考点15 氯气的发现与制备-2023-2024学年高一化学核心考点归纳与分层测试（苏教版2019必修第一册）

考点15 氯气的发现与制备 【知识梳理】 一、　氯气的实验室制法 1．海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以NaCl，其次是MgCl2、CaCl2和KCl等氯化物的形式存在。 2．1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时，把浓盐酸与软锰矿混合在一起加热，意外发现了一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体，反应为4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 3．实验装置：采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体反应发生装置、净化除杂装置、收集装置和尾气处理装置。收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法；净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气；尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。 【核心归纳】氯气的实验室制取流程及相应原理 氯气的尾气处理，用较浓的氢氧化钠或石灰乳吸收尾气。不能用澄清石灰水吸收处理氯气，因为氢氧化钙溶解度小，澄清石灰水只能吸收少量氯气（即使饱和的澄清石灰水也不能用来吸收氯气）。 二、氯气的工业生产原理 1．氯碱工业：以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业，是目前化学工业的重要支柱之一。 2．氯气生产的化学原理 (1)电解装置和现象 (2)电解产物的验证 实验操作 实验现象 实验结论 试管移近酒精灯以后，发出“噗”的响声(或爆鸣声) 与电源负极相连的铁棒上逸出氢气 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 与电源正极相连的石墨棒上逸出氯气 溶液颜色变红 左管溶液中有__NaOH产生 (3)电解饱和食盐水的化学方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 【对点例题】 例1（2023·云南丽江·高一期末）下列有关实验室制取氯气的说法不正确的是 A．可用二氧化锰和稀盐酸加热反应生成氯气 B．干燥氯气时常用浓硫酸作干燥剂 C．多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收 D．收集氯气用向上排空气法 【答案】A 【详解】 A．制备氯气用浓盐酸，二氧化锰和稀盐酸不反应，故A错误； B．浓硫酸能吸收水蒸气且和氯气不反应，所以实验室制取氯气时用浓硫酸作干燥剂，故B正确； C．氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，可用氢氧化钠溶液吸收氯气，防止污染环境，故C正确； D．氯气的密度大于空气，用向上排气法收集，故D正确； 故选A。 例2．（2023·嘉峪关市第一中学高一期中）某实验兴趣小组利用如下图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成物的实验，当图中开关K闭合片刻后，请回答下列问题： (1)电解饱和食盐水的化学方程式为______________________________________________。 (2)a为电源的________(填“正”或“负”)极；D中收集的气体是______________________。 (3)C试管盛放___________________溶液。溶液中A电极附近的现象为_________________ ________________________________________________________________________。 【答案】　(1)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (2)负　氢气(或H2) (3)淀粉碘化钾(或淀粉碘化钠等其他合理答案均可)　有气泡产生，溶液由无色变为红色 【解析】　电解饱和食盐水产生NaOH、H2和Cl2，H2的密度比空气小，用向下排空气法收集，所以D中收集的气体是H2，而H2在与直流电源的负极相连的电极上产生，所以a为电源的负极，A电极上除了有氢气生成外，溶液中还生成NaOH，所以遇酚酞溶液变红。b为电源的正极，B极上产生氯气，可以用淀粉碘化钾溶液检验。 【达标检测】 1．（2022秋·河南·高一校联考阶段练习）下列制备气体的原理正确，并能用如图装置(夹持仪器略)进行反应和气体收集的是 A．与浓盐酸反应制取 B．与制取 C．石灰石与稀硫酸反应制取 D．Cu与稀硫酸反应制取 【答案】B 【解析】A．MnO2 与浓盐酸反应制取 Cl2需要加热，故A不选； B．H2O2 与MnO2制取O2，反应不需加热，且氧气不溶于水，可以用排水法收集，故B选； C．石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物质，会覆盖在石灰石表面，阻碍石灰石和稀硫酸的进一步接触，反应会很快停止，不适合制取 CO2，故C不选； D．Cu与稀硫酸不反应，不能制取 H2，故D不选； 故选B。 2．（2022秋·山东济南·高一统考期中）四氯化钛()极易与空气中的水蒸气反应产生“白烟”，常用作烟幕弹，其熔点为，沸点为。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略，已知，用与炭粉、制备。下