第二章 第2节 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册作业与测评课件PPT（人教版2019）

第二章　海水中的重要元素—— 钠和氯 第二节　氯及其 化合物 第二课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验 基础作业 01 能力作业 02 目录 CONTENTS 基础作业 (建议用时：10分钟) 考点一　氯气的实验室制法 1．下列关于实验室制氯气的说法中正确的是(　　) A．实验室制取氯气，可用稀盐酸代替浓盐酸 B．实验室制备的氯气常含有氯化氢和水蒸气 C．氯气有毒，故应排到实验室外 D．收集Cl2时可用向下排空气法 答案 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 4 2．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的正确装置是(　　) 答案 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 5 3．欲除去Cl2中少量的HCl气体，可选用(　　) A．NaOH溶液 B．饱和食盐水 C．浓硫酸 D．石灰水 解析：HCl极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小，利用饱和食盐水可除去Cl2中少量的HCl气体。 答案 解析 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 6 4．实验室以MnO2和浓盐酸反应制Cl2并净化和收 集的装置如图所示，试回答以下问题： (1)如何检验装置的气密性？ (2)净化装置的顺序能否颠倒？为什么？ 答案：(1)将导管末端插入水中，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出，移开酒精灯，水上升到导管中形成一段稳定的水柱，则证明装置的气密性良好。 (2)不能；如颠倒，则Cl2经饱和食盐水除去HCl时会重新混入水蒸气。 答案 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 7 考点二　氯离子的检验 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 答案 解析 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 8 6．氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂，常因保存不当而被空气氧化产生剧毒物质COCl2(光气)和氯化氢，为防止事故发生，使用前要检验氯仿是否变质，应选用的检验试剂是(　　) A．水 B．AgNO3溶液 C．NaOH溶液 D．KI溶液 答案 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7．检验Cl－时要用到AgNO3溶液和稀硝酸，其中加入稀硝酸的目的是(　　) A．加速反应的进行 B．排除某些杂质离子的干扰 C．生成不溶于水的沉淀 D．增大沉淀的生成量 答案 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 10 8．检验硫酸钠溶液中含有氯离子的方法是(　　) A．先加BaCl2溶液，过滤，再加AgNO3溶液 B．滴加AgNO3溶液看是否有白色沉淀 C．先加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤，再加AgNO3溶液 D．先加足量的Ba(OH)2溶液，过滤，再加AgNO3溶液 解析：A项，先加BaCl2溶液，会引入Cl－，所以最终无法确定溶液中是否含有氯离子；B项，硫酸根离子与银离子反应生成硫酸银沉淀，对Cl－检验形成干扰；D项，先加Ba(OH)2引入了OH－，再加AgNO3后会生成AgOH进而生成Ag2O褐色沉淀，干扰Cl－的检验。 答案 解析 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 11 能力作业 (建议用时：40分钟) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★ ★★ ★★ ★ ★★★ ★★★ 对点 氯离子的检验 氯气的实验室制法 氯气的实验室制法 氯气的实验室制法 氯气的实验室制法 氯气的实验室制法 氯气的实 验室 制法 与氯气有关的制备实验　　 氯离子的检验 氯气的实 验室 制法 氯气的实验室制法 氯气的实验室制法 与氯气有关的制备实验 氯气的实验室制法、氯气的性质 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 13 一、选择题 1．能证明某溶液中含有NaCl的是(　　) A．进行焰色试验，焰色为黄色 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．进行焰色试验，焰色为黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 14 2．下列能达到实验目的的是(　　) A．①除去杂质气体CO2 B．②收集并吸收多余的Cl2 C．③干燥Cl2 D．④吸收HCl制盐酸 解析：A项，导气管应该长进短出；B项，Cl2的密度比空气的密度大，Cl2会直接进入NaOH溶液，收集不到气体；D项，HCl易溶于水，会发生倒吸。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 15 3．在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗，下列有关理由叙述错误的是(　　) A．防止氯气扩散到空气中造成污染 B．便于控制加入盐酸的量 C．长颈漏斗便于添加液体 D．尽量避免氯化氢挥发到空气中 解析：用分液漏斗既可防止氯化氢气体和氯气逸出污染环境，同时又可控制滴加盐酸的量和快慢，从而控制反应速率，提高盐酸的利用率。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 16 4．实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气(　　) A．①比②多 B．②比①多 C．一样多 D．无法比较 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 17 [名师点拨]　氯气制取原理 (1)必须用浓盐酸：实验室用MnO2和盐酸反应制Cl2时，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。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。 (2)制取Cl2利用的是氧化剂氧化浓盐酸中的Cl－。MnO2与浓盐酸反应需要加热，具有强氧化性的KMnO4、KClO3与浓盐酸反应不需要加热：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。ClO－在强酸性条件下也能氧化Cl－：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，如“84”消毒液与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用会失效且可能造成中毒事故的原因就是二者反应产生了氯气。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 18 5．下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙除去氯气中混有的少量氯化氢 C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O 解析：二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热，甲 装置没有加热仪器，A不能达到实验目的；饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯气，且NaHCO3和HCl反应生成CO2，引入新的杂质气体，所以吸收试剂应为饱和食盐水，并且洗气瓶气体流向应为长导气管进短导气管出，B不能达到实验目的；若蒸干氯化锰溶液得不到MnCl2·4H2O，应在出现较多固体时停止加热，D不能达到实验目的。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 19 [名师点拨]　氯气制备中的注意事项 (1)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。 (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。 (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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 20 6．已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2，如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置，下列叙述不正确的是(　　) A．在试管①中盛有饱和食盐水，用试管②收集Cl2 B．用试管①收集Cl2，试管②可防止NaOH溶液倒吸入试管①中 C．③用于吸收多余的Cl2，防止污染环境 D．用该装置收集到的Cl2中会混有HCl气体和水蒸气 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 21 解析：根据导管“长进短出”可知试管①用于收集Cl2，试管②用于防止NaOH溶液倒吸入试管①中，③中NaOH溶液用于吸收多余的Cl2，防止污染环境，试管①中收集到的Cl2不纯，混有HCl气体和水蒸气。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 22 7．实验室制取Cl2并探究其性质的装置如图所示。下列实验装置不能达到目的的是(　　) A．用装置甲制取Cl2 B．用装置乙获得纯净的Cl2 C．用装置丙验证Cl2可氧化I－ D．用装置丁吸收Cl2 解析：实验室加热浓盐酸和二氧化锰的混合物制取氯气，A能达到目的；甲装置制取的氯气中含有HCl和H2O(g)，用乙装置直接收集得不到纯净的Cl2，B不能达到目的；丙装置中发生反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2，生成的I2遇淀粉变蓝，C能达到目的；由反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O可知，可用氢氧化钠溶液吸收Cl2，D能达到目的。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 23 8．某实验小组利用如图装置制取少量氯化 铝(AlCl3)，其中装置Ⅱ用于收集氯化铝。已知氯 化铝熔、沸点都很低，在178 ℃时易升华，且AlCl3 遇水易发生反应。则下列说法中正确的是(　　) A．氯气中的水蒸气和氯化氢可通过盛有碱石 灰的干燥管除去 B．预先加热盛有铝粉的硬质玻璃管再通入氯气，可以让氯气充分反应 C．装置Ⅲ可盛放碱石灰也可盛放无水氯化钙，二者的作用相同 D．a处使用较粗的导气管实验时更安全 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 24 解析：碱石灰能与氯气反应，不能用于除去氯气中的水蒸气和氯化氢，A错误；预先加热盛有铝粉的硬质玻璃管再通入氯气，铝粉会与装置内的空气先反应，B错误；氯气有毒，不能直接排放到空气中，且AlCl3遇水易发生反应，故装置Ⅲ的作用是吸收多余的氯气，同时防止空气中的水分进入装置Ⅱ，无水氯化钙不能吸收氯气，应盛放碱石灰，C错误；a处导气管连接硬质玻璃管和装置Ⅱ，实验过程中有气态氯化铝通过，为防止导管堵塞，实验时使用较粗的导气管更安全，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 25 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 27 解析：除去Cl2中混有的HCl和H2O时，应先通过饱和食盐水除去HCl，后通过浓硫酸除去H2O，且导管均应长进短出，C错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 28 11．实验室用浓盐酸与足量的二氧化锰反应产生少量的氯气。若反应过程中消耗了7.3 g HCl，理论上可收集到的氯气的质量(　　) A．等于3.55 g B．小于3.55 g C．大于3.55 g D．约等于7.1 g 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 29 二、非选择题 12．实验室中常用MnO2氧化浓盐酸的方法制取氯气，实验装置如图所示： (1)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是_________________________________。 (2)如果将过量二氧化锰与含HCl 8.76 g的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于4.26 g。其主要原因有：①____________________________， ②________________________________________________________。 (3)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是________________________________。 (4)实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是__________，有关的离子方程式是________________________ ___________________________________________________。 加热使HCl大量挥发 答案 解析 盐酸浓度变小后不再与MnO2发生反应 将浓盐酸慢慢滴下；加热用小火 NaOH溶液 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，H＋＋OH－===H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 30 13．实验室用如图所示的仪器药品制取氯化铁粉末，已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶水合物：FeCl3＋6H2O===FeCl3·6H2O。 (1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序)①接________，________接________，________接________。 ⑦ 答案 ⑥ ④ ⑤ ② 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 31 (2)装置A中发生反应的还原剂是________，B中反应的化学方程式是_______________________。 (3)A、B中的酒精灯应先点燃________处(填“A”或“B”)的酒精灯，理由是__________________________________________________________。 (4)这套实验装置是否完整？________(填“是”或“否”)，若不完整还需补充_________________________________________装置(若第一问填“是”，则此问不需要作答)。 HCl 答案 A 使制取的Cl2排尽装置内的空气，防止铁被空气中的氧气氧化 否 装有氢氧化钠溶液的烧杯(或尾气吸收) 解析：(1)用A装置制取氯气，气体分别通入E、D除去氯气中的氯化氢、水蒸气，净化时，导管应长进短出，故①接⑦，⑥接④；除杂干燥后和B装置中的铁反应，⑤接②；装置C可防止空气中的水蒸气进入。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 32 14．某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质，设计如图1所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去，其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸(提示：KI能被Cl2氧化生成I2，淀粉溶液遇I2显蓝色)。 (1)装置Ⅱ的作用是___________________________。 (2)实验过程中，装置Ⅳ中的实验现象为______________；发生反应的化学方程式为______________________。 除去氯气中的氯化氢气体 答案 无色溶液变蓝 Cl2＋2KI===I2＋2KCl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 33 (3)实验结束后，该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为还需在图1装置Ⅱ与Ⅲ之间添加如图2中的________(填序号)装置，该装置的作用是____________。 (4)装置Ⅴ的目的是防止尾气污染，写出装置Ⅴ中发生反应的离子方程式：____________________________________。 ④ 答案 干燥Cl2 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 解析：(3)干燥的氯气不具有漂白性，Ⅱ和Ⅲ之间可加干燥装置，除去氯气中的水蒸气。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 34 　　　　　　　　　　　　　 R 解析：A操作不正确，因为不能排除COeq \o\al(2－,3)等的干扰；B操作不正确，若白色沉淀为Ag2CO3，Ag2CO3跟HCl反应时，生成的AgCl仍是白色沉淀；D操作不正确，因为用盐酸酸化，加入了Cl－，干扰实验结果。 解析：由化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知：146 g HCl与87 g MnO2恰好反应生成71 g Cl2，但由于稀盐酸不与MnO2反应，所以①生成的Cl2小于71 g，而②能生成71 g Cl2。 9．下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是(　　) A．加入稀盐酸产生无色气体，原物质一定有COeq \o\al(2－,3) B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，一定有SOeq \o\al(2－,4) C．加入硝酸银溶液产生白色沉淀，再加入稀硝酸，白色沉淀不消失，则原溶液一定有Cl－ D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸，白色沉淀消失，一定有Ba2＋ [名师点拨]　氯离子(Cl－)检验注意事项 (1)酸化时使用稀硝酸，不能用稀盐酸酸化。因为加入盐酸引入了Cl－，对原溶液中Cl－的检验产生了干扰。 (2)稀硝酸酸化的目的是排除COeq \o\al(2－,3)等的干扰。Ag2CO3是一种不溶于水的白色沉淀，但是能够溶于稀硝酸，故先向待测液中加入稀硝酸，再加入AgNO3溶液检验Cl－。 10．实验室可以用NaClO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2。下列叙述错误的是(　　) A．NaClO2与浓盐酸反应生成Cl2的化学方程式为NaClO2＋4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))NaCl＋2Cl2↑＋2H2O B．将装置中左侧试剂瓶装满饱和食盐水，右侧试剂瓶清空，则可用来收集Cl2 C．通过装置可除去Cl2中混有的HCl和H2O D．反应中NaClO2被还原 解析：理论上可收集到的氯气的质量，可直接根据化学方程式计算，设收集到氯气的质量为x，则 4HCl(浓)＋MnO2eq \o(=====,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 4×36.5 g 71 g 7.3 g x x＝3.55 g。 MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \o(=====,\s\up17(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 3Cl2＋2Feeq \o(=====,\s\up17(△))2FeCl3 $$