【情境探究】第二章第4课时 氯气的实验室制法　氯离子的检验-2024-2025学年高一化学同步卓越讲义（人教版2019必修第一册）

第二章 第4课时 氯气的实验室制法　氯离子的检验 学会氯气的实验室制备和氯离子的检验，分析探究实验注意事项，促进科学探究与创新意识化学核心素养的发展。 考点突破 1 情境· 探究 【情境】Cl2的实验室制取的实验流程 【问题探究】 (1)除了MnO2能氧化浓盐酸制Cl2外，还有哪些氧化剂？举例说明。 (2)饱和食盐水能否换成Na2CO3溶液？为什么？ (3)瓶中浓硫酸能否换成P2O5干燥剂？为什么？ (4)上述两个除杂装置能否颠倒？为什么？ (5)收集Cl2除了用向上排空气法外还可用什么法？ (6)若MnO2足量，浓盐酸能完全反应吗？为什么？ (7)某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理，同时还可以制得漂白粉，你认为该同学的想法是否合理？ (8)如何检验Cl2? 归纳·总结 1．实验原理 二氧化锰(软锰矿的主要成分)和浓盐酸在加热条件下反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 2．仪器装置 主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化装置如图所示。 发生装置 固体(液体)＋液体气体 净化装置 (洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去 ，再通过浓H2SO4除去 收集装置 用 排空气法收集 验满方法 Ⅰ.观察法(黄绿色)；Ⅱ.湿润的淀粉­KI试纸，其原理是Cl2＋2KI===2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝色；Ⅲ.湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色) 尾气吸收装置 盛有NaOH溶液的烧杯 【易错点】 (1)实验室用MnO2和盐酸制Cl2，盐酸必须为浓盐酸，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，变成稀盐酸时，反应停止。 (2)在MnO2和浓盐酸的反应中，浓盐酸既起还原剂的作用，又起酸的作用，体现了还原性和酸性。 (3)一般不用澄清石灰水来吸收Cl2，原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小，不能将Cl2吸收完全。 【方法技巧】 有气体参加的探究实验模板 【知识拓展】 实验室制取氯气的其他方法 用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如：①2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O ②KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O ③Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O ④K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O 注意：上述反应中，浓盐酸均表现出还原性和酸性。①和④反应中，Cl2是氧化产物；②和③反应中，Cl2既是氧化产物，又是还原产物。 课堂·练习 1．下列装置可应用于实验室制氯气并回收二氧化锰，其中能达到实验目的的是 A．用装置制取氯气 B．用装置除去氯气中混有的少量氯化氢和水蒸气 C．用装置吸收多余氯气，防止污染空气 D．实验完毕后，用装置分离出二氧化锰固体 A．A B．B C．C D．D 2．已知：常温下把浓盐酸滴到KMnO4固体上可产生Cl2。下列所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是(　　) A．a—b—c—d—e—f—g—h B．a—e—d—c—b—h—i—g C．a—d—e—c—b—h—i—g D．a—c—b—d—e—h—i—f 3．氯气是现代工业和生活中常用的杀菌消毒剂。回答下列问题： (1)实验室常用固体和浓盐酸在加热条件下制取，反应的离子方程式为 。实验室还可用固体和浓盐酸在室温条件下制取少量氯气(同时生成和)，可选用图中的 (选填“A”或“B”)作为发生装置，反应的离子方程式为 。 (2)某实验小组同学将上面制得的氯气通入蒸馏水中获得了氯气的水溶液——氯水，并利用如下装置探究氯水的成分及性质： 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验操作 实验现象 溶液变蓝 石蕊溶液先变红，后褪色 (说明：试管中溶液均为，均滴入氯水5滴；淀粉遇变蓝) ①实验I中反应方程式为 ，由此推断氧化性： (填“”或“”)。 ②实验Ⅱ中溶液变红是由于溶液中含有 (填微粒符号，下同)；使溶液褪色的微粒是 。 考点突破 2 情境· 探究 【情境】在Ⅰ～Ⅳ四支试管中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象，再分别加入少量稀硝酸，观察现象。 试管 试剂 实验现象 加入AgNO3溶液 加入稀硝酸 Ⅰ 稀盐酸 白色沉淀 沉淀不溶解 Ⅱ NaCl溶液 白色沉淀 沉淀不溶解 Ⅲ Na2CO3溶液 白色沉淀 沉淀溶解 Ⅳ 蒸馏水 无明显现象 无明显现象 (1)试管Ⅰ、试管Ⅱ中均产生了不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明反应生成了 ；反应的离子方程式为 。 (2)试管Ⅲ中产生的白色沉淀是 ，写出该沉淀溶于稀硝酸的离子方程式：Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑。 【问题探究】 1．检验Cl－时，能否用稀盐酸进行酸化？ 2．检验Cl－时，加入稀硝酸的目的是什么？ 3．若溶液中同时含有SO和Cl－，如何设计实验检验Cl－的存在？ 归纳·总结 氯离子的检验及答题规范 【易错点】 (1)检验时要加稀硝酸，以排除CO等离子的干扰，不能用稀硫酸，因为Ag2SO4微溶，会干扰实验，更不能用盐酸，因为盐酸中含有Cl－。 (2)若被检液中含有SO，需先用Ba(NO3)2溶液除去SO，然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，检验Cl－的存在。 课堂·练习 1．检验某溶液中是否含有，正确的操作是 A．取样，滴加溶液，看是否有白色沉淀生成 B．取样，先加盐酸酸化，再加入溶液，看是否有白色沉淀生成 C．取样，加入少量溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，看白色沉淀是否消失 D．取样，先加稀硝酸酸化，再加入溶液，看是否有白色沉淀生成 2．自来水厂水质检验员在自来水出厂前需对水中的氯离子等进行检测。实验室检验氯离子的试剂是 A．稀硝酸和溶液 B．溶液 C．稀硝酸和溶液 D．稀硫酸 3．检验溶液中的氯离子时加入稀硝酸的目的是 A．加速沉淀反应的进行 B．排除杂质离子的干扰 C．增加沉淀的生成量 D．减少沉淀的生成量 巩固·提升 1．下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述中，不正确的是(　　) A．MnO2与浓盐酸共热 B．缓慢加热反应 C．用向下排空气法收集Cl2 D．多余氯气常用较浓的碱液吸收 2．下列装置可应用于实验室制氯气并回收二氧化锰，其中能达到实验目的的是 A．用装置制取氯气 B．用装置除去氯气中混有的少量氯化氢和水蒸气 C．用装置吸收多余氯气，防止污染空气 D．实验完毕后，用装置分离出二氧化锰固体 A．A B．B C．C D．D 3．某化学小组用“84消毒液”(主要成分是NaClO)制备氯气并探究其性质，进行如图所示的实验(a~d中均为浸有相应试液的棉花，夹持装置省略)。下列说法正确的是 A．a处变为蓝色，b处变为橙色，说明氧化性：Cl2>Br2>I2 B．c处褪色，体现浓盐酸的挥发性和还原性 C．d处褪色，一定是因酚酞被氧化而引起 D．为防止尾气污染空气，应使用饱和食盐水吸收尾气 4．下列根据实验事实得出的结论正确的是 实验事实 结论 A 加入硝酸银溶液有白色沉淀生成 溶液中一定有Cl- B 向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有 C 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色 该溶液一定是钠盐溶液 D 向某溶液中加入浓NaOH溶液后加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生 该溶液中一定含有 A．A B．B C．C D．D 5．检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl－)，正确的操作是(　　) A．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 B．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，加入盐酸，沉淀不消失 C．向未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 D．向未知溶液中加入稀盐酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 6．向某未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。由此判断该溶液中含有(　　) A．Cl－、SO B．Cl－、NO C．Cl－、CO D．Cl－、OH－ 7．FeCl3易与水反应、易升华，是化学反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量FeCl3。下列说法正确的是 已知：产率=×100% A．按气流方向，上述装置合理的连接顺序为A→E→C→B→D B．实验时，应该先点燃A处酒精灯，再点燃B处酒精灯 C．冷水的作用是将FeCl3蒸气转变为固体，D装置可以用E装置代替 D．若铁屑质量为11.2g，反应制得26.0g FeCl3，则该实验中FeCl3的产率为80% 8．在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图： (1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：______接______；______接______；______接______；______接______。 (2)装置中，饱和食盐水的作用是________________；NaOH溶液的作用是________________________。 (3)化学实验中常用湿润的淀粉­KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到________________________________________________________________________， 反应的化学方程式为____________________________。 (4)写出下列反应的化学方程式。 ①气体发生装置中进行的反应：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②NaOH溶液中发生的反应：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 9．(1)实验室制取氯气时，如图1所示操作错误的是________(填字母)。 图1 A．用装置Ⅰ制取少量氯气 B．用装置Ⅱ除去氯气中混有的少量氯化氢 C．用装置Ⅲ制取氯气 D．用装置Ⅳ干燥氯气 (2)已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。用如图2所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气及验证它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是________(填字母)。 图2 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 第4课时 氯气的实验室制法　氯离子的检验 学会氯气的实验室制备和氯离子的检验，分析探究实验注意事项，促进科学探究与创新意识化学核心素养的发展。 考点突破 1 情境· 探究 【情境】Cl2的实验室制取的实验流程 【问题探究】 (1)除了MnO2能氧化浓盐酸制Cl2外，还有哪些氧化剂？举例说明。 【解析】 KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7这些氧化剂氧化性较强，氧化浓盐酸时可以不用加热。 (2)饱和食盐水能否换成Na2CO3溶液？为什么？ 【解析】 否，Na2CO3溶液吸收Cl2和HCl，同时生成杂质气体CO2。 (3)瓶中浓硫酸能否换成P2O5干燥剂？为什么？ 【解析】否，P2O5为固体，不能放于洗气瓶，应放于干燥管中。 (4)上述两个除杂装置能否颠倒？为什么？ 【解析】 否，若颠倒收集不到干燥的Cl2。 (5)收集Cl2除了用向上排空气法外还可用什么法？ 【解析】 排饱和食盐水法。 (6)若MnO2足量，浓盐酸能完全反应吗？为什么？ 【解析】 不能，当浓盐酸变稀时，反应可能停止。 (7)某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理，同时还可以制得漂白粉，你认为该同学的想法是否合理？ 【解析】 不合理。澄清石灰水的浓度很小，不能确保氯气被完全吸收，制备漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。 (8)如何检验Cl2? 【解析】 使湿润的淀粉KI试纸放于管口，试纸变蓝或使湿润的蓝色石蕊试纸放于管口，试纸先变红后褪色。 归纳·总结 1．实验原理 二氧化锰(软锰矿的主要成分)和浓盐酸在加热条件下反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 2．仪器装置 主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化装置如图所示。 发生装置 固体(液体)＋液体气体 净化装置 (洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓H2SO4除去水蒸气 收集装置 用向上排空气法收集 验满方法 Ⅰ.观察法(黄绿色)；Ⅱ.湿润的淀粉­KI试纸，其原理是Cl2＋2KI===2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝色；Ⅲ.湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色) 尾气吸收装置 盛有NaOH溶液的烧杯 【易错点】 (1)实验室用MnO2和盐酸制Cl2，盐酸必须为浓盐酸，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，变成稀盐酸时，反应停止。 (2)在MnO2和浓盐酸的反应中，浓盐酸既起还原剂的作用，又起酸的作用，体现了还原性和酸性。 (3)一般不用澄清石灰水来吸收Cl2，原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小，不能将Cl2吸收完全。 【方法技巧】 有气体参加的探究实验模板 【知识拓展】 实验室制取氯气的其他方法 用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如：①2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O ②KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O ③Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O ④K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O 注意：上述反应中，浓盐酸均表现出还原性和酸性。①和④反应中，Cl2是氧化产物；②和③反应中，Cl2既是氧化产物，又是还原产物。 课堂·练习 1．下列装置可应用于实验室制氯气并回收二氧化锰，其中能达到实验目的的是 A．用装置制取氯气 B．用装置除去氯气中混有的少量氯化氢和水蒸气 C．用装置吸收多余氯气，防止污染空气 D．实验完毕后，用装置分离出二氧化锰固体 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，则题给装置无法达到制取氯气的实验目的，故A错误； B．混合气体先后通过盛有浓硫酸、饱和食盐水的洗气瓶得到的氯气中混有水蒸气，则题给装置无法达到除去氯气中混有的少量氯化氢和水蒸气的实验目的，故B错误； C．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸的反应是可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以不能用水吸收氯气，则题给装置无法达到吸收多余氯气，防止污染空气的实验目的，故C错误； D．二氧化锰难溶于水，氯化锰溶于水，则题给装置能达到分离出二氧化锰固体的实验目的，故D正确； 故选D。 2．已知：常温下把浓盐酸滴到KMnO4固体上可产生Cl2。下列所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是(　　) A．a—b—c—d—e—f—g—h B．a—e—d—c—b—h—i—g C．a—d—e—c—b—h—i—g D．a—c—b—d—e—h—i—f 【解析】选B　按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接。 3．氯气是现代工业和生活中常用的杀菌消毒剂。回答下列问题： (1)实验室常用固体和浓盐酸在加热条件下制取，反应的离子方程式为 。实验室还可用固体和浓盐酸在室温条件下制取少量氯气(同时生成和)，可选用图中的 (选填“A”或“B”)作为发生装置，反应的离子方程式为 。 (2)某实验小组同学将上面制得的氯气通入蒸馏水中获得了氯气的水溶液——氯水，并利用如下装置探究氯水的成分及性质： 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验操作 实验现象 溶液变蓝 石蕊溶液先变红，后褪色 (说明：试管中溶液均为，均滴入氯水5滴；淀粉遇变蓝) ①实验I中反应方程式为 ，由此推断氧化性： (填“”或“”)。 ②实验Ⅱ中溶液变红是由于溶液中含有 (填微粒符号，下同)；使溶液褪色的微粒是 。 【答案】(1) A (2) 【解析】（1）实验室常用固体和浓盐酸在加热条件下制取，反应的离子方程式为：；实验室还可用固体和浓盐酸在室温条件下制取少量氯气，选取A装置，反应的离子方程式为：； （2）①氯水中的氯气能与KI发生反应，化学方程式为：；氯气为氧化剂，碘单质为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，故氧化性：Cl2>I2； ②石蕊试液遇酸变红，说明氯水中含H+；石蕊试液后褪色是由于氯水中的HClO具有漂白性。 考点突破 2 情境· 探究 【情境】在Ⅰ～Ⅳ四支试管中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象，再分别加入少量稀硝酸，观察现象。 试管 试剂 实验现象 加入AgNO3溶液 加入稀硝酸 Ⅰ 稀盐酸 白色沉淀 沉淀不溶解 Ⅱ NaCl溶液 白色沉淀 沉淀不溶解 Ⅲ Na2CO3溶液 白色沉淀 沉淀溶解 Ⅳ 蒸馏水 无明显现象 无明显现象 (1)试管Ⅰ、试管Ⅱ中均产生了不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明反应生成了AgCl；反应的离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。 (2)试管Ⅲ中产生的白色沉淀是Ag2CO3，写出该沉淀溶于稀硝酸的离子方程式：Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑。 【问题探究】 1．检验Cl－时，能否用稀盐酸进行酸化？ 【解析】不能；因为盐酸中含有Cl－，会影响到Cl－的检验。 2．检验Cl－时，加入稀硝酸的目的是什么？ 【解析】排除CO造成的干扰，因Ag2CO3也是一种不溶于水的白色沉淀，但Ag2CO3能溶于稀硝酸，故先向待测液中加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液检验Cl－。 3．若溶液中同时含有SO和Cl－，如何设计实验检验Cl－的存在？ 【解析】先加入足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后取滤液(或静置后取上层清液)，再加入稀硝酸酸化，最后加入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，说明含有Cl－。 归纳·总结 氯离子的检验及答题规范 【易错点】 (1)检验时要加稀硝酸，以排除CO等离子的干扰，不能用稀硫酸，因为Ag2SO4微溶，会干扰实验，更不能用盐酸，因为盐酸中含有Cl－。 (2)若被检液中含有SO，需先用Ba(NO3)2溶液除去SO，然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，检验Cl－的存在。 课堂·练习 1．检验某溶液中是否含有，正确的操作是 A．取样，滴加溶液，看是否有白色沉淀生成 B．取样，先加盐酸酸化，再加入溶液，看是否有白色沉淀生成 C．取样，加入少量溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，看白色沉淀是否消失 D．取样，先加稀硝酸酸化，再加入溶液，看是否有白色沉淀生成 【答案】D 【解析】A．取样，滴加AgNO3溶液，生成的白色沉淀可能是碳酸银，故A错误； B．取样，先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成的白色沉淀可能是由盐酸引入的氯离子和硝酸银反应生成的氯化银，不能证明原来是否有氯离子，故B错误； C．取样，加入少量AgNO3溶液，生成的白色沉淀可能是碳酸银，再加稀盐酸，碳酸银转化为氯化银，白色沉淀也不消失，不能证明原来是否有氯离子，故C错误； D．取样，先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，此时若生成白色沉淀，只能是由银离子生成的不溶于稀硝酸的氯化银，即能证明原溶液是否存在氯离子，故D正确； 故答案为：D。 2．自来水厂水质检验员在自来水出厂前需对水中的氯离子等进行检测。实验室检验氯离子的试剂是 A．稀硝酸和溶液 B．溶液 C．稀硝酸和溶液 D．稀硫酸 【答案】A 【解析】氯离子检测时应先加入稀硝酸排除、、的干扰，再加入硝酸银溶液，产生不溶于水的白色沉淀。 答案为A。 3．检验溶液中的氯离子时加入稀硝酸的目的是 A．加速沉淀反应的进行 B．排除杂质离子的干扰 C．增加沉淀的生成量 D．减少沉淀的生成量 【答案】B 【解析】检验Cl-，常利用其与AgNO3溶液反应生成白色沉淀来检验，但与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的离子还含有碳酸根离子，所以一般要用硝酸酸化的AgNO3溶液，以除去碳酸根离子的干扰。 故选B。 巩固·提升 1．下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述中，不正确的是(　　) A．MnO2与浓盐酸共热 B．缓慢加热反应 C．用向下排空气法收集Cl2 D．多余氯气常用较浓的碱液吸收 【解析】选C　由于浓盐酸易挥发，故必须缓慢加热以减少HCl的挥发；Cl2的密度比空气的密度大，故应用向上排空气法收集Cl2；Cl2极易与碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。 2．下列装置可应用于实验室制氯气并回收二氧化锰，其中能达到实验目的的是 A．用装置制取氯气 B．用装置除去氯气中混有的少量氯化氢和水蒸气 C．用装置吸收多余氯气，防止污染空气 D．实验完毕后，用装置分离出二氧化锰固体 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，则题给装置无法达到制取氯气的实验目的，故A错误； B．混合气体先后通过盛有浓硫酸、饱和食盐水的洗气瓶得到的氯气中混有水蒸气，则题给装置无法达到除去氯气中混有的少量氯化氢和水蒸气的实验目的，故B错误； C．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸的反应是可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以不能用水吸收氯气，则题给装置无法达到吸收多余氯气，防止污染空气的实验目的，故C错误； D．二氧化锰难溶于水，氯化锰溶于水，则题给装置能达到分离出二氧化锰固体的实验目的，故D正确； 故选D。 3．某化学小组用“84消毒液”(主要成分是NaClO)制备氯气并探究其性质，进行如图所示的实验(a~d中均为浸有相应试液的棉花，夹持装置省略)。下列说法正确的是 A．a处变为蓝色，b处变为橙色，说明氧化性：Cl2>Br2>I2 B．c处褪色，体现浓盐酸的挥发性和还原性 C．d处褪色，一定是因酚酞被氧化而引起 D．为防止尾气污染空气，应使用饱和食盐水吸收尾气 【答案】B 【分析】“84消毒液”(主要成分是NaClO)制备氯气发生：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O；氯气氧化碘离子生成碘单质遇碘变蓝，氯气能氧化溴离子生成溴单质，最后氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠、氯化钠和水。 【解析】A．a处变为蓝色，说明氯气和KI反应生成氯化钾和I2，b处变为橙色，说明氯气与KBr反应生成KCl和Br2，说明Cl2具有氧化性，不能说明氧化性：Cl2>Br2>I2，故A错误； B．试管内产生的氯气中含有HCl气体，c处高锰酸钾褪色，是因为高锰酸钾被HCl还原，体现浓盐酸的挥发性和还原性，故B正确； C．氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，d处褪色，可能因酚酞被氧化而引起，也可能是氢氧化钠被消耗而引起，故C错误； D．为防止尾气污染空气，应使用氢氧化钠溶液吸收尾气，故D错误； 故选B。 4．下列根据实验事实得出的结论正确的是 实验事实 结论 A 加入硝酸银溶液有白色沉淀生成 溶液中一定有Cl- B 向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有 C 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色 该溶液一定是钠盐溶液 D 向某溶液中加入浓NaOH溶液后加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生 该溶液中一定含有 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．能够与AgNO3溶液反应产生白色沉淀的离子可能是Cl-，也可能是、等，因此不能判断确定该溶液中就含有Cl-，A错误； B．若溶液中含有Ag+，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，也会有白色AgCl沉淀生成，因此不能由此判断该溶液中一定含有，B错误； C．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，说明其中含有Na+，含有Na+的物质可能是碱NaOH，也可能是钠盐，因此不能由此判断该溶液就一定是钠盐溶液，C错误； D．向某溶液中加入浓NaOH溶液后加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，该气体是NH3，则溶液中一定含有，D正确； 故合理选项是D。 5．检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl－)，正确的操作是(　　) A．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 B．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，加入盐酸，沉淀不消失 C．向未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 D．向未知溶液中加入稀盐酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生 【解析】选C　A操作不正确，不能排除CO等离子的干扰；B操作不正确，因为Ag2CO3与HCl反应时，生成的AgCl仍是白色沉淀；D操作不正确，用盐酸酸化，引入了Cl－，无法确定原溶液中是否含有Cl－。 6．向某未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。由此判断该溶液中含有(　　) A．Cl－、SO B．Cl－、NO C．Cl－、CO D．Cl－、OH－ 【解析】选C　加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，说明有部分沉淀不溶解，则溶液中含有Cl－，有无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则溶液中含有CO。 7．FeCl3易与水反应、易升华，是化学反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量FeCl3。下列说法正确的是 已知：产率=×100% A．按气流方向，上述装置合理的连接顺序为A→E→C→B→D B．实验时，应该先点燃A处酒精灯，再点燃B处酒精灯 C．冷水的作用是将FeCl3蒸气转变为固体，D装置可以用E装置代替 D．若铁屑质量为11.2g，反应制得26.0g FeCl3，则该实验中FeCl3的产率为80% 【答案】BD 【分析】在装置A中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，由于浓盐酸具有挥发性，制取的Cl2中含有HCl和水蒸气，装置C中饱和食盐水用于除去HCl，装置E中浓硫酸进行Cl2的干燥，在装置B中Fe与Cl2反应产生FeCl3，冷水冷凝收集FeCl3，为防止Cl2污染大气，同时防止FeCl3潮解，连接一个盛有碱石灰的干燥管D，用以吸收Cl2及空气中的水蒸气； 【解析】A．由分析可知，按气流方向，上述装置合理的连接顺序为A→C→E→B→D，A错误； B．实验时，应该先点燃A处酒精灯，产生的Cl2将空气排尽，再点燃B处酒精灯，B正确； C．装置中碱石灰吸收多余的Cl2，还能防止空气中的水蒸气进入收集装置，不可以用装置E代替，E不能吸收多余的Cl2，C错误； D．若铁屑质量为11.2g，反应理论制得FeCl3，则该实验中FeCl3的产率为80%，D正确； 故选BD。 8．在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图： (1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：______接______；______接______；______接______；______接______。 (2)装置中，饱和食盐水的作用是________________；NaOH溶液的作用是________________________。 (3)化学实验中常用湿润的淀粉­KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到________________________________________________________________________， 反应的化学方程式为____________________________。 (4)写出下列反应的化学方程式。 ①气体发生装置中进行的反应：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②NaOH溶液中发生的反应：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 【解析】　(1)按照制备气体的“反应装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。(2)装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中HCl杂质；浓硫酸的作用是除去Cl2中的水蒸气；NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2。(3)湿润的淀粉­KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉变蓝色。 【答案】　(1)E　C　D　A　B　H　G　F (2)除去氯气中的HCl杂质　吸收过量的氯气 (3)试纸变蓝　2KI＋Cl2===2KCl＋I2 (4)①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ②2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O 9．(1)实验室制取氯气时，如图1所示操作错误的是________(填字母)。 图1 A．用装置Ⅰ制取少量氯气 B．用装置Ⅱ除去氯气中混有的少量氯化氢 C．用装置Ⅲ制取氯气 D．用装置Ⅳ干燥氯气 (2)已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。用如图2所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气及验证它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是________(填字母)。 图2 【解析】(1)实验室用浓盐酸和MnO2混合加热制Cl2，装置Ⅰ中用的是稀盐酸，不能与MnO2反应生成Cl2，A项错误；NaHCO3能与HCl反应产生CO2，引入新的杂质，且Cl2也能与NaHCO3反应，应用饱和食盐水除去Cl2中混有的少量HCl，且气体应长进短出，B项错误；实验室用浓盐酸和MnO2反应制Cl2，需要在加热条件下才能进行，装置Ⅲ中缺少加热装置，C项错误；用装置Ⅳ干燥Cl2时，Cl2应长进短出，D项错误。(2)KMnO4与浓盐酸在常温下即可发生反应产生Cl2，A装置正确；除去Cl2中的HCl杂质，应通入盛有饱和食盐水的洗气瓶，B装置错误；用浓H2SO4干燥Cl2，气体应长进短出，C装置正确；Cl2与金属在试管中反应若用单孔塞，容易造成试管内压强过大，应改用双孔塞，并有尾气处理装置，D装置错误。 【答案】(1)ABCD　(2)BD 2 学科网（北京）股份有限公司 $$