第09讲 氯气的实验室制法及氯离子的检验 -【暑假自学课】2024年新高一化学暑假提升精品讲义（人教版2019必修第一册）

第09讲 氯气的实验室制法及氯离子的检验 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（6大考点） 模块五 小试牛刀过关测 （基础练10题） （提升练6题） 1.掌握氯气的实验室制备原理及装置，培养科学探究与创新意识，提升实验能力。 2.能结合实验室制取氯气的装置特点设计制备其他气体的实验装置，培养科学探究与创新意识，提升实验能力。 3.通过对比实验掌握氯离子的检验方法，培养证据推理与科学探究能力。 一、氯气的实验室制法 1．反应原理 (1)在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气，反应的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 (2)该反应的氧化剂是MnO2，浓盐酸既表现还原性，又表现酸性。 2．制备装置 (1)气体发生装置类型：固＋液气。 (2)发生装置所用主要仪器：分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。 (3)除杂装置：装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体；装置D的作用是除去氯气中的水蒸气。 3．收集方法 (1)向上排空气法(氯气的密度大于空气的)。 (2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。 4．验满方法(三种方法) (1)观察到E中充满黄绿色气体，则证明已集满。 (2)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。 (3)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。 5．尾气处理 烧杯F中盛放的液体是NaOH溶液，该液体的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。 【易错警示】 (1)稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。 (2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。 (3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少，吸收不完全。 (4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。 二、实验室制取气体的基本思路 1．设计气体制取装置的基本思路 2．气体制取装置的连接顺序 3．各种装置的选择 (1)实验室制取气体的发生装置的选择 ①选择依据 反应原理、反应物的状态、反应条件等。 ②装置的基本类型 a．固体＋固体气体。 b．固体＋液体―→气体。 c．固体＋液体气体。 (2)实验室制取气体的净化装置的选择 ①净化原则 不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。 ②净化装置 装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。 装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。 (3)实验室制取气体的收集装置的选择 ①选择依据 根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的成分发生反应来确定气体的收集方法。 ②方法选择 a．排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。 b．向上排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等。 c．向下排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气小，如H2、CH4等。 (4)实验室制取气体的尾气处理装置的选择 ①吸收法 a可用于NaOH溶液吸收Cl2、CO2(气体溶解或反应速率不快，不易引起倒吸)。b、c可用于收集极易溶且溶解速率很快的气体，如HCl等。 ②燃烧法 可用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等。如图，但点燃前必须对气体进行验纯。 ③收集法 将气体用气球收集，然后处理，如图。 三、氯离子的检验 1．氯离子的检验实验 试液2～3 mL 实验现象 离子方程式 滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 ①稀盐酸 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ ②氯化钠溶液 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ ③碳酸钠溶液 有白色沉淀生成 沉淀溶解，有气泡产生 CO＋2Ag＋===Ag2CO3↓、 Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O 2.氯离子检验方法 (1)试剂：稀硝酸、AgNO3溶液。 (2)方法：先加稀硝酸，再加AgNO3溶液。 (3)现象：产生白色沉淀。 (4)原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。 【易错警示】氯离子的检验 取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀则被检测溶液中含有Cl－，若不产生白色沉淀则无Cl－。 教材习题01 某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析不正确的是(　　) A．①中应用分液漏斗代替长颈漏斗 B．①中缺少加热装置 C．在集气瓶的导管口处放一片干燥的淀粉-KI试纸，可以验证是否有氯气逸出 D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气 解题思路 用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发及气体逸出，同时便于控制反应的快慢，A正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B正确；②在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉-KI试纸，验证是否有氯气逸出，C错误；④中氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D正确。 【答案】C 教材习题02 实验室利用如图所示的装置制备干燥、纯净的氯气。下列有关叙述不正确的是(　　) A．本实验操作顺序为检验装置气密性→添加固体药品→添加液体药品→加热 B．装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸 C．氯气密度比空气大，故装置Ⅳ中短导管进气，长导管出气 D．装置Ⅴ中反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 解题思路 【解析】有气体参与的反应，应首先检查装置气密性，然后再进行操作；如果有固体和液体药品，按先固后液的顺序投料，所以本实验操作顺序为检验装置气密性→添加固体药品→添加液体药品→加热，故A正确；发生装置中产生的氯气中含有水蒸气和氯化氢气体，分别用浓硫酸、饱和NaCl溶液净化，先除氯化氢杂质，因为除氯化氢过程中引入水蒸气，用浓硫酸一起除去，所以装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸，故B正确；氯气的密度比空气大，所以用向上排空气法收集，即长管进气、短管出气，所以装置Ⅳ中应长导管进气、短导管出气，故C错误；氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以装置Ⅴ中反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，故D正确。 【答案】C 核心考点一：氯气的收集 【例1】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的装置正确的是(　　) 【答案】C 【解析】集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞顶出，A项错误；因为Cl2的密度比空气大，Cl2应从短管进，B项错误；该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且能防倒吸，C项正确。 核心考点二：氯气的制备与性质 【例2】某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析不正确的是(　　) A．①中应用分液漏斗代替长颈漏斗 B．①中缺少加热装置 C．在集气瓶的导管口处放一片干燥的淀粉-KI试纸，可以验证是否有氯气逸出 D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气 【答案】C 【解析】用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发及气体逸出，同时便于控制反应的快慢，A正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B正确；②应用湿润的淀粉-KI试纸，C错误；④中氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D正确。 核心考点三：氯气的其他制法 【例3】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，并做它与金属反应的实验。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(　　) A．②处 B．①和②处 C．②和③处 D．②③④处 【答案】D 【解析】根据实验目的，装置①是利用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2，Cl2中含有HCl、H2O杂质，但不能用NaOH溶液除去HCl，应用饱和食盐水，故②错；装置③是利用浓硫酸除去H2O，但左边导管应插入浓硫酸中，右边导管不能插入浓硫酸中，故③错；装置④是密封的，会发生安全事故，故④错。 核心考点四：氯气的检验 【例4】某同学用下列装置制取并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(　　) A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，盐酸就可全部消耗 B．Ⅱ图中：如果倒置的试管充满了氯气，水槽内装满水，经足够长的时间光照，试管内最后剩余气体为HCl和氧气 C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟 D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液呈酸性，结果有Cl2生成 【答案】D 【解析】MnO2与稀盐酸不反应，MnO2过量时，随着反应的进行，盐酸浓度逐渐减小，盐酸不能完全反应，A错误； HCl易溶于水，试管中最后剩余气体是O2，B错误；铜在氯气中燃烧生成CuCl2，产生棕黄色的烟，C错误； NaOH溶液吸收Cl2时，生成NaCl、NaClO和H2O，烧杯中滴加硫酸至溶液呈酸性，发生反应：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，产生Cl2，D正确。 核心考点五：综合考查氯气的制备 【例5】实验室用浓盐酸和MnO2制取Cl2，并以干燥的Cl2为原料制取FeCl3。已知FeCl3易升华，易潮解。 (1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为            、        ；从装置A导出的气体若不经过装置B、C而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是                                        。 (2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让Cl2充满装置，再点燃D处酒精灯，写出D中反应的化学方程式：                                                          。 (3)装置F所起的作用是                                                      。 【答案】(1)饱和食盐水　浓硫酸　氯化氢和水蒸气随Cl2进入D中能和铁反应生成H2，H2和Cl2混合受热会发生爆炸 (2)2Fe＋3Cl22FeCl3 (3)吸收多余的Cl2，防止污染环境，防止空气中的水蒸气进入E中 【解析】(1)浓盐酸具有挥发性，Cl2中含有HCl、H2O(g)，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去HCl、H2O(g)，得到纯净、干燥的Cl2；HCl、H2O(g)都能与铁反应生成H2，H2和Cl2在加热时混合会发生爆炸。 (2)Fe与Cl2在加热条件下反应生成FeCl3，化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3。 (3)Cl2有毒，污染环境，所以不能直接排放到空气中，碱石灰的成分是CaO和NaOH，Cl2能和CaO、NaOH反应，所以可用碱石灰处理尾气；空气中有水蒸气，碱石灰还能吸收水蒸气，防止空气中的水蒸气进入E中，可作干燥剂。 核心考点六：氯离子的检验 【例6】能证明某溶液中含有NaCl的是(　　) A．焰色试验是黄色 B．溶液有咸味 C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀 D．焰色试验是黄色，同时又能与稀硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀 【答案】D 【解析】要证明含有Na＋，则焰色试验为黄色；要证明含有Cl－，则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀。 【基础练】 1．下列行为不符合实验安全要求的是 A．熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭 B．制备有毒气体时，在通风橱内进行 C．点燃前，先进行验纯操作 D．金属不慎着火时，用水浇灭 【答案】D 【解析】A．熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭，防止发生火灾，符合实验安全要求，故A不符合题意； B．在实验室，有毒气体会污染室内环境，甚至使人中毒，制备有毒气体时应在通风橱内进行，符合实验安全要求，故B不符合题意； C．点燃氢气前，若氢气不纯，可能会发生爆炸，所以应先检验氢气的纯度，符合实验安全要求，故C不符合题意； D．钠会和水反应生成可溶性氢气，应该用沙子盖灭，不符合实验安全要求，故D符合题意； 故选D。 2．实验室制取干燥纯净的，其中合理的装置是(气体流向从左到右)             A．制取 B．净化 C．收集 D．尾气处理 【答案】C 【解析】A．浓盐酸和MnO2在加热条件下反应生成氯气，图示装置缺少加热装置，A错误； B．净化氯气，应该先将氯气通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气，B错误； C．氯气密度大于空气，采用向上排空气法收集，C正确； D．氯气在水中的溶解度有限，用水无法充分吸收多余的氯气，D错误； 故答案选C。 3．如下图所示，A处通入未经干燥的，当关闭B阀时，C处的红布条没有明显变化，当打开B阀时，C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中装的溶液可能是 ①浓   ②溶液   ③水   ④饱和食盐水 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】A 【分析】A处通入湿润的Cl2，关闭B阀时，C处湿润的红布看不到明显现象，当打开B阀后，C处干燥的红布条逐渐褪色，则洗气瓶D中装中物质能与氯气发生化学反应，以此来解答。 【解析】①浓具有吸水性，当关闭B阀时，Cl2被干燥，C处的红布条没有明显变化，符合题意；②NaOH溶液与氯气反应，当关闭B阀时，Cl2被吸收，C处的红布条没有明显变化，符合题意；③水不能吸收水蒸气，不符合题意；④饱和NaCl溶液不与氯气反应，也不能将氯气干燥，不符合题意；故选A。 4．如图所示，在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B处的活塞时，C处的红布条看不到明显现象；当打开B处的活塞后，C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是 ①H2O  ②浓硫酸  ③NaOH溶液  ④饱和NaCl溶液 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 【答案】C 【解析】干燥的氯气不具有漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，在A处通入未经干燥的氯气，当关闭B处的弹簧夹时，C处的红布条看不到明显现象，当打开B处的弹簧夹后，C处的红布条逐渐褪色，说明D处液体能够吸收水或者吸收氯气，若D为浓硫酸则可以吸收氯气中的水，若D处为氢氧化钠溶液，可吸收氯气，即②③符合题意，故答案为：C。 5．某同学在pH试纸上滴几滴新制氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法中正确的是 A．该实验说明分子具有漂白性 B．若用久置的氯水进行实验，现象相同 C．该实验说明扩散速度比HClO分子快 D．将新制氯水放置几天后溶液酸性减弱 【答案】C 【解析】A．氯气分子不具有漂白性，氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性，故A错误； B．久置的氯水主要成分为稀盐酸，无漂白性，故B错误； C．由实验可知，滴加氯水的区域变白色，而周围变成浅红色，可说明H＋的扩散速度比HClO分子快，故C正确； D．氯气与水反应，发生，次氯酸见光会分解生成HCl和氧气，氯水放置后溶液变为盐酸，酸性增强，故D错误。 答案选C。 6．下列事实及其解释错误的是 A．氯水可以使有色布条褪色，是因为具有漂白性 B．钠保存在煤油中是因为煤油不与钠反应，且密度比钠小可以隔绝空气 C．钠长期暴露在空气中的产物是，原因是钠在空气中生成的会与水和二氧化碳反应 D．为了提高漂白粉的漂白效果，使用时可加少量盐酸，原因是 【答案】A 【解析】A．氯水可以使有色布条褪色，是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，氯气没有漂白性，A错误； B．钠极易和水以及氧气反应，又因为煤油不与钠反应且密度比钠小，可以隔绝空气和水蒸气，因此钠保存在煤油中，B正确； C．常温时钠与氧气反应生成氧化钠，氧化钠会与空气中的水和二氧化碳反应最终产物是，C正确； D．为了提高漂白粉的漂白效果，使用时可加少量盐酸，原因是，D正确； 答案选A。 7．下图为氯气及氯的化合物的“价一类”二维图，下列叙述错误的是 A．常温下，a的稀溶液与二氧化锰反应可制取b B．理论上a溶液和e混合可制得b C．c和f均可用于环境杀菌消毒 D．d见光易分解 【答案】A 【分析】a是HCl，b是Cl2，c是ClO2，d是HClO，e可能是NaClO3、f可能是NaClO。 【解析】A．加热条件下，浓盐酸与二氧化锰反应制取Cl2，故A错误； B．根据氧化还原反应规律，，理论上盐酸和NaClO3混合可制得Cl2，故B正确； C．ClO2和NaClO均具有强氧化性，可用于环境杀菌消毒，故C正确； D．HClO见光易分解为HCl和O2，故D正确； 选A。 8．向盛有氯气的三个集气瓶中，分别注入约五分之一的下列液体并振荡，观察如图所记录的现象，则各瓶注入的液体依次正确的组合为    ①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水 A．①②③ B．②①③ C．①③② D．③①② 【答案】B 【解析】氯气与氢氧化钠反应生成无色次氯酸钠和氯化钠，故无色溶液瓶中为NaOH； 氯水中的氯离子遇到硝酸银生成白色沉淀，故有白色沉淀的为AgNO3溶液； 氯气溶于水生成氯水，浅黄绿色，故浅黄绿色的溶液为水与氯气； 故答案为：B 9．下列实验室制取、净化、收集并进行尾气吸收的装置和原理能达到实验目的的是    A．制备 B．净化 C．收集 D．尾气处理 【答案】D 【解析】A．二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气需要加热，故A错误； B．应该先通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，然后再通过浓硫酸干燥，故B错误； C．氯气的密度大于空气，应该采用向上排空气法收集，即长管进短管出，故C错误； D．氯气有毒应该用氢氧化钠溶液吸收，故D正确； 故选D。 10．某同学用以下装置制备并检验的性质。下列说法正确的是 A．图Ⅰ：若过量，则浓盐酸可全部消耗完 B．图Ⅱ：只证明新制氯水具有酸性 C．图Ⅲ：产生了棕黄色的雾 D．图Ⅳ：湿润的有色布条褪色 【答案】D 【解析】A．浓盐酸变成稀盐酸时不再反应，盐酸不能消耗完，A错误； B．新制氯水能使紫色石蕊试液先变红红后褪色，体现了酸性和漂白性，B错误； C．铜与氯气反应生成棕黄色的烟，C错误； D．干燥的氯气没有漂白性，故干燥的有色布条不褪色；氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，故氯气能使湿润的有色布条褪色，D正确； 故选D。 【提升练】 11．实验室利用如图所示装置制备氯气，图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中共有几处错误 A．1处 B．2处 C．3处 D．4处 【答案】C 【解析】应选饱和食盐水除去氯化氢，不能用氢氧化钠，因为氢氧化钠可以与氯气反应，故②错误；干燥装置应长导管进气，否则浓硫酸会被压入其右侧装置中，故③错误；澄清石灰水浓度较低，无法完全吸收氯气，应用氢氧化钠溶液吸收氯气，故④错误；图中只有①合理。 故选：C。 12．下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向晶体滴加浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。 能全面解释实验现象且正确的是 选项 实验现象 解释或结论 A a处变蓝，b处变红棕色 氧化性： B c处先变红，后褪色 氯气与水生成了酸性物质 C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质 D e处变红色 还原性： 【答案】D 【分析】中间高锰酸钾和浓盐酸生成氯气，同时盐酸中氯化氢也会挥发出来和相关物质反应； 【解析】A．a处变蓝、b处变为红棕色，说明氯气分别与KI、NaBr作用生成碘单质、溴单质，可证明氧化性：氯气大于碘单质、氯气大于溴单质，无法证明溴单质与碘单质氧化性的强弱，A错误； B．c处先变红，说明氯气与水反应生成了酸性物质，后褪色，则证明氯气与水反应还生成了具有漂白性的物质，B错误； C．d处立即褪色，不一定是因为氯气和水反应生成了漂白性物质，也可能是氯气与水反应生成酸性物质中和了NaOH，C错误； D．e处变红说明将氯气将亚铁离子氧化为铁离子，证明还原性：，D正确； 故选D。 13．用如图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置不合理的是    A．图1鉴别纯碱与小苏打 B．图2证明与水反应放热 C．图3证明能与烧碱溶液反应 D．图4探究钠与反应 【答案】A 【解析】A．加热固体试剂，试管口应略向下倾斜，故选A；     B．向包有过氧化钠的脱脂棉滴2滴水，脱脂棉燃烧，证明与水反应放热，故不选B； C．锥形瓶中滴入氢氧化钠溶液，若气球膨胀，说明锥形瓶内气体减少，证明能与烧碱溶液反应，故不选C；     D．氯气通过热的金属钠，玻璃管内有白烟生成，说明钠与发生反应，故不选D； 选A。 14．实验室用下图装置制备干燥的并研究其性质。其中，a为湿润的淀粉试纸，b、c分别为湿润和干燥的红纸条，d为湿润的蓝色石蕊试纸。 下列关于实验现象及性质的说法中，不正确的是 A．一段时间后，观察到a变蓝 B．b褪色，说明具有漂白性 C．b褪色而c不褪色，说明能与水反应 D．d先变红，一段时间后褪色 【答案】B 【分析】该实验原理是利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气，因盐酸具有良好挥发性，所得气体中含有Cl2、HCl、H2O，需将气体先通过甲中饱和食盐水中除去HCl，再将气体通入乙中浓硫酸中进行干燥，氯气能与水反应发生自身氧化还原反应生成HCl和HClO，HClO具有漂白性，氯气是有毒气体，不能排放至空气中，氯气能与碱反应，因此采用NaOH溶液收集尾气。 【解析】A．a中Cl2与反应生成I2，碘单质遇淀粉试纸变蓝，A正确； B．Cl2不具有漂白性，b中氯气能与水反应发生自身氧化还原反应生成HCl和HClO，HClO具有漂白性，因此湿润的红纸条褪色，B错误； C．b为湿润的红纸条，其褪色原理是氯气和水反应生成HClO具有漂白性，而c为干燥的红纸条其不褪色，两者对比说明能与水反应，C正确； D．氯气和水反应生成HCl和HClO，盐酸具有酸性，能使蓝色石蕊试纸变红，HClO具有漂白性，一段时间后褪色，D正确； 故选：B。 15．下列实验操作，现象及结论都正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中含有 B 对某碱性溶液进行焰色试验，火焰颜色为黄色 该溶液为溶液 C 向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加过量稀盐酸，沉淀不消失 该溶液中含有 D 向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液，有白色沉淀生成 该溶液中含有 【答案】D 【解析】A．、都能和盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味的二氧化碳，故A错误； B．焰色试验中火焰为黄色只能说明含有钠元素，碱性溶液可能为NaOH溶液，也可能为Na2CO3或NaHCO3溶液，故B错误； C．若溶液中含有Ag+，加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加过量稀盐酸，沉淀也不消失，故C错误； D．向某溶液中加入过量硝酸酸化的 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成，可证明该溶液中含有 Cl−，故D正确； 故选D。 16.实验室制备并收集干燥氯气的实验装置如下所示，完成下列问题： (1)仪器A的名称是 。 (2)装置①制备的化学方程式是 。 (3)装置②中饱和NaCl溶液的作用是 。 (4)将图中气体收集装置④补充完整： 。 (5)装置⑤中反应的离子方程式是 。 (6)为推断溶于水的产物并验证其光照分解的产物，利用数字传感器监测光照过程中某氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、装置中氧气的体积分数这三者随时间的变化，实验结果如下图所示： ①溶于水的化学反应方程式是 。 ②表示氯水中氯离子浓度变化的图是 （填图a或图b）。 【答案】(1)分液漏斗 (2)MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O (3)将氯气中的HCl除去 (4) (5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (6) Cl2+H2OHCl+HClO 图a 【分析】浓盐酸和二氧化锰在圆底烧瓶中发生反应，产生Cl2，装置②将氯气中的HCl除去，装置③将氯气中的水除去，氯气在装置④中收集，装置⑤是尾气吸收，据此回答问题。 【解析】（1）二氧化锰和浓盐酸加热反应，因此仪器A的名称是分液漏斗； （2）实验室常用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，因此①中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O； （3）根据分析可知，装置②中饱和NaCl溶液的作用是将氯气中的HCl除去； （4） 根据分析可知，氯气在装置④中收集，氯气密度比空气大，所以导管要长进短出，； （5）根据分析可知，装置⑤是尾气吸收，Cl2与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠，离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O； （6）①氯气通入水中，氯气与水反应生成HCl和次氯酸，化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO； ②光照时HClO会分解：，氯水光照时变为HCl使溶液pH减小，氯离子浓度增大，故选图a。 ( 10 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第09讲 氯气的实验室制法及氯离子的检验 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（6大考点） 模块五 小试牛刀过关测 （基础练10题） （提升练6题） 1.掌握氯气的实验室制备原理及装置，培养科学探究与创新意识，提升实验能力。 2.能结合实验室制取氯气的装置特点设计制备其他气体的实验装置，培养科学探究与创新意识，提升实验能力。 3.通过对比实验掌握氯离子的检验方法，培养证据推理与科学探究能力。 一、氯气的实验室制法 1．反应原理 (1)在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气，反应的化学方程式： ，离子方程式： 。 (2)该反应的氧化剂是 ，浓盐酸既表现 性，又表现 性。 2．制备装置 (1)气体发生装置类型：固＋液气。 (2)发生装置所用主要仪器： 。 (3)除杂装置：装置C的作用是 ；装置D的作用是 。 3．收集方法 (1) (氯气的密度大于空气的)。 (2) (氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。 4．验满方法(三种方法) (1)观察到E中充满 气体，则证明已集满。 (2)将 靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变 ，则证明已集满。 (3)将 靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生 的变化，则证明已集满。 5．尾气处理 烧杯F中盛放的液体是 ，该液体的作用是 。 【易错警示】 (1)稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。 (2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。 (3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少，吸收不完全。 (4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。 二、实验室制取气体的基本思路 1．设计气体制取装置的基本思路 2．气体制取装置的连接顺序 3．各种装置的选择 (1)实验室制取气体的发生装置的选择 ①选择依据 反应原理、反应物的状态、反应条件等。 ②装置的基本类型 a．固体＋固体气体。 b．固体＋液体―→气体。 c．固体＋液体气体。 (2)实验室制取气体的净化装置的选择 ①净化原则 不减少 ；不引入 ；操作简便，易于分离。 ②净化装置 装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。 装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。 (3)实验室制取气体的收集装置的选择 ①选择依据 根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的成分发生反应来确定气体的收集方法。 ②方法选择 a． ：适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。 b． ：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等。 c． ：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气小，如H2、CH4等。 (4)实验室制取气体的尾气处理装置的选择 ① a可用于NaOH溶液吸收Cl2、CO2(气体溶解或反应速率不快，不易引起倒吸)。b、c可用于收集极易溶且溶解速率很快的气体，如HCl等。 ② 可用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等。如图，但点燃前必须对气体进行验纯。 ③ 将气体用气球收集，然后处理，如图。 三、氯离子的检验 1．氯离子的检验实验 试液2～3 mL 实验现象 离子方程式 滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 ①稀盐酸 ②氯化钠溶液 ③碳酸钠溶液 2.氯离子检验方法 (1)试剂： 、 。 (2)方法：先加稀硝酸，再加AgNO3溶液。 (3)现象：产生白色沉淀。 (4)原理： 。 【易错警示】氯离子的检验 取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀则被检测溶液中含有Cl－，若不产生白色沉淀则无Cl－。 教材习题01 某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析不正确的是(　　) A．①中应用分液漏斗代替长颈漏斗 B．①中缺少加热装置 C．在集气瓶的导管口处放一片干燥的淀粉-KI试纸，可以验证是否有氯气逸出 D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气 解题思路 教材习题02 实验室利用如图所示的装置制备干燥、纯净的氯气。下列有关叙述不正确的是(　　) A．本实验操作顺序为检验装置气密性→添加固体药品→添加液体药品→加热 B．装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸 C．氯气密度比空气大，故装置Ⅳ中短导管进气，长导管出气 D．装置Ⅴ中反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 解题思路 核心考点一：氯气的收集 【例1】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的装置正确的是(　　) 核心考点二：氯气的制备与性质 【例2】某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析不正确的是(　　) A．①中应用分液漏斗代替长颈漏斗 B．①中缺少加热装置 C．在集气瓶的导管口处放一片干燥的淀粉-KI试纸，可以验证是否有氯气逸出 D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气 核心考点三：氯气的其他制法 【例3】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，并做它与金属反应的实验。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(　　) A．②处 B．①和②处 C．②和③处 D．②③④处 核心考点四：氯气的检验 【例4】某同学用下列装置制取并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(　　) A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，盐酸就可全部消耗 B．Ⅱ图中：如果倒置的试管充满了氯气，水槽内装满水，经足够长的时间光照，试管内最后剩余气体为HCl和氧气 C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟 D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液呈酸性，结果有Cl2生成 核心考点五：综合考查氯气的制备 【例5】实验室用浓盐酸和MnO2制取Cl2，并以干燥的Cl2为原料制取FeCl3。已知FeCl3易升华，易潮解。 (1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为            、        ；从装置A导出的气体若不经过装置B、C而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是                                        。 (2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让Cl2充满装置，再点燃D处酒精灯，写出D中反应的化学方程式：                                                          。 (3)装置F所起的作用是                                                      。 核心考点六：氯离子的检验 【例6】能证明某溶液中含有NaCl的是(　　) A．焰色试验是黄色 B．溶液有咸味 C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀 D．焰色试验是黄色，同时又能与稀硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀 【基础练】 1．下列行为不符合实验安全要求的是 A．熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭 B．制备有毒气体时，在通风橱内进行 C．点燃前，先进行验纯操作 D．金属不慎着火时，用水浇灭 2．实验室制取干燥纯净的，其中合理的装置是(气体流向从左到右)             A．制取 B．净化 C．收集 D．尾气处理 3．如下图所示，A处通入未经干燥的，当关闭B阀时，C处的红布条没有明显变化，当打开B阀时，C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中装的溶液可能是 ①浓   ②溶液   ③水   ④饱和食盐水 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 4．如图所示，在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B处的活塞时，C处的红布条看不到明显现象；当打开B处的活塞后，C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是 ①H2O  ②浓硫酸  ③NaOH溶液  ④饱和NaCl溶液 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 5．某同学在pH试纸上滴几滴新制氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法中正确的是 A．该实验说明分子具有漂白性 B．若用久置的氯水进行实验，现象相同 C．该实验说明扩散速度比HClO分子快 D．将新制氯水放置几天后溶液酸性减弱 6．下列事实及其解释错误的是 A．氯水可以使有色布条褪色，是因为具有漂白性 B．钠保存在煤油中是因为煤油不与钠反应，且密度比钠小可以隔绝空气 C．钠长期暴露在空气中的产物是，原因是钠在空气中生成的会与水和二氧化碳反应 D．为了提高漂白粉的漂白效果，使用时可加少量盐酸，原因是 7．下图为氯气及氯的化合物的“价一类”二维图，下列叙述错误的是 A．常温下，a的稀溶液与二氧化锰反应可制取b B．理论上a溶液和e混合可制得b C．c和f均可用于环境杀菌消毒 D．d见光易分解 8．向盛有氯气的三个集气瓶中，分别注入约五分之一的下列液体并振荡，观察如图所记录的现象，则各瓶注入的液体依次正确的组合为    ①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水 A．①②③ B．②①③ C．①③② D．③①② 9．下列实验室制取、净化、收集并进行尾气吸收的装置和原理能达到实验目的的是    A．制备 B．净化 C．收集 D．尾气处理 10．某同学用以下装置制备并检验的性质。下列说法正确的是 A．图Ⅰ：若过量，则浓盐酸可全部消耗完 B．图Ⅱ：只证明新制氯水具有酸性 C．图Ⅲ：产生了棕黄色的雾 D．图Ⅳ：湿润的有色布条褪色 【提升练】 11．实验室利用如图所示装置制备氯气，图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中共有几处错误 A．1处 B．2处 C．3处 D．4处 12．下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向晶体滴加浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。 能全面解释实验现象且正确的是 选项 实验现象 解释或结论 A a处变蓝，b处变红棕色 氧化性： B c处先变红，后褪色 氯气与水生成了酸性物质 C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质 D e处变红色 还原性： 13．用如图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置不合理的是    A．图1鉴别纯碱与小苏打 B．图2证明与水反应放热 C．图3证明能与烧碱溶液反应 D．图4探究钠与反应 14．实验室用下图装置制备干燥的并研究其性质。其中，a为湿润的淀粉试纸，b、c分别为湿润和干燥的红纸条，d为湿润的蓝色石蕊试纸。 下列关于实验现象及性质的说法中，不正确的是 A．一段时间后，观察到a变蓝 B．b褪色，说明具有漂白性 C．b褪色而c不褪色，说明能与水反应 D．d先变红，一段时间后褪色 15．下列实验操作，现象及结论都正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中含有 B 对某碱性溶液进行焰色试验，火焰颜色为黄色 该溶液为溶液 C 向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加过量稀盐酸，沉淀不消失 该溶液中含有 D 向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液，有白色沉淀生成 该溶液中含有 16.实验室制备并收集干燥氯气的实验装置如下所示，完成下列问题： (1)仪器A的名称是 。 (2)装置①制备的化学方程式是 。 (3)装置②中饱和NaCl溶液的作用是 。 (4)将图中气体收集装置④补充完整： 。 (5)装置⑤中反应的离子方程式是 。 (6)为推断溶于水的产物并验证其光照分解的产物，利用数字传感器监测光照过程中某氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、装置中氧气的体积分数这三者随时间的变化，实验结果如下图所示： ①溶于水的化学反应方程式是 。 ②表示氯水中氯离子浓度变化的图是 （填图a或图b）。 ( 10 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$