3.1.1 氯气的发现与制备（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学必修第一册（苏教版2019）

从海水中获得的化学物质 专题3 第一单元 氯气及氯的化合物 学习目标 重点难点 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯及其重要化合物的主要性质。 2.认识氯及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。 3.了解氧化还原反应的本质是电子的转移;知道常见的氧化剂和还原剂。 重点 1.氯气的化学性质、氯离子的检验; 2.氯及其化合物的研究思路和方法的建构; 3.氧化还原反应的有关概念及其联系。 难点 1.氯气分别与水、氢氧化钠的反应; 2.氧化还原反应的有关规律及应用。 第1课时　 氯气的发现与制备 目录 新知探究(一)——氯气的实验室制法 新知探究(二)——氯气的工业制法 课时跟踪检测 新知探究(三)——实验室制取气体的基本思路 5 氯气的实验室制法 新知探究(一) 1.反应原理 2．实验装置 (2)发生装置所用主要仪器： 。 (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。 分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯 3．收集方法 (1) 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)。 向上 4．验满方法 (1)将湿润的淀粉­碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。 (2)将湿润的紫色石蕊试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸立即先变红后褪色的变化，则证明已集满。 5．尾气处理 氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有NaOH溶液的吸收装置。 　[微点拨] ①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; ②必须用浓盐酸加热才可反应,稀盐酸不反应; ③实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气; ④尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收不完全。 1．实验室用如图装置制取、提纯、收集Cl2及尾气处理，其中不能达到实验目的的是(　 ) [题点多维训练] √ 解析：饱和食盐水能除去Cl2中的HCl杂质，但气体应从长管进，从短管出，故B中图示装置不能达到实验目的。 2．(2024·石家庄一中月考)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．a中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B．a中缺少加热装置 C．b中盛放NaOH溶液可以净化Cl2 D．d中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸 √ 解析：生成的氯气中易混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与NaOH溶液反应，故b中不能盛放氢氧化钠溶液。 3．实验室制取氯气的装置如图所示： (1)用化学方程式表示制取氯气的反应原理：________________________________________。 解析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，由于浓盐酸具有挥发性，制取的氯气中含有杂质氯化氢，还有水蒸气，所以要得到干燥、纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液以除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气。用湿润的淀粉碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验集气瓶中是否集满了氯气，为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。 (2)发生装置所用仪器的名称为____________________________________。 解析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，由于浓盐酸具有挥发性，制取的氯气中含有杂质氯化氢，还有水蒸气，所以要得到干燥、纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液以除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气。用湿润的淀粉碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验集气瓶中是否集满了氯气，为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。 分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯、铁架台 (3)装置C的作用是_________________________，装置D的作用是________________________________。 解析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，由于浓盐酸具有挥发性，制取的氯气中含有杂质氯化氢，还有水蒸气，所以要得到干燥、纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液以除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气。用湿润的淀粉碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验集气瓶中是否集满了氯气，为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。 除去Cl2中的少量HCl气体 干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气) (4)检验E集气瓶集满氯气的方法是__________________________ _________________________________________________。 解析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，由于浓盐酸具有挥发性，制取的氯气中含有杂质氯化氢，还有水蒸气，所以要得到干燥、纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液以除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气。用湿润的淀粉碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验集气瓶中是否集满了氯气，为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。 将湿润的淀粉碘化钾试纸 放在集气瓶口(或将湿润的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口) (5)烧杯F中盛放的溶液是__________，其作用是______________ __________________。 解析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，由于浓盐酸具有挥发性，制取的氯气中含有杂质氯化氢，还有水蒸气，所以要得到干燥、纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液以除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气。用湿润的淀粉碘化钾试纸或湿润的蓝色石蕊试纸检验集气瓶中是否集满了氯气，为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。 NaOH溶液 吸收过量的氯 气，防止污染环境 氯气的工业制法 新知探究(二) 1．电解饱和食盐水 (1)模拟实验装置 (2)电解产物的验证 实验操作 实验现象 实验结论 发出_______ 与电源负极相连的铁棒上逸出_____ 用向上排空气法收集b 导管处的气体,观察气 体颜色 气体呈 色 与电源正极相连的石墨棒上逸出_____ 爆鸣声 氢气 黄绿 氯气 溶液呈 色 左端溶液中有 产生 红 碱性物质 续表 (3)电解反应原理(写出方程式) 。  2．氯碱工业 以电解 为基础制取 、 等产品的工业称为氯碱工业，它是目前化学工业的重要支柱之一。 饱和食盐水 氯气 烧碱 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)电解饱和食盐水，与电源负极相连的铁棒上逸出Cl2。( ) (2)电解饱和食盐水，与电源正极相连的石墨棒电极区域有NaOH生成。( ) (3)氯碱工业主要是为了得到氯气和烧碱，另外还有副产物氢气。( ) [题点多维训练] × × √ 2．下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是(　 ) A．电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸 B．与电源正极相连的电极区有NaOH生成 C．与电源负极相连的电极上有氧气生成 D．电解饱和食盐水的过程中Na＋浓度减小 √ 解析：电解饱和食盐水过程中，与正极相连的电极上有Cl2生成，与负极相连的电极上有H2生成，同时与负极相连的电极区附近还有NaOH生成。H2、Cl2两种产品可用于制取盐酸。电解过程中Na＋的物质的量不变，但电解过程中消耗了水，故Na＋的浓度增大。 3．下列有关说法错误的是(　 ) A．“氯碱工业”是用直流电对精制饱和氯化钠溶液电解 B．根据氯碱工业的原理，若电解氯化钾溶液，反应为 C．氯碱工业产生两种气体，一种无色，一种为黄绿色 D．地球上的海水可以供人们使用，因此节约用水是没有意义的 √ 解析：由于海水中含有较多的盐类，因此不能作为生活用水，人类和很多其他生物的生长都需要淡水，而地球上的淡水资源很有限，而且能利用的淡水还有不少已被污染，因此节约用水对人类和其他生物的生存有非常重要的意义。 4.有同学设计了如图所示的电解饱和食盐水的装置图， 请回答以下问题： (1)X是铁棒、Y是石墨棒，a是饱和食盐水，实验开始时， 同时向两边各滴入几滴酚酞溶液，则： ①X电极附近观察到的现象是______________________； 放出气体，溶液变红色 ②检验Y电极反应产物的方法是_____________________________ ____________________。 (2)写出上述反应的化学方程式：_________________________________________。 把湿润的淀粉碘化钾试纸放在 Y电极附近，试纸变蓝 实验室制取气体的基本思路 新知探究(三) (一)设计气体制取装置的基本思路 (二)气体制取装置的连接顺序 (三)各种装置的选择 1．实验室制取气体的发生装置的选择 选择依据 反应原理、反应物的状态、反应条件等 装置的 基本类型　 固体+固体 气体 固体+液体 ―→气体 固体+液体 气体 2.实验室制取气体的净化装置的选择 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 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 排水法 适用于难溶于水且不与水反应的 气体,如O2、H2等 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 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 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 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 收集法 将气体用气球收集,然后处理,如图 1．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 [题点多维训练] √ 解析：A项，导气管应该“长进短出”；B项，Cl2的密度比空气大，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。 2．实验室用高锰酸钾制备氧气，通常有以下几个步骤： ①检查装置的气密性　②连接装置并固定　 ③往大试管中装入药品　④点燃酒精灯　 ⑤收集气体 ⑥熄灭酒精灯　 ⑦把导气管从水槽中移出，其中排列顺序正确的是(　 ) A．①②③④⑤⑥⑦　　　　 B．①③②④⑤⑦⑥ C．②①③④⑤⑥⑦ D．②③④①⑤⑥⑦ √ 解析：制取氧气的操作步骤为“查、装、定、点、收、移、熄”，则正确顺序为①③②④⑤⑦⑥。 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 √ 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。 4.(2024·盐城高一期末)双球洗气管是一种多用途仪器，常用于除杂、气体干燥、气体吸收等实验操作。如图是一个以双球洗气管为尾气处理装置，用吸收剂X吸收气体Y的情形，其中符合事实的组合是(　 ) 选项 A B C D 气体Y Cl2 HCl CO2 H2 吸收剂X 饱和NaCl溶液 水 饱和NaHCO3溶液 NaOH溶液 √ 解析：氯气不与饱和食盐水反应，因此饱和食盐水不能吸收氯气，故A不符合题意；HCl在水中极易溶解，因此水可以吸收HCl气体，故B符合题意；二氧化碳与饱和碳酸氢钠溶液不反应，因此饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳气体，故C不符合题意；氢气不与氢氧化钠溶液反应，因此氢氧化钠溶液不能吸收氢气，故D不符合题意。 5．氯气是一种重要的化工原料。实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，某学习小组利用此原理设计如图所示的装置制取氯气。 (1)在该实验中，制取氯气的装置是____________(填字母)。 c (2)C装置中盛放饱和氯化钠溶液，其作用是_____________________。 除去氯气中的氯化氢 (3)D装置的作用是干燥氯气，其中盛放的试剂是_________。 浓硫酸 (4)该实验存在明显的缺陷，改进的方法是________________________ ___________________________________。 在E装置后连接一个盛有 氢氧化钠溶液的洗气瓶(答案合理即可) 课时跟踪检测 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 √ 12 1．关于氯气制取方法的说法中，不正确的是(　 ) A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色气体 B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱 C．实验室制法和电解饱和食盐水的制法的化学方程式是不同的 D．实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高 16 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 12 解析：电解饱和食盐水制氯气时，Cl2在与电源正极相连的石墨棒上生成，A项正确；浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时应缓缓加热以减少浓盐酸的损失，D项错误。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 2．下列电解饱和氯化钠溶液的说法不正确的是(　 ) A．电解产物为Cl2和Na B．电解过程中产生了黄绿色气体 C．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，然后滴加酚酞溶液，溶液呈红色 D．用排水法可以收集到较纯净的氢气 16 解析：电解NaCl水溶液的产物为Cl2、NaOH和H2，故A错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 3．在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气，制备装置中一般用分液漏斗而不用长颈漏斗，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．长颈漏斗不便于添加液体 C．便于控制加入盐酸的量 D．尽量避免氯化氢挥发到空气中 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：分液漏斗上有活塞，便于控制加入盐酸的量，控制反应的速率，同时能尽量避免HCl挥发到空气中，防止氯气扩散到空气中造成污染；长颈漏斗便于添加液体。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 4．在实验室制取Cl2时，尾气一般要用NaOH溶液吸收，而不用澄清石灰水吸收的理由是(　 ) A．氯气不与石灰水反应 B．Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收的尾气也很少 C．氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水 D．澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：Ca(OH)2在水中的溶解度较小，吸收Cl2的量较少，吸收不充分。注意D项与题目所问无关。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 5．实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是(　 ) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：制取Cl2应用浓盐酸与MnO2反应，故A错误；除杂时导管长进短出，图中进气不合理，故B错误；氯气密度大于空气，收集氯气的导管为长进短出，故C正确；氯气的尾气需要用碱液吸收，不能用水吸收，故D错误。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 6．四种黑色粉末氧化铜、氧化亚铁、二氧化锰、石墨粉，只需加入一种试剂即可将它们区别(可以加热)，这种试剂是(　 ) A．氢氧化钠溶液　　　　　 B．稀硫酸 C．浓盐酸 D．蒸馏水 解析：CuO与盐酸生成蓝色溶液，FeO与盐酸生成浅绿色溶液，MnO2与浓盐酸生成黄绿色气体，而石墨粉不能与浓盐酸反应。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 7．下列装置中能验证氯化钠溶液(含酚酞溶液)电解产物的装置是(电极均为石墨，Cl2能使淀粉KI溶液变蓝)(　 ) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 解析：用向下排空气法收集的是氢气，故电源的左端是负极，右端是正极，A、C两项错误；淀粉碘化钾溶液变蓝可证明有氯气产生，氢氧化钠溶液不能验证Cl2的产生，B项错误，D项正确。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 8．实验室用如下两种方法制取氯气：①用含4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl挥发，则反应所得氯气的物质的量(　 ) A．方法①比方法②多 B．方法②比方法①多 C．两种方法一样多 D．无法比较 解析：HCl的量一定时，反应一段时间后，浓盐酸变稀，MnO2和稀盐酸不反应。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 9．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(　 ) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 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，可能将橡胶塞压出，A项错误；因为Cl2比空气的密度大，Cl2应短管进，B项错误；该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，C项正确；由于Cl2和NaOH溶液反应，所以不能收集到Cl2，D项错误。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 10．(2024·泰州高一期中)实验室制取下列各组气体，所用气体发生装置相同的是(　 ) A．金属锌与稀硫酸反应制取H2、大理石与稀盐酸反应制CO2 B．金属锌与稀硫酸反应制取H2、氯酸钾和二氧化锰混合制O2 C．二氧化锰和浓盐酸混合制Cl2、大理石与稀盐酸反应制CO2 D．二氧化锰和浓盐酸混合制Cl2、金属锌与稀硫酸反应制取H2 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：根据反应原理选取相应的装置：二氧化锰和浓盐酸制氯气、氯酸钾与二氧化锰混合制氧气，均需要加热，而制取H2和CO2的反应均不需要加热。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 11．下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，不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的少量氯化氢 C．用装置丙分离未反应的二氧化锰和氯化锰溶液 D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应制取氯气，A可以；除去氯气中的少量氯化氢应该用饱和氯化钠溶液，且气体应是长进短出，B不能；二氧化锰不溶于水，因此分离二氧化锰和氯化锰溶液需要过滤，装置丙是过滤装置，C可以；利用蒸发结晶法可以得到MnCl2，D可以。 16 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 12．某同学设计下图的装置制备少量的AlCl3(易和水蒸气反应)。下列说法错误的是(　 ) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 A．B装置中为饱和的NaCl溶液，C装置中为浓硫酸 B．装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入E中 C．用50 mL 12 mol·L－1的盐酸与足量的MnO2反应，所得氯气可以制取26.7 g AlCl3 D．实验过程中应先点燃A处的酒精灯，再点燃D处的酒精灯 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 解析：实验室是利用二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气，含有杂质气体氯化氢和水蒸气，氯化氢极易溶于水，而氯气在饱和食盐水中溶解度很小，因此B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液，C中为浓硫酸，A正确；因为AlCl3易与水蒸气反应，所以铝和氯气反应必须在干燥的环境下进行，因此装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入E中，B正确； 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 用50 mL 12 mol·L－1的盐酸与足量的MnO2反应，由于浓盐酸不断消耗，变为稀盐酸，与二氧化锰不反应，所以50 mL 12 mol·L－1的盐酸产生氯气的量小于0.15 mol，因此氯气与铝反应生成氯化铝的量小于0.1 mol，质量小于13.35 g，C错误；实验过程中应先点燃A处的酒精灯，反应产生氯气，利用氯气排净装置内的空气，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯进行反应，D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 13．(12分)某校化学兴趣小组的同学用如图所示仪器设计一个包括电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的实验装置。(提示：Cl2可与KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)：A接______、______接______；B接______、______接______。 16 解析:反应器两边所选用的各仪器接口连接顺序为A接G,把水压入量筒中,用量筒测量排出的水的体积,以测定产生H2的体积;B接D,生成的Cl2使淀粉KI溶液变蓝,多余的Cl2通入烧杯里的NaOH溶液中。已知电解产生的H2的物质的量为n(H2)==0.000 250 mol,由电解反应的化学方程式知n(NaOH)=2n(H2)=0.000 500 mol,则c(NaOH)==0.010 0 mol·L-1。 G F H D E C 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 3 (2)证明产物是Cl2的实验现象是_________________。 16 解析:反应器两边所选用的各仪器接口连接顺序为A接G,把水压入量筒中,用量筒测量排出的水的体积,以测定产生H2的体积;B接D,生成的Cl2使淀粉KI溶液变蓝,多余的Cl2通入烧杯里的NaOH溶液中。已知电解产生的H2的物质的量为n(H2)==0.000 250 mol,由电解反应的化学方程式知n(NaOH)=2n(H2)=0.000 500 mol,则c(NaOH)==0.010 0 mol·L-1。 淀粉KI溶液变蓝 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 3 (3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL，电解后溶液的体积恰好为50.0 mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为______________。 16 0.010 0 mol·L－1 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 3 解析:反应器两边所选用的各仪器接口连接顺序为A接G,把水压入量筒中,用量筒测量排出的水的体积,以测定产生H2的体积;B接D,生成的Cl2使淀粉KI溶液变蓝,多余的Cl2通入烧杯里的NaOH溶液中。已知电解产生的H2的物质的量为n(H2)==0.000 250 mol,由电解反应的化学方程式知n(NaOH)=2n(H2)=0.000 500 mol,则c(NaOH)==0.010 0 mol·L-1。 16 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 3 14．(12分)(2024·保定一中月考)工业上，向500～600 ℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁(Fe与Cl2反应生成FeCl3)；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 回答下列问题： (1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为__________________________________________，装置B中加入的试剂是________。 16 浓硫酸 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取______。尾气的成分是__________。若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是___________、_________________________。 解析：根据题给信息知制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取HCl；尾气的成分是HCl和H2；若仍用D的装置进行尾气处理，氯化氢气体极易溶于水，氢气与氢氧化钠溶液不反应，则存在的问题是发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收。 16 HCl HCl和H2 易发生倒吸 可燃性气体H2不能被吸收 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (3)若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先_______________________________，再_________________。 解析：欲制得纯净的FeCl2，应防止装置中氧气的干扰，在实验操作中应先通入氯化氢，利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气，再点燃C处的酒精灯。 16 通入氯化氢(赶尽装置中的空气) 点燃C处的酒精灯 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 高阶思维训练(选做题) 15．钌(Ru)是一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属，性质很稳定，且耐腐蚀性很强。实验室用H2还原RuO2来制备金属钌的装置如图所示。下列说法不正确的是(　 ) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 A．加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度 B．洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去HCl C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热 D．启普发生器不可以用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：可燃性气体在点燃或加热前必须验纯，故加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度，以免发生爆炸，A项正确；洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去氢气中的HCl，避免制得的Ru含有杂质，B项正确；结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K，用氢气冷却Ru，以免生成的Ru在高温时又被空气中的氧气氧化，C项错误；二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，而启普发生器不能加热，D项正确。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16．用浓盐酸和氯酸钾固体反应制Cl2时，发现所得气体颜色偏深，经分析发现该气体主要含有Cl2和ClO2两种气体，已知ClO2是黄绿色气体，熔点为－59.5 ℃，沸点为11 ℃，能溶于水，不溶于浓硫酸、四氯化碳，有强氧化性。某研究性小组用如图所示装置分离制得的混合气体，已知ClO2与NaOH反应生成等物质的量的两种盐，其中一种为NaClO3。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 下列说法中不正确的是(　 ) A．装置C中溶液颜色将不断加深 B．装置B的作用是除去水蒸气 C．装置E的作用为收集Cl2 D．装置F中ClO2与NaOH反应的离子方程式为 2ClO2+2OH- === Cl+Cl+H2O 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：A中浓盐酸与氯酸钾反应，B中浓硫酸干燥气体，C可吸收混合气体中的氯气，D冷凝分离出二氧化氯，E作为安全瓶防止F中溶液倒吸进入D中，F中NaOH溶液可吸收尾气。C可吸收混合气体中的氯气，氯气溶解于四氯化碳中会使颜色不断加深，故A正确；由分析可知，B中盛有浓硫酸，作用是除去水蒸气，故B正确；E作为安全瓶防止F中溶液倒吸进入D中，不是收集Cl2的装置，故C错误；F中NaOH溶液可吸收尾气，故D正确。 16 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (1)气体发生装置类型：固＋液气。 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 2KCl＋2H2O2KOH＋Cl2↑＋H2↑ 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ →→→→ 解析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应原理是MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应是固体和液体需要加热的反应，故选c装置制取氯气；因为氯化氢易挥发，制取的氯气中含有杂质氯化氢和水蒸气，所以要得到干燥纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液，除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气，最后为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。 解析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应原理是MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应是固体和液体需要加热的反应，故选c装置制取氯气；因为氯化氢易挥发，制取的氯气中含有杂质氯化氢和水蒸气，所以要得到干燥纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液，除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气，最后为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。 解析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应原理是MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应是固体和液体需要加热的反应，故选c装置制取氯气；因为氯化氢易挥发，制取的氯气中含有杂质氯化氢和水蒸气，所以要得到干燥纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液，除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气，最后为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。 解析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应原理是MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应是固体和液体需要加热的反应，故选c装置制取氯气；因为氯化氢易挥发，制取的氯气中含有杂质氯化氢和水蒸气，所以要得到干燥纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液，除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气，最后为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 解析：制取无水氯化铁的实验中，A装置为氯气的制备装置，发生的反应为二氧化锰与浓盐酸共热生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，装置B的作用是除去氯气中的水蒸气，B中加入的试剂是浓硫酸。 $$