18．（2021·广东高考真题）含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。 （1）实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为_______。 （2）实验室制取干燥Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为_______。 （3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中________________已分解。检验此久置氯水中Cl－存在的操作及现象是________________________________________。 （4）某合作学习小组进行以下实验探究。 ①实验任务。通过测定溶液电导率，探究温度对AgCl溶解度的影响。 ②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时， Ksp(AgCl)=1.8×10－10。 ③提出猜想。 猜想a：较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。 猜想b：AgCl在水中的溶解度S(45℃)＞S(35℃)＞S(25℃)。 ④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的AgCl饱和溶液)，在设定的测试温度下，进行表中实验1～3，记录数据。 实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/μS·cm－1 1 Ⅰ：25℃的AgCl饱和溶液 25 A1 2 Ⅱ：35℃的AgCl饱和溶液 35 A2 3 Ⅲ：45℃的AgCl饱和溶液 45 A3 ⑤数据分析、交流讨论。25℃的AgCl饱和溶液中，c(Cl－)_______mol·L－1。 实验结果为A3＞A2＞A1。小组同学认为，此结果可以证明③中的猜想a成立，但不足以证明猜想b成立。结合②中信息，猜想b不足以成立的理由有______________________________________________ ________________________________________________________。 ⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想b，在实验1～3的基础上完善方案，进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。 实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/μS·cm－1 4 Ⅰ _______ B1 5 _______ _______ B2 ⑦实验总结。根据实验1～5的结果，并结合②中信息，小组同学认为猜想b也成立。猜想b成立的判断依据是_______________________________。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$第2讲 氯气的制备 2025届高考化学复习 第2讲 氯气的制备 一、选择题 1．（2022·上海金山二模）下列有关实验室制取Cl2的装置正确的是 A．制备Cl2 B．净化Cl2 C．收集Cl2 D．尾气处理 【答案】D 【解析】A项，浓盐酸和二氧化锰制取氯气要加热，该装置没有加热，错误；B项，净化氯气应先用饱和食盐水除去氯化氢，再用浓硫酸除去水，该装置顺序颠倒，错误；C项，该装置只有通气管，没有排气管，会导致瓶内压强过大，发生安全事故，错误；D项，氯气有毒，能与碱酚酞，多余的氯气应用氢氧化钠除去，正确。 2．（2022·广东高三开学考试）欲用如图所示装置制备干燥的氯气，下列相关说法中正确的是 A．烧瓶内装入的固体是MnO2 B．按气流方向，装置的连接顺序是aedcbgfcbh C．装置乙可干燥氯气。防止装置戊中水蒸气进入集气瓶 D．可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气 【答案】C 【解析】A项，MnO2与浓盐酸反应需要加热，装置甲没有加热条件，错误；B项，收集Cl2的方法应为向上排空气法，装置的连接顺序是aedcbfgcbh，错误；C项，装置乙是干燥装置，实验目的是制得干燥的氯气，装置乙要用到两次，既要除去生成Cl2中的水蒸气，又要防止戊中的水蒸气进入，正确；D项，检验氯气需要湿润的淀粉碘化钾试纸，错误。 3．（2024·江苏新高考基地联考）实验室制取少量Cl2并探究其相关性质，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取Cl2 B．用装置乙收集干燥纯净的Cl2 C．用装置丙吸收尾气中的Cl2 D．用pH计测量氯水的pH 【答案】B 【解析】A项，二氧化锰和浓盐酸在加热时可以生成Cl2，正确；B项，装置乙收集的Cl2中混入了水蒸气，错误；C项，Cl2可以和氢氧化钠反应，故可以用装置丙吸收尾气中的Cl2，正确；D项，氯水具有漂白性，不能用pH试纸测其pH，可以用pH计测量氯水的pH，正确。 4．（2022·广东卷）实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置（“→”表示气流方向）不能达到实验目的的是 【答案】D 【解析】A项，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓硫酸干燥，A装置能达到实验目的，不符合题意；B项，氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集氯气，不符合题意；C项，湿润的红布条褪色，干燥的红色布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，不符合题意；D项，氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目的，符合题意。 5．（2023·河南高二校联考阶段练习）用石墨作电极，电解1 L 0.2 mol·L－1溶液的装置如图，当电路中通过0.002 mol e—时，下列说法错误的是 A．滴有酚酞的NaCl溶液变为红色 B．通入44.8 mL HCl，可使电解质溶液恢复到电解前的状态 C．a试管中的气体体积略大于b试管中的 D．A极的电极反应式仅为2H2O＋2e—＝H2↑＋2OH－ 【答案】B 【解析】石墨作电极，电解1 L 0.2 mol·L－1溶液，从装置图中分析A电极与电源负极相连为电解池阴极，发生电极反应为2H2O＋2e—＝H2↑＋2OH－，a试管收集到H2，B电极与电源正极相连为电解池阳极，发生电极反应为2Cl－－2e—＝Cl2↑，b试管收集到Cl2总反应式为2NaCl＋2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 A项，电解1 L 0.2 mol·L－1溶液，有碱生成，溶液显碱性，滴有酚酞的溶液变为红色，正确；B项，未注明是否为标准状况下的44.8 mL HCl气体体积，错误；C项，a试管收集到H2，b试管收集到Cl2，理论上产生的气体在相同条件下，体积相同，但反应过程中生成OH－，OH－与Cl2反应，使b试管收集到的Cl2略小于a试管收集到的H2，正确；D项，B电极先发生2Cl－-2e—＝Cl2↑，Cl－完全放电后会发生4OH－-4e—＝O2↑+2H2O，A电极的电极反应式仅为2H2O+2e—＝H2↑+2OH－，正确。 6．（2023·辽宁沈阳高二东北育才学校校考阶段练习）实验装置如图所示。接通电源后，用碳棒(a´、b´)作笔，在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字，a´端的字迹呈白色。下列结论不正确的是 A．a为电源的正极 B．b´端的字迹呈蓝色 C．电流方向为：aa´b´b D．碳棒b´的电极反应式为2H＋－2e—＝H2↑ 【答案】D 【解析】由图可知，a′端的字迹呈白色，则a′端为阳极，电极反应式为2Cl――2e—＝Cl2↑，b′端为阴极，电极反应式为2H2O+2e—＝H2↑+2OH－，故a为正极，b为负极，据此作答。 A项，a′端的字迹呈白色，则a′端为阳极，连接电源的正极的电解池中为阳极，故a为正极，正确；B项，b′端为阴极，电极反应式为2H2O＋2e—＝H2↑＋2OH－，石蕊遇碱变蓝，正确；C项，电流从正极经导线流入负极，故电流方向为：a→a′→b′→b，正确；D项，碳棒b′端为阴极，电极反应式为2H2O＋2e—＝H2↑＋2OH－，错误。 7．（2022·吉林长春模拟预测）如图是实验室制备氯气并进行相关实验的装置(夹持与加热装置已省略)，下列有关说法不正确的是 A．若无加热装置，则装置a蒸馏烧瓶中可用高锰酸钾或次氯酸钠 B．检验氯气是否有漂白性，则I、II、III分别为湿润的石蕊试纸、碱石灰、干燥的石蕊试纸 C．装置b的作用既可以洗气又可以作安全瓶监测装置c是否堵塞 D．含有4 mol HCl的浓盐酸与足量二氧化锰反应，产生标准状况下的Cl2体积小于22.4 L 【答案】B 【解析】实验室制备氯气，常采用加热MnO2和浓盐酸，制备的氯气中混有HCl和水蒸气，常采用饱和食盐水吸收氯气中的HCl，然后验证氯气的性质，因为氯气有毒，需要吸收尾气，因此实验室常用NaOH溶液吸收氯气，防止污染环境，据此分析。 A项，二氧化锰与浓盐酸反应，需要加热才能进行，因此无加热装置时，不能采用该方法制备氯气，高锰酸钾溶、次氯酸钠具有强氧化性，在不加热下，能与浓盐酸反应产生氯气，说法正确；B项，氯气能与碱石灰发生反应，因此干燥氯气时不能用碱石灰，应用无水氯化钙等，说法错误；C项，根据上述分析，饱和食盐水能吸收氯气中的HCl，该装置还有长颈漏斗，因此该装置还起到安全瓶的作用，检测后续装置是否发生堵塞，平衡气压的作用，说法正确；D项，二氧化锰只与浓盐酸反应，不与稀盐酸反应，含4 mol HCl的浓盐酸与足量二氧化锰发生反应，随着反应进行盐酸浓度降低，盐酸浓度达到某一浓度时反应停止，因此产生标准状况下的氯气的体积小于22.4 L，说法正确。 8．（2024·南通高三模拟）反应2NaClO3＋4HCl＝2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是 A．实验室可以用KClO3和浓盐酸制备Cl2 B．NaClO3和ClO2所含化学键类型完全相同 C．上述反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为2∶1 D．中子数为20的氯原子可表示为Cl 【答案】A 【解析】中子数为20的氯原子的质子数为17，质量数为37，可表示为Cl，故D项错误。 9．（2023·江苏新高考基地4月联考）实验室制取少量Cl2并探究其相关性质，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取Cl2 B．用装置乙收集干燥纯净的Cl2 C．用装置丙吸收尾气中的Cl2 D．用pH计测量氯水的pH 【答案】B 【解析】本题是一道制备并检验Cl2性质的实验题，由装置A制备Cl2，用饱和食盐水除去Cl2中混入的HCl，经过浓硫酸干燥后，最后用向上排空气的方法收集，Cl2有毒，注意尾气处理，以此解题。 A项，二氧化锰和浓盐酸在加热时可以生成Cl2，正确；B项，装置乙收集的Cl2中混入了水蒸气，错误；C项，Cl2可以和氢氧化钠反应，故可以用装置丙吸收尾气中的Cl2，正确；D项，氯水具有漂白性，不能用pH试纸测pH，可以用pH计测量氯水的pH，正确。 10．（2024·江苏南京六校联考）Cl2O是黄棕色、具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。 已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，Cl2的沸点为－34.6 ℃；HgO＋2Cl2＝HgCl2＋Cl2O。 下列说法不正确的是 A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释以减少爆炸危险 C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O D．装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸 【答案】C 【解析】A项，利用KMnO4与浓盐酸反应制得的氯气中混有HCl气体和水蒸气，装置②用饱和食盐水吸收HCl，装置③用浓硫酸吸收水蒸气，从而制得干燥、纯净的氯气，正确；B项，通入干燥的空气，一方面可将装置内的Cl2O不断排出，另一方面可起稀释作用，降低Cl2O的浓度，减少爆炸危险，正确；C项，Cl2O的沸点为3.8 ℃，Cl2的沸点为－34.6 ℃，用液氨降温，可将Cl2O液化，则从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2，不正确；D项，题干信息显示，Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，所以装置④与⑤之间不用橡皮管连接，正确。 11．（2022·常州期中）实验室利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4。K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO＋2H2O＝2MnO＋MnO2↓＋4OH－。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．装置甲烧瓶中加入漂白粉，仅打开滴液漏斗下端活塞即可制取Cl2 B．装置乙中盛放饱和NaCl溶液，可提高KMnO4的产率 C．装置丙中可用NaOH作强碱性介质 D．装置丁中加入NaOH溶液吸收尾气 【答案】C 【解析】A项，常温下，Ca(ClO)2和浓盐酸混合即可生成Cl2，装置甲中恒压滴液漏斗可以保持烧瓶和漏斗中压强相同，不用打开恒压滴液漏斗上面的玻璃塞，即可保证浓盐酸顺利滴下，正确；B项，浓盐酸具有挥发性，进入装置丙中使溶液碱性减弱，碱性减弱时，会发生反应：3MnO＋2H2O＝2MnO＋MnO2↓＋4OH－，饱和食盐水可以除去Cl2中混有的HCl，提高KMnO4的产率，正确；C项，制取的是KMnO4，用NaOH溶液作强碱性介质，会引入杂质离子Na＋，错误；D项，Cl2有毒，不能排放到空气中，装置丁中加入NaOH溶液可吸收尾气，正确。 12．（2024·江苏泰州期末）氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO。下列说法正确的是 A．装置Ⅰ中可将KMnO4换成MnO2 B．装置Ⅱ洗气瓶中用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中的少量HCl C．装置Ⅲ中反应的离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO3－＋3H2O D．装置Ⅴ锥形瓶中用澄清石灰水来吸收尾气 【答案】C 【解析】A项，MnO2与浓盐酸反应制备Cl2需要加热，题中装置Ⅰ缺少加热装置，因此不能用MnO2代替高锰酸钾，错误；B项，NaHCO3与HCl反应生成CO2，CO2能与装置Ⅲ中的KOH反应，导致KClO3产率降低，一般常用饱和食盐水除去氯气中HCl，错误；C项，Cl2与KOH在加热条件下发生歧化反应，得到KCl和KClO3，离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO3－＋3H2O，正确；Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水中OH－含量低，不能完全吸收氯气，常用NaOH溶液吸收尾气氯气，错误。 13．（2023·辽宁辽阳上学期期中）工业上主要采用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH，其反应原理为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，下列说法正确的是 A．该反应为氧化还原反应且属于四大基本反应类型之一 B．该反应进行一段时间后，溶液的pH比原溶液的pH大 C．每生成0.5 mol Cl2，同时生成H2的质量为0.1 g D．生成的Cl2可采用向下排空气法收集 【答案】Ｂ 【解析】A项，该反应有元素化合价发生变化，为氧化还原反应，但是不属于四大基本反应类型之一，错误；B项，该反应生成NaOH，且消耗水，进行一段时间后，溶液的碱性增强，则溶液的pH比原溶液的pH大，正确；C项，每生成0.5 mol Cl2，同时生成0.5 mol H2，质量为0.5 mol×2 g·mol－1＝1 g，错误；D项，氯气的密度比空气大，且不与空气反应，则生成的Cl2可采用向上排空气法收集，错误。 14．（2022·青海海东市第一中学一模）1971年，John.J.Bishop等通过3Mg2+＋4ClO－＋2Cl－＋2H2O＝Mg(ClO)2·2Mg(OH)2＋2Cl2↑反应制得Mg(ClO)2·2Mg(OH)2(BMHs，微溶于水)，而1921年，Georg.Kereszty等将Cl2通入Mg(OH)2悬浊液进行制备BMHs却宣告失败。用下列装置制取BMHs，相关叙述错误的是 A．向装置a烧瓶中滴入浓盐酸之前，应打开K B．装置b的广口瓶盛放的是饱和食盐水 C．开始时，不断搅拌下先向三口烧瓶中加入MgCl2溶液，然后通入Cl2 D．从反应完成后的三口烧瓶中分离得到BMHs，需经过过滤、洗涤及干燥等操作 【答案】C 【解析】A项，打开K可使浓盐酸顺利滴入烧瓶并使气体进入后续装置，正确；B项，浓盐酸具有挥发性，得到氯气中含有氯化氢杂质，用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，正确；C项，先加入MgCl2会生成Mg(OH)2悬浊液，由题给信息，Mg(OH)2难以与Cl2反应，几乎得不到BMHs，错误；D项，由于BMHs微溶于水，先过滤，再经洗涤和干燥得到产品，正确。 15．（2024·河北石家庄高二石家庄精英中学阶段练习）氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相结合的新工艺可以节能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，下列说法中错误的是 A．A池是电解池，B池是燃料电池 B．X为Cl2，Y为H2 C．NaOH溶液的浓度为a%＞b%＞c% D．该工艺设计的主要节能之处是燃料电池可以补充电解池消耗的电能 【答案】C 【解析】由图可知，A池为电解池，左侧电极为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气X，右侧电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气Y和氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜由左向右移动；B池为燃料电池，左侧电极为负极，氢气在氢氧根离子作用下失去电子发生氧化反应生成水，右侧电极为正极，氧气和水在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜由左向右移动。 A项，由分析可知A池是电解池，B池是燃料电池，正确；B项，由分析可知，X为氯气、Y为氢气，正确；C项，由分析可知，燃料电池中，氢气在负极放电消耗氢氧根离子，则a%＞b%，氧气在正极放电生成氢氧根离子，则c%＞a%，则氢氧化钠溶液质量分数的大小为c%＞a%＞b%，错误；D项，该工艺设计的主要节能之处是燃料电池可以补充电解池消耗的电能，正确。 二、填空题 16．实验室里可用如图所示的装置制取氯酸钾、次氯酸钠，并验证氯水的性质。 （1）图中装置A制取氯气时，在烧瓶中先加入一定量的二氧化锰固体，再通过_________(填仪器名称)向烧瓶中加入适量的_________(填试剂名称)，写出装置A中发生反应的化学方程式：____________________________________。 （2）为除去氯气中混有的氯化氢气体，可在装置A、B之间安装盛有______(填字母)的净化装置。 a．碱石灰 B．饱和食盐水 c．浓硫酸 D．饱和NaHCO3溶液 （3）写出装置B中制取氯酸钾的离子方程式：_____________________________________；写出装置C中制取次氯酸钠的离子方程式：____________________________________。 （4）比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是____________________________________。 （5）实验中可观察到装置D的试管中溶液颜色变化为___________________________。 【答案】（1）分液漏斗 浓盐酸 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （2）b （3）3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O （4）反应的温度不同、反应物浓度不同 （5）先变红后褪色 【解析】（4）加热条件下，Cl2与KOH浓溶液反应生成KClO3，在较低温度下，Cl2与NaOH稀溶液反应生成NaClO，2个反应的反应物的浓度和温度都不相同。 17．（2023·如皋期末）NaClO能有效杀灭多种病毒，可用于环境消毒。实验室可以通过多种方法进行制取。 （1）一种制取NaClO的方法如图甲所示，已知温度高于75 ℃时，NaClO会分解生成NaCl和NaClO3。装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。 , 甲 乙 丙 （2）图乙所示装置也可用于制取NaClO。 ①图乙装置中总反应的化学方程式为__________________________________________。 ②与图甲所示方法相比，图乙所示方法的优点除装置简单外，还有________________________________________________________________________。 （3）NaClO中含有NaClO3会影响产品的品质。测定NaClO样品中NaClO3的质量分数的方法如下：取3.000 g NaClO样品，加水溶解，加入过量H2O2，充分反应后，将溶液加热煮沸除去剩余的H2O2，冷却至室温，加入硫酸酸化，再加入1．000 mol/L FeSO4标准溶液22.00 mL，充分反应后，用0.100 0 mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定过量的FeSO4溶液至终点，到达滴定终点时，消耗酸性KMnO4溶液的体积为20．00 mL。酸性条件下，FeSO4分别与KClO3、KMnO4反应的离子方程式如下： ClO＋6Fe2＋＋6H＋＝Cl－＋6Fe3＋＋3H2O MnO＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O ①加入H2O2的目的是除去NaClO，已知NaClO反应后生成NaCl，写出该反应的化学方程式：____________________________________。 ②滴定过程中，滴定管中液面如图丙所示。此时读数为________________________。 ③滴定终点的实验现象是___________________________________________________。 ④计算样品中NaClO3的质量分数(O—16，Na—23，Cl—35.5，写出计算过程)。 【答案】（1）MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （2）NaCl＋H2ONaClO＋H2↑ 原料经济、原料利用率高、不产生污染性气体、有效氯含量高(答案合理即可) （3）NaClO＋H2O2＝NaCl＋H2O＋O2↑ 0.80 mL 溶液恰好变为浅红色，且半分钟不褪色 n(Fe2＋)＝1.000 mol·L－1×22.00×10－3 L＝2.200×10－2 mol， n(MnO)＝0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3 L＝2.000×10－3 mol， 由5Fe2＋～MnO、6Fe2＋～ClO知，5n(MnO)＋6n(ClO)＝n(Fe2＋)，n(ClO)＝＝＝2.000×10－3 mol m(NaClO3)＝2.000×10－3 mol×106.5 g·mol－1＝0.213 g，样品中NaClO3的质量分数＝×100%＝7.1% 18．（2021·广东高考真题）含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。 （1）实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为_______。 （2）实验室制取干燥Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为_______。 （3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中________________已分解。检验此久置氯水中Cl－存在的操作及现象是________________________________________。 （4）某合作学习小组进行以下实验探究。 ①实验任务。通过测定溶液电导率，探究温度对AgCl溶解度的影响。 ②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时， Ksp(AgCl)=1.8×10－10。 ③提出猜想。 猜想a：较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。 猜想b：AgCl在水中的溶解度S(45℃)＞S(35℃)＞S(25℃)。 ④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的AgCl饱和溶液)，在设定的测试温度下，进行表中实验1～3，记录数据。 实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/μS·cm－1 1 Ⅰ：25℃的AgCl饱和溶液 25 A1 2 Ⅱ：35℃的AgCl饱和溶液 35 A2 3 Ⅲ：45℃的AgCl饱和溶液 45 A3 ⑤数据分析、交流讨论。25℃的AgCl饱和溶液中，c(Cl－)_______mol·L－1。 实验结果为A3＞A2＞A1。小组同学认为，此结果可以证明③中的猜想a成立，但不足以证明猜想b成立。结合②中信息，猜想b不足以成立的理由有______________________________________________ ________________________________________________________。 ⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想b，在实验1～3的基础上完善方案，进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。 实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/μS·cm－1 4 Ⅰ _______ B1 5 _______ _______ B2 ⑦实验总结。根据实验1～5的结果，并结合②中信息，小组同学认为猜想b也成立。猜想b成立的判断依据是_______________________________。 【答案】（1）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O （2）c-d-b-a-e （3）HClO；取少量溶液于试管中，加入过量稀硝酸，防止溶液中含有CO32－、HCO3－等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl－ （4）1.34×10－5 测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度 45℃ II 45℃ A3＞B2＞B1 【详解】(1)实验室通常采用浓盐酸和MnO2制取Cl2，化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，故答案为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；（2）根据化学方程式可知，制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气，氯气有毒，必须进行尾气处理，因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体，浓硫酸除去水蒸气，最后用NaOH溶液吸收尾气，因此接口连接顺序为c-d-b-a-e，故答案为：c-d-b-a-e；（3）久置后不能使品红溶液褪色，说明HClO已分解；检验Cl－的方法：取少量溶液于试管中，加入过量稀硝酸，防止溶液中含有CO32－、HCO3－等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-，故答案为：HClO；向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有CO32－、HCO3－等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl－；（4）⑤25℃时，Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)×c(Cl－)，根据沉淀溶解平衡可知，饱和的AgCl溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)，所以有c(Cl－)＝＝＝1.34×10－5 mol·L－1；实验1～3中，不同的饱和溶液浓度不同且测试温度不同，根据资料显示离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大，所以根据实验1～3无法判断温度较高的饱和溶液离子浓度大，进而不能得出溶解度关系，故答案为：1.34×0－5；测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度；⑥如果要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化情况，可以设计不相同温度下的饱和溶液在相同温度下测试，如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高，则可以得出温度升高饱和溶液中离子浓度高。所以可以设计试样Ⅰ在45℃下测试与实验3比较；设计试样II在45℃下测试与实验3比较。故答案为：45℃；II；45℃；⑦猜想b成立的判断依据是A3＞B2＞B1，故答案为：A3＞B2＞B1。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$