第09讲 氯气实验室制法及氯离子的检验-【暑假弯道超车】2025年新高一化学暑假提升精品讲义（人教版2019）

第09讲氯气实验室制法及氯离子的检验 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1.知道实验室制备氯气的原料，理解其制备原理。 2.能根据氯气制备原理及氯气的性质，认识氯气的制备装置、净化干燥装置、收集装置和尾气处理装置。 3.了解氯离子的检验原理、所用试剂，能规范书写氯离子的检验方法。 一、氯气的实验室制法 1．制取原理 实验室通常用强氧化剂MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。 （1）用MnO2制取Cl2的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 （2）其他制备Cl2的化学反应原理（特点：不需要加热） ①14HCl(浓)＋K2Cr2O7=2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑ ②16HCl(浓)＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ ③6HCl(浓)＋KClO3=KCl＋3H2O＋3Cl2↑ ④4HCl(浓)＋Ca(ClO)2=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 2．实验装置 注：实验装置改进 （1）制备装置 橡皮管a的作用：使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证液体顺利流下。 （2）净化装置 改进作用①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞现象为：长颈漏斗中液面上升。 ②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。 （3）干燥装置 改进作用：用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气，且操作方便安全，但不能用碱石灰。 3．制取流程 （1）制备装置类型：固体＋液体气体 （2）净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。 （3）收集方法：①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用排饱和食盐水法收集。 （4）验满方法：①将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了黄绿色气体，则证明已集满。 （5）尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。 【特别提醒】 实验室制取氯气的注意事项 （1）反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 （2）加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 （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，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 课本【思考与讨论】参考答案： （1）吸收氯气尾气，防止氯气污染空气。 （2）应考虑的方面主要有： ①根据反应物的状态和化学反应是否需要加热等，设计气体发生装置。如“固+液”型常用图2-17所示装置，“固”型常用下图A所示装置，“固+液――→”型可用下图B所示装置。 ②对于所制备的气体，必要时要进行净化或干燥。 ③依据气体的密度、水溶性以及在空气中的稳定性，选择收集方法。如一氧化氮气体难溶于水，比空气密度稍大，在空气中易与氧气反应生成二氧化氮气体，故常用排水法收集一氧化氮气体。 ④如果所制备的气体有毒副作用，要适当处理它的尾气，以防污染空气或酿成其他危险事故。 ⑤将上述各个装置组成合理的顺序，一般为发生装置→除杂(包括干燥)装置(如需要)→收集装置→尾气处理装置(如需要)。 ⑥从仪器性能、操作方法等方面设计出实验安全措施。如用上图A所示的方法制备、收集氧气时，实验结束时要先将导管从水中取出，再熄灭酒精灯，以防水被倒吸而导致试管炸裂；用上图C所示方法制取蒸馏水，要在圆底烧瓶下加垫石棉网，以免圆底烧瓶受热时炸裂。 二、氯离子的检验 1.实验探究——【实验2-9】氯离子的检验 实验原理 HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3；NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3；Na2CO3＋2AgNO3=Ag2CO3↓＋2NaNO3；Ag2CO3＋2HNO3=CO2↑＋H2O＋2AgNO3； 实验用品 稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液、稀硝酸；试管、胶头滴管。 实验步骤 在三支试管中分别加入2-3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，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， 实验现象 稀盐酸和NaCl溶液中加入AgNO3溶液都产生白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不溶解。Na2CO3溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀溶解，且放出气泡。 实验结论 可用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验Cl-的存在。 实验说明 这是由于，稀盐酸和NaCl溶液中的Cl-会与AgNO3溶液中的Ag+结合生成AgCl白色沉淀，Na2CO3溶液中的CO32-会和AgNO3溶液中的Ag+结合生成Ag2CO3白色沉淀，AgCl不溶于稀硝酸，但是Ag2CO3沉淀会溶于稀硝酸，反应生成C02气体，因此会看到气泡。因此，实验室常用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验Cl-的存在。 2.氯离子的检验 （1）试剂：硝酸银溶液、稀硝酸 （2）实验室检验C1-的方法：取少量待测液于试管中，向其中加入少量稀硝酸酸化（排除CO32-等离子可能造成的千扰)，然后滴入AgNO3溶液，如产生白色沉淀，则可判断该溶液中含有C1-。 （3）检验CI的注意事项 ①检验时要先加稀HNO3以排除CO32-等离子的干扰。不能用稀H2SO4,因为Ag2SO4微溶于水，会干扰实验，更不能用盐酸，因为盐酸中含有C1-。 ②若被检液中含有SO42-,需先用足量Ba(NO3)2溶液除去SO42-，然后加入HNO3酸化的AgNO3溶液检验C1-。 考点一 实验制取氯气 【例1】某化学小组用如图所示装置制取，下列说法不正确的是 A．该装置图中至少存在两处明显错误 B．为了防止污染空气，必须进行尾气处理 C．将通入溶液中可制得漂白液 D．该实验中收集的方法不正确 【答案】D 【详解】与浓盐酸在加热条件下反应制取，图中缺少加热装置，有毒，不能直接排放到空气中，应有尾气吸收装置，A、B正确；和溶液反应生成、和，漂白液的有效成分是，C正确；的密度比空气的密度大，可用向上排空气法收集，装置中的收集方法正确，D错误。 【变式1-1】如图是制备漂白粉的实验装置，下列说法正确的是 A．将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2 B．三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O C．冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应 D．锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 【答案】C 【分析】先制备氯气，然后氯气和石灰乳反应制备漂白粉，最后尾气吸收。 【详解】A．MnO2和浓盐酸反应制备Cl2需加热，故A错误； B．漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，应由Cl2和Ca(OH)2制备，故B错误； C．该反应放热，为避免次氯酸钙受热分解，需用冰水浴降低温度，故C正确； D．饱和碳酸氢钠溶液会吸收Cl2，且有二氧化碳产生，应用饱和氯化钠溶液吸收Cl2中的HCl，故D错误。 故选C。 【变式1-2】某兴趣小组为制备氯气并验证其性质，做了如下实验，实验装置如图所示(部分固定装置未画出)。下列说法不正确的是 A．将装置A中换成，也能达到实验目的 B．装置B有除去及作安全瓶的作用 C．装置C中可以看到有色布条Ⅰ褪色，布条Ⅱ不褪色 D．F中发生的离子方程式为：Cl2+OH- =Cl- +ClO- +H2O 【答案】D 【详解】A．装置A中制备氯气，将装置A中换成，NaClO与浓盐酸反应生成氯气，也能达到实验目的，故A正确； B．装置B中的长颈漏斗可以起到平衡压强的作用，可作安全瓶，饱和食盐水可以除去氯气中的HCl，故B正确； C．氯气与水反应生成的次氯酸使I中布条褪色，干燥的氯气不具备漂白性，II中布条不褪色，故C正确； D．F中发生的离子方程式为：Cl2+2OH- =Cl- +ClO- +H2O，故D错误； 故选D。 考点二 氯离子的检验 【例2】下列实验操作、现象、结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将一小块金属钠加入至溶液中 溶液蓝色褪去，有红色固体出现 钠比铜还原性强，钠置换出铜 B 向包裹固体的脱脂棉通入气体 脱脂棉燃烧起来 有助燃性，脱脂棉能在中燃烧 C 向待测液中先加入稀盐酸酸化，再加入硝酸银溶液 出现白色沉淀 待测液中含有 D 向和水反应后的溶液中加入 产生大量能让带火星木条复燃的气体 和水反应后产生了 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．Na与硫酸铜溶液反应时，先与水反应生成NaOH和H2，NaOH和反应生成蓝色的硫酸铜沉淀，不能置换出Cu，故A错误； B．向包裹固体的脱脂棉通入气体，棉花燃烧，说明温度达到着火点，反应生成了氧气，说明Na2O2与H2O的反应是放热反应，不能说明有助燃性，脱脂棉能在中燃烧，故B错误； C．向待测液中先加入稀盐酸酸化，引入了氯离子，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，不能说明溶液中含有Cl-，故C错误； D．向和水反应后的溶液中加入，产生大量能让带火星木条复燃的气体，该气体是O2，说明和水反应后产生了，在的催化下发生分解产生O2，故D正确； 故选D。 【变式2-1】化学是一门以实验为基础的自然科学，下列实验的操作、现象都正确且能得出对应结论的是 选项 实验操作 现象 所得结论 A 将少量氯水滴到pH试纸上 pH试纸先变红后变白 氯水具有酸性、漂白性 B 将少量钠放入硫酸铜溶液中 产生了红色固体 钠置换出了铜 C 向某未知溶液中加入硝酸银溶液 产生白色沉淀 原溶液中含有 D 用铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧 观察到火焰呈黄色 原溶液中一定含有钠元素，不含钾元素 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．氯水中含有和，具有酸性和漂白性，使试纸先变红后变成白色，A项正确； B．钠与硫酸铜溶液反应时，先和溶液中的水生成和，再和生成蓝色沉淀，不会有红色固体产生，B项错误； C．的检验应加入酸化的，排除等离子的干扰，C项错误； D．呈黄色说明一定存在元素，不能排除含有K元素，D项错误； 故选A。 【变式2-2】下列实验操作及对应结论正确的是 A．用pH试纸测出饱和氯水的pH=2 B．分别向等体积同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴入2滴酚酞，Na2CO3溶液较NaHCO3溶液红色更深，说明Na2CO3溶液碱性更强 C．用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，观察火焰颜色为黄色，该溶液一定为钠盐溶液。 D．取试液于试管中，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明该溶液中含有Cl﹣ 【答案】B 【详解】A．氯水中含HClO，可使pH试纸褪色，不能测定pH值，应选pH计测定，A错误； B．等体积同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，碳酸根离子的水解程度大，溶液的碱性强，则Na2CO3溶液较NaHCO3溶液红色更深，B正确； C．钠元素的焰色为黄色，由实验操作和现象可知，该溶液为钠盐溶液或NaOH溶液，C错误； D．白色沉淀可能为碳酸银或氯化银等，由实验操作和现象可知，该溶液中不一定含有Cl-，D错误； 故答案为：B 考点三 氯气性质的综合应用 【例3】某同学设计的制备并探究氯气性质的微型实验装置如图。下列说法错误的是 A．向上拉注射器活塞，松开手后，活塞恢复到原位置，则气密性良好 B．生成氯气的反应中体现还原性的和体现酸性的的物质的量之比为 C．干花不褪色，而鲜花褪色，说明氯气无漂白性 D．吸有氢氧化钠溶液的滴管可吸收过量的氯气 【答案】B 【分析】浓盐酸和高锰酸钾生成氯气，氯气与水反应生成的HClO能使有色物质褪色，故鲜花褪色、干花不褪色，有毒氯气使用碱液吸收防止污染空气。 【详解】A．装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好坏；向上拉注射器活塞，松开手后，活塞恢复到原位置，则气密性良好，A正确； B．该实验制备氯气的化学反应方程式为，16molHCl中有10molHCl被氧化为氯气、6molHCl转化为盐，则体现还原性的和体现酸性的的物质的量之比为5:3，B错误； C．鲜花褪色是因为氯气与水反应生成的HClO能使有色物质褪色，干花不褪色，而鲜花褪色，说明氯气无漂白性，C正确； D．氯气有毒，能和碱反应，故吸有氢氧化钠溶液的滴管可吸收过量氯气，防止污染空气，D正确； 故选B。 【变式3-1】是重要的化工产品，易升华，遇水蒸气易潮解，主要用作水处理剂、催化剂等。某小组设计如图所示的实验装置制备氯化铁： 已知：石棉绒是一种耐火材料，不参与反应。下列叙述正确的是 A．装置A利用浓盐酸的挥发性和还原性制取氯气 B．装置B宜盛放饱和溶液，能除去中的 C．石棉绒的作用是增大反应物的接触面积，使反应更充分 D．装置E是为了收集，装置F宜盛放无水氯化钙 【答案】C 【详解】A．装置A利用浓盐酸的还原性制取氯气，反应中还体现了盐酸的酸性，故A错误； B．装置B宜盛放饱和溶液，能除去中的，溶液能与氯化氢反应生成杂质，故B错误； C．石棉绒的作用是增大反应物的接触面积，使反应更充分，故C正确； D．装置E是为了收集，装置F宜盛放碱石灰，吸收多余的氯气并防止外界空气中的水蒸气进入E中，故D错误； 故答案为C。 【变式3-2】小组同学为探究NaClO的性质，利用84消毒液进行如下实验。已知：向NaOH中通入少量Cl2可以制得84消毒液。 装置 序号 试剂A 试剂B 实验现象 ① 84消毒液 (含0.01 mol∙L-1 NaClO) KI 溶液 溶液立即变棕黄色 ② NaCl溶液 无明显现象 ③ 盐酸 立即产生黄绿色气体 下列说法不正确的是 A．①中NaClO体现了氧化性 B．由①②可知，还原性Cl– < I– C．③中产生黄绿色气体的离子方程式为：Cl– + ClO– + H2O =Cl2 + 2OH– D．由实验可知，氧化性：HClO > ClO– 【答案】C 【详解】A．根据①中溶液立即变棕黄色说明有I2生成，则碘离子被NaClO氧化为碘单质，NaClO体现了氧化性，故A正确； B．根据①中NaClO做氧化剂，I-做还原剂，实验②中无现象，说明ClO-不能将Cl-氧化，则还原性：I-＞Cl-，故B正确； C．溶液显酸性，③中产生黄绿色气体的离子方程式为：Cl– + ClO– + 2H+ =Cl2 ↑+ H2O，故C错误； D．由②③可知，中性环境下ClO-不能氧化Cl-，而能在酸性条件下氧化Cl-，说明是HClO的强氧化性氧化了Cl-，则氧化性：HClO > ClO–，故D正确； 答案选C。 基础达标 1．实验室制备的中含有HCl气体，下列试剂中可以除去HCl气体的是 A．NaOH溶液 B．溶液 C．饱和食盐水 D．纯水 【答案】C 【详解】A．NaOH溶液既能与HCl气体反应：，又能与反应：，不符合除杂原则，A不符合题意； B．溶液既能与少量HCl气体反应：，又能与反应：，不符合除杂原则，B不符合题意； C．饱和食盐水能吸收HCl气体，不与NaCl反应且在饱和食盐水中的溶解度非常小，能除去中含有的HCl气体，C符合题意； D．纯水能吸收HCl气体，但也能溶于水且能与水反应：，不符合除杂原则，D不符合题意； 故选C。 2．下列图示实验中，操作规范的是 A．收集 B．用pH试纸测定溶液 C．加热试管中的液体 D．向试管中滴加溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．氯气密度大于空气，长管进短管出收集氯气，A操作符合规范； B．用pH试纸测定溶液pH不能将pH试纸伸入溶液中，应用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，B操作不规范； C．加热试管中的液体，试管中液体体积不能超过试管体积的三分之一，且手握试管夹时，应手握试管夹的长柄，不要把拇指按在短柄上，以免打开试管夹，使试管脱落，C操作不规范； D．向试管中滴加液体，胶头滴管应该在试管上方竖直悬空，且不应用两根手指捏住胶头滴管，否则挤压时胶头滴管会晃动，D操作不规范； 答案选A。 3．实验结束后，以下哪种废弃物的处理方式是正确的 A．不可以将未用完的钠、钾、白磷等放回原试剂瓶 B．对于含重金属离子的废液，可以利用沉淀法进行处理 C．酸、碱溶液用后可以直接倒入下水道 D．做氯气性质实验的装置，可以直接敞口放置 【答案】B 【详解】A．钠、钾、白磷进行常规处理易引起火灾，未用完的钠、钾、白磷通常放回原试剂瓶中保存，A错误； B．重金属离子有毒，含重金属离子的废液可利用沉淀法处理，如含Cu2+、Hg2+等离子的废液可加沉淀剂Na2S转化为CuS、HgS等沉淀除去，B正确； C．酸、碱溶液具有腐蚀性，用后不可以直接倒入下水道，C错误； D．氯气有毒，不能敞口放置 ，D错误； 答案选B。 4．下列关于氯水的叙述中，正确的是 A．氯水可以储存在钢瓶中 B．新制氯水不具有消毒功能 C．光照新制氯水有气泡逸出，该气体是 D．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 【答案】D 【详解】A．氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，能和铁反应，故氯水不可以储存在钢瓶中，A错误； B．新制氯水中含有次氯酸，次氯酸具有强氧化性可以杀菌消毒，B错误； C．次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气，所以光照新制氯水有气泡逸出，该气体是氧气，C错误； D．氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，所以新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，D正确； 故选D。 5．“氯气对水一心一意，水偏弄成三分四离”其中“三分四离”指的是新制氯水中的七种微粒。下列实验现象和结论一致的是 A．新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰，说明有 B．光照新制氯水有气泡逸出，该气体是 C．将固体加入新制的氯水中，有气泡产生，说明有HClO D．加入后，再加稀盐酸酸化，有白色沉淀产生，说明有 【答案】B 【详解】A．新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰，说明有次氯酸生成，次氯酸具有漂白性，A错误； B．光照新制氯水有气泡逸出，次氯酸分解有氧气产生，该气体是氧气，B正确； C．由于酸性：，所以向新制氯水中加入饱和溶液，有无色气体产生，说明氯气和水反应生成了HCl，反应产生的气体是，C错误； D．加入后，再加稀盐酸酸化，引入，不能说明氯水中有与反应生成氯化银沉淀，D错误； 故答案选B。 6．化学实验是学习化学的最主要方法。下列做法正确的是 A．用自来水配制 AgNO3溶液 B．实验中剩余的钠块，要立即放回原试剂瓶 C．实验室制备 Cl2时，采用澄清石灰水吸收尾气 D．浓硫酸溅到皮肤上，立即用NaOH 溶液中和后用大量水清洗 【答案】B 【详解】A．自来水中含有氯离子，会和银离子生成氯化银沉淀，不能配制 AgNO3溶液，A错误； B．钠非常活泼，容易和空气中氧气、水反应，取用后，要将剩余的钠立即放回原试剂瓶，B正确； C．实验室一般采用NaOH溶液吸收氯气，氢氧化钙微溶与水，澄清石灰水中氢氧化钙浓度较低，吸收效果不好，C错误；   D．氢氧化钠溶液具有腐蚀性，浓硫酸溅到皮肤上，立即用大量水清洗，然后涂上稀碳酸氢钠溶液，D错误； 故选B。 7．下列说法正确的是 A．向Na2CO3溶液中加入少量HCl立即冒泡 B．H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾 C．向某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀，说明溶液中有Cl- D．Na2O2中阴阳离子的个数比为1:1，Na2O中阴阳离子的个数比为2:1 【答案】B 【详解】A．向Na2CO3溶液中加入少量HCl，立即发生反应生成NaHCO3和NaCl，没有气泡冒出，A不正确； B．H2在Cl2中燃烧，生成HCl气体，产生苍白色火焰，HCl在瓶口遇到水蒸气形成小液滴，从而在集气瓶口有白雾，B正确； C．向某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀，此沉淀可能为AgCl、Ag2CO3等，则溶液中不一定有Cl-，C不正确； D．Na2O2中阴、阳离子分别为、Na+，二者的个数比为1:2，Na2O中阴、阳离子分别为O2-、Na+，二者的个数比为1:2，D不正确； 故选B。 8．工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是 A．漂白液的有效成分是NaClO B．检验Cl2中是否混有HCl气体，可将气体通入硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀 C．通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D．NaClO溶液比HClO溶液稳定 【答案】B 【详解】A．漂白液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl)，有效成分是次氯酸钠，故A正确； B．氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸，也能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀，故B错误； C．通入CO2后发生反应NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，反应生成强氧化性次氯酸，漂白液消毒能力增强，故C正确； D．次氯酸不稳定容易分解为HCl和氧气，次氯酸盐稳定，所以NaClO溶液比HClO溶液稳定，故D正确； 故选B。 9．下列有关氯水实验的现象及结论都正确的是 选项 实验现象 实验结论 A 光照新制氯水有气泡冒出 氯水含有，光照后逸出的气体是 B 将固体加入新制氯水，有无色无味的气体产生 氯水中含有，能与反应产生 C 氯水能使干燥的有色布条褪色 具有漂白性 D 新制氯水放置一段时间后，pH变大 次氯酸浓度变小 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．光照条件下，HClO分解生成HCl、O2，所以光照新制氯水有气泡冒出，冒出的气泡为O2，故A错误； B．往NaHCO3固体加入新制氯水，有无色无味的气体产生，这是由于氯水中含有盐酸，与NaHCO3反应产生CO2，故B正确； C．氯气没有漂白性，有漂白性的为氯水，起到漂白作用的是HClO，故C错误； D．新制氯水放置数天后，次氯酸分解产生盐酸，pH值将减小，酸性增强，故D错误； 故答案选B。 10．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论下不正确的是 A．氯水呈浅黄绿色，说明氯水中含有 Cl2 B．氯水能杀灭水中的病菌，说明氯水中含有 HClO C．向氯水中加入少量 NaHCO3固体，有无色气泡产生，说明氯水中含有 H+ D．向氯水中滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色，说明氯水中含有H+和Cl- 【答案】D 【详解】A．氯气为黄绿色气体，溶于水，则氯水呈浅黄绿色，故A正确； B．氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性，能杀灭水中的病菌，故B正确； C．氯水中含氢离子，与少量NaHCO3固体，有无色气泡产生，故C正确； D．氯水中含盐酸和次氯酸，具有酸性和漂白性，则溶液先变红后褪色，说明氯水中含有H+和HClO，故D错误； 答案选D。 11．某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氨水的pH、·氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数三者的变化，实验结果如图所示。下列说法正确的是 A．氯水中存在自由移动的离子能导电，Cl2属于电解质 B．根据图①②，推测氯水中无H+，光照时生成了盐酸，H+的浓度增加 C．根据图③，光照时O2体积分数逐渐增加，推测是H2O发生了分解 D．综合以上实验可推测，久置的氯水漂白性减弱 【答案】D 【详解】A．电解质必须是化合物，氯气为单质，不属于电解质，故A错误； B．氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸，所以氯水中存在H+，故B错误； C．氯水中的次氯酸分解生成氯化氢和氧气，导致O2体积分数逐渐增加，故C错误； D．通过上述实验，久置氯水中由于HClO分解，漂白性减弱，D正确； 故本题选D。 12．将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器三种传感器分别插入盛有氯水的密闭广口瓶中，用强光照射，所采集数据如下： (1)光照过程中氯水的pH (2)氯水中氯离子的浓度 (3)广口瓶中氧气的体积分数的变化   由以上数据可得，次氯酸分解产物为 ①H＋      ②OH-      ③Cl-      ④Cl2      ⑤O2 A．①③⑤ B．②③⑤ C．②④⑤ D．①④⑤ 【答案】A 【详解】由图可知，溶液酸性增强（即氢离子浓度变大），氯离子浓度增大，氧气体积分数变大，因此次氯酸分解生成H＋、Cl-和O2，故选A. 13．下列实验过程中，不会产生气体的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．新制氯水中次氯酸见光分解生成氧气，所以A装置会产生气体，A不合题意； B．新制备的氯水中含有氢离子，能够与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳，所以B装置会产生气体，B不合题意； C．新制备的氯水中含有氢离子，能与硝酸银反应生成AgCl白色沉淀，不会产生气体，C符合题意； D．久置氯水中含有HCl和H2O，过氧化钠与HCl、水都能反应反应生成氧气，D不合题意； 故答案为：C。 14．氯气是一种非常重要的化工原料，可用于制造盐酸、漂白剂、农药等。实验室制取氯气并进一步制取无水的实验装置如下图所示： 已知：无水在空气中易与水发生反应，加热易升华。回答下列问题： (1)装置A中发生反应的化学方程式是 。浓盐酸在反应中显示出来的性质是 (填写编号)。 a．只有还原性    b．还原性和酸性    c．只有氧化性    d．氧化性和酸性 (2)关于试剂X、试剂Y，正确选择是_______(填标号)。 A．试剂X是浓硫酸、试剂Y是饱和食盐水 B．试剂X是饱和食盐水、试剂Y是浓硫酸 C．试剂X是浓硫酸、试剂Y是饱和 D．试剂X是饱和、试剂Y是浓硫酸 (3)装置F中无水的作用是 。 (4)某兴趣小组在实验中发现浓盐酸与混合加热生成氯气，稀盐酸与混合加热不生成氯气。对用稀盐酸实验没有氯气生成的原因，兴趣小组经讨论后有如下猜想： 猜想一：小明认为是低导致。猜想二：小红认为是 低导致。 小组设计了以下实验方案进行验证： a．稀盐酸滴入中，然后通入气体加热 b．稀盐酸滴入中，然后加入固体加热 c．稀盐酸滴入中，然后加入浓硫酸加热 d．与的浓溶液混合加热 e．浓硫酸与固体、固体共热 实验现象：a、c、e有黄绿色气体生成，b、d没有黄绿色气体生成。 由此可知猜想 成立。 【答案】(1) b (2)B (3)防止(G中)水蒸气进入E中而使无水与水反应 (4) 一 【分析】装置A用浓盐酸与二氧化锰共热反应制取氯气，通过装置B中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，再用装置C中的浓硫酸干燥氯气，纯净干燥的氯气与铁屑共热反应制取无水，装置E用于冷凝收集，因无水在空气中易与水发生反应，可用装置F中的无水氯化钙防止水蒸气进入装置E，最后用氢氧化钠溶液吸收剩余的氯气，防止污染空气，据此解答。 【详解】（1）装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应生成、和水，发生反应的化学方程式是：。浓盐酸被氧化生成，同时生成，所以浓盐酸在反应中显示出来的性质是还原性和酸性，故选b； （2）由分析可知，试剂X是饱和食盐水，以除去氯气中的氯化氢，试剂Y是浓硫酸，用于干燥氯气，故选B； （3）因无水在空气中易与水发生反应，装置F中无水是干燥剂，则装置F中无水的作用是：防止(G中)水蒸气进入E中而使无水与水反应； （4）反应实质是：，由此可见决定氯气生成的主要微粒是H+和Cl-，猜想一：小明认为是c(H+)低导致，则猜想二：小红认为是c(Cl-)低导致。通过对比实验现象：a、c、e有黄绿色气体生成，b、d没有黄绿色气体生成，b、d中存在高浓度的Cl-，但没有黄绿色气体生成，说明是低导致，由此可知猜想一成立。 15．某化学兴趣小组利用如图所示装置制备，并进行性质检验的一体化实验。回答下列问题： (1)用于滴加浓盐酸的仪器名称是 ，写出生成氯气时发生反应的化学方程式： 。 (2)装置A中盛装的试剂是 。实验前，甲同学打开活塞，关闭活塞、、。开始实验，当观察到单排管中出现 (填颜色)气体，可进行相应实验。 ①打开活塞，装置B中发生反应：。请用双线桥表示该反应中电子的得失和数目 。 ②打开活塞，装置D中观察到的现象是 。 (3)乙同学提出：应将以上装置E中的水替换为NaOH溶液，其理由是 。 【答案】(1) 分液漏斗 (2) 饱和食盐水 黄绿色 溶液由红色变为无色(或红色变浅) (3)氯气在水中溶解度不大，NaOH溶液可以吸收更多的氯气 【分析】二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，装置A用于除去氯气中的氯化氢气体，则装置A中盛装的试剂是饱和食盐水，装置B中氯气与淀粉碘化钾反应生成碘单质，淀粉遇碘变蓝；装置C中氯气与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀；装置D中氯气与滴有酚酞的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，溶液碱性减弱，溶液红色会变浅直至褪色；装置E中氯气与水反应，据此解答。 【详解】（1）由仪器构造可知，用于滴加浓盐酸的仪器名称是分液漏斗，二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：； （2）由分析可知，装置A中盛装的试剂是饱和食盐水。实验前，甲同学打开活塞，关闭活塞、、。氯气为黄绿色气体，则开始实验，当观察到单排管中出现黄绿色气体，可进行相应实验。 ①装置B中发生反应：，氧化生成，Cl元素化合价从0价降低至-1价，I元素化合价从-1价升高至0价，则用双线桥表示该反应中电子的得失和数目为：； ②打开活塞，装置D中氯气与滴有酚酞的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，溶液碱性减弱，溶液红色变浅，但次氯酸钠具有强氧化性，导致溶液褪色，则装置D中观察到的现象为：溶液由红色变为无色(或红色变浅)； （3）氯气有毒，且氯气在水中溶解度不大，直接用水吸收氯气，效果较差，则应将以上装置E中的水替换为NaOH溶液，其理由是：氯气在水中溶解度不大，NaOH溶液可以吸收更多的氯气。 过关检测 1．如图所示是常温下用与浓盐酸反应制取的简易装置。下列说法不正确的是 A．A中固体也可以用等代替 B．装置A发生反应的化学方程式为 C．待没有气泡产生后，向A中加入足量溶液，根据沉淀质量可求出剩余盐酸的量 D．可以用排饱和食盐水法收集 【答案】C 【详解】 2．1774年，瑞典化学家舍勒发现了制备的方法。在此启发下，兴趣小组利用以下装置进行实验，其中能够达到目的的是 A．制取 B．除去中的HCl C．收集 D．吸收尾气中的 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】与浓盐酸在加热条件下可制取，A错误；除去中的HCl气体用饱和食盐水，导管长进短出，B错误；的密度比空气的大，用向上排空气法收集，导管长进短出，C错误；可与NaOH溶液反应，应用NaOH溶液进行尾气处理，D正确。 3．实验室利用如图所示的装置制备干燥、纯净的。下列有关叙述不正确的是 A．取出V处导管放一片湿润的淀粉-试纸可以证明是否收集满 B．装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为浓硫酸、饱和溶液 C．的密度比空气的密度大，故装置Ⅳ中长导管进气，短导管出气 D．装置V中反应的离子方程式为 【答案】B 【详解】能够将氧化为，遇淀粉溶液变蓝，A正确；装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和溶液、浓硫酸，先除去中的气体，再干燥，B错误；的密度比空气的密度大，故可利用排空气法收集，装置IV中长导管进气，短导管出气，C正确；装置V中多余的可用溶液吸收，D正确。 4．下列有关实验现象及分析正确的是 选项 实验现象 分析 A 向氯水滴加1~2滴石蕊试液，溶液先变红后褪色 氯水中有盐酸、次氯酸 B 将盛满氯气的试管倒扣在水槽中，静置一段时间后试管内液面上升 氯气与水发生反应 C 向待测液中先加入稀盐酸酸化，再加入硝酸银溶液，出现白色沉淀 待测液中含有 D 向氯水中加入有色布条，布条褪色 有漂白性 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．向氯水中滴加1~2滴石蕊试液，氯水中有盐酸，溶液先变红，氯水中有次氯酸，次氯酸具有漂白性，溶液后褪色，A正确； B．氯气能溶于水，静置一段时间后试管内液面上升，不能说明氯气和水发生了反应，B错误； C．向待测液中先加入稀盐酸酸化，引入了氯离子，则出现白色沉淀不能说明待测液中含有，C错误； D．向氯水中加入有色布条，布条褪色，说明氯气和水生成具有漂白性的物质，没有漂白性，D错误； 故选A。 5．已知：N2H4∙H2O (水合肼)是一种二元弱碱，有强还原性，N2H4∙H2O能与NaClO反应生成N2。利用NaClO氧化CO(NH2)2(尿素)可制备N2H4∙H2O，制备流程如下图所示，步骤Ⅰ中氧化产物为NaClO和NaClO3。 下列说法错误的是 A．步骤Ⅰ反应产物中，若与个数比为，则溶液中与个数比为 B．步骤Ⅱ反应的离子方程式为 C．步骤Ⅱ中应将尿素逐滴滴加到NaClO溶液中便于生成水合肼 D．N2H4∙H2O与足量稀盐酸反应生成正盐 【答案】C 【分析】将Cl2通入NaOH溶液中，起初发生反应生成NaClO、NaCl等，由于反应放热，后来反应生成NaClO3、NaCl等；将所得溶液与尿素混合，发生反应生成N2H4∙H2O和Na2CO3，但由于N2H4∙H2O具有还原性，能被NaClO继续氧化，所以需要注意试剂加入的顺序。 【详解】A．步骤Ⅰ中，Cl2与NaOH溶液发生反应，反应产物中与个数比为，设、、ClO-的个数比为16:1:x，依据得失电子守恒，可得出16×1=1×5+x，x=11，则溶液中与个数比为，A正确； B．步骤Ⅱ中，NaClO与尿素在碱性环境中发生反应，生成N2H4∙H2O和Na2CO3，依据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒，可得出发生反应的离子方程式为，B正确； C．题干信息显示：N2H4∙H2O具有强还原性，能与NaClO反应生成N2，则步骤Ⅱ中，应将NaClO溶液逐滴滴加到尿素中，防止生成的N2H4∙H2O被NaClO氧化，便于生成水合肼，C错误； D．N2H4∙H2O (水合肼)是一种二元弱碱，则N2H4∙H2O与足量稀盐酸反应生成正盐，D正确； 故选C。 6．利用NaClO氧化尿素[CO(NH2)2]反应制备N2H4•H2O (水合肼)的实验流程如图所示： 已知：①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应； ②氯气与烧碱在低温下生成NaClO，在较高温下生成NaClO3； ③N2H4·H2O有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。 下列说法正确的是 A．步骤Ⅰ中无需控制反应的温度。 B．步骤Ⅱ中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中。 C．生成水合肼的离子方程式为：C1O-+CO(NH2)2+2H2O=C1-++N2H4·H2O+H+。 D．步骤Ⅱ生成水合肼反应中NaClO作为氧化剂 【答案】D 【分析】由流程可知，步骤Ⅰ中发生Cl2+2OH- =ClO- +Cl- +H2O，温度过高时易发生。步骤Ⅱ中发生，且将NaC1O溶液逐滴滴加到尿素中，防止过量的NaClO溶液将N2H4·H2O氧化，步骤Ⅲ中分离出碳酸钠、水合肼，以此来解答。 【详解】A．步骤Ⅰ中温度过高发生副反应，为避免温度过高，可采用冰水浴控制温度，故A错误； B．步骤Ⅱ中将尿素水溶液逐滴滴入碱性溶液中，NaClO过量，尿素会被氧化成N2，不利于水合肼生成，故B错误； C．根据分析，生成水合肼的离子方程式为：，故C错误； D．根据C中方程式可知，步骤Ⅱ生成水合肼反应中NaClO中氯元素从+1价被还原为-1价，因此NaClO作为氧化剂，故D正确； 故答案为：D。 7．“价-类二维图”是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价-类二维图”如图所示，a、b、c、d、e、f为含氯元素的物质。已知：a和e反应的化学方程式为。下列说法不正确的是 A．a溶液的酸性比d溶液的弱 B．b、c均可用于自来水消毒 C．物质f可用于漂白 D．实验室可用物质e为原料制备 【答案】A 【详解】由图可知，a为，b为，c为，d为，e为，f为次氯酸盐。a溶液为盐酸，是强酸，d溶液为溶液，是弱酸，A错误；b为，溶于水产生的具有强氧化性，c为，具有强氧化性，则物质b、c均能用于自来水消毒，B正确；f为次氯酸盐，具有强氧化性，可用于漂白，C正确；e为，实验室可用为原料制备，D正确。 8．氯元素可形成多种物质，为了研究方便，绘制氯及其化合物的价-类二维图如下图所示。下列说法不正确的 A．a溶液与e溶液混合在一定条件下可发生氧化还原反应 B．工业上用物质b和石灰乳反应制备漂白粉 C．可用pH试纸测定c的水溶液的pH值 D．d具有强氧化性，可以用于饮用水的消毒 【答案】C 【分析】根据氯及其化合物的价类二维图可知，a为HCl，b为Cl2，c为次氯酸盐，d为ClO2，e为氯酸盐。 【详解】A．浓盐酸和氯酸盐混合加热条件下可发生氧化还原反应生成氯气，A正确； B．工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉，B正确； C．次氯酸盐具有漂白性，则不能用pH试纸测定其水溶液的pH值，C错误； D．ClO2中氯为+4价，具有强氧化性，可以用于饮用水的消毒，D正确； 故选C。 二、解答题 9．实验室通常采用二氧化锰与浓盐酸反应来制取氯气，其中最突出的问题：一是无法及时终止氯气的继续产生，二是反应后装置内残留的氯气容易外泄。某实验小组设计如图所示装置（夹持仪器已省略）可以有效地解决这些问题。 回答下列问题。 (1)反应开始前在两口烧瓶内加入浓盐酸，将二氧化锰粉末置于PTFE微孔薄膜袋内（利用聚四氟乙烯线将薄膜袋固定在聚四氟乙烯棒上），移动聚四氟乙烯棒使其伸入浓盐酸中，点燃酒精灯（附陶土网），反应的化学方程式为 。 (2)装置B中加入的试剂为 ，装置中无水氯化钙的作用是 。 (3)对比干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸出现的现象可得出的结论是 。 (4)通过实验可得，、、的氧化性由强到弱依次是 。 (5)硝酸银溶液中发生反应的离子方程式有、 。 (6)当所有实验结束后，熄灭酒精灯，将聚四氟乙烯棒向上拉起，PTFE微孔薄膜袋脱离浓盐酸，反应终止；最后还需进行的操作是 。 【答案】(1) (2) 饱和食盐水 干燥 (3)干燥的氯气无漂白性，湿润的氯气有漂白性（或干燥的氯气无漂白性，HClO有漂白性） (4) (5) (6)推动大号注射器活塞将装置内残留的氯气排出 【详解】（1）用]与浓盐酸制取的反应的化学方程式为。（2）装置B用于除去中混有的HCl气体，装置B中的试剂为饱和食盐水；装置中的无水氯化钙用于除去中混有的水蒸气，作用是干燥氯气。（3）干燥的不能使干燥的蓝色石蕊试纸褪色，说明干燥的无漂白性；湿润的蓝色石蕊试纸褪色，说明湿润的具有漂白性，其实质是与水反应生成的HClO有漂白性。（4）同一反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的，与浓盐酸反应生成，反应中作氧化剂，说明氧化性，潮湿环境下能氧化KI生成而使淀粉试纸变蓝，说明氧化性，故、、的氧化性由强到弱依次是。（5）能与反应生成AgCl沉淀，故还发生了反应。（6）反应终止后，装置内还有残留的氯气，在拆卸装置前还需要推动大号注射器活塞将装置内残留的氯气排出并吸收，防止污染空气。 10．电石渣[主要成分为，杂质不参与反应]是氯碱工业中的废料，以电石渣为原料制取的工艺流程如图所示： 已知：易溶于水。 (1)工业生产电石的反应为，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (2)流程中的可由与浓盐酸反应制得，离子方程式为 ，其中盐酸体现的性质有 ；下列发生装置可用于上述方法制备的是 (填字母)。 (3)写出与在70℃以上时反应生成的化学方程式 。 (4)“过滤”操作中，用到的玻璃仪器有 。 (5)若该工艺流程中电石渣的投料为，最终得到，则电石渣中的质量分数为 。 【答案】(1) (2) 酸性和还原性 A (3) (4)漏斗、烧杯、玻璃棒 (5)74% 【分析】电石渣主要成分为，氯气和电石渣在70℃以上温度与水、氯气反应生成、和，和发生反应生成沉淀和溶液，过滤后将滤液经过一系列操作，最终得到。 【详解】（1）工业生产电石的反应为：，根据反应方程式分析得到碳化合价既升高又降低，因此该反应中氧化剂、还原剂均为，生成时作氧化剂，生成时作还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为。 （2）与浓盐酸反应生成、氯化锰和水，该反应的离子方程式是；氯的化合价部分升高，还有一部分化合价未变，因此盐酸体现的性质为酸性和还原性；该反应是固体+液体，加热制气装置，故下列发生装置可用于制备的是。 （3）流程中“制”主要是和反应生成、和，其化学方程式为：。 （4）“过滤”操作中，用到的玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒。 （5）“制”反应为，可得反应的关系式为：，若该工艺流程中电石渣的投料为300g，最终得到，，则电石渣中的质量分数为：。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第09讲氯气实验室制法及氯离子的检验 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1.知道实验室制备氯气的原料，理解其制备原理。 2.能根据氯气制备原理及氯气的性质，认识氯气的制备装置、净化干燥装置、收集装置和尾气处理装置。 3.了解氯离子的检验原理、所用试剂，能规范书写氯离子的检验方法。 一、氯气的实验室制法 1．制取原理 实验室通常用强氧化剂MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。 （1）用MnO2制取Cl2的化学方程式： 。 （2）其他制备Cl2的化学反应原理（特点：不需要 ） ①14HCl(浓)＋K2Cr2O7= ②16HCl(浓)＋2KMnO4= ③6HCl(浓)＋KClO3= ④4HCl(浓)＋Ca(ClO)2= 2．实验装置 注：实验装置改进 （1）制备装置 橡皮管a的作用：使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证 。 （2）净化装置 改进作用①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞现象为：长颈漏斗中液面 。 ②该装置的作用之一是观察气体的 。 （3）干燥装置 改进作用：用 或 固体同样能吸收氯气中的水蒸气，且操作方便安全，但不能用 。 3．制取流程 （1）制备装置类型：固体＋液体气体 （2）净化方法：用 除去HCl，再用 除去水蒸气。 （3）收集方法：①氯气的密度比空气大，可用 排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用 法收集。 （4）验满方法：①将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即 ，则证明已集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先 后 ，则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了 气体，则证明已集满。 （5）尾气吸收：用强碱溶液(如 溶液)吸收。 【特别提醒】 实验室制取氯气的注意事项 （1）反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应 ，故盐酸中的HCl不可能 参加反应。 （2）加热温度：不宜过高，以 HCl挥发。 （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 。 （4）尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2， 用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 课本【思考与讨论】参考答案： （1）吸收氯气尾气，防止氯气污染空气。 （2）应考虑的方面主要有： ①根据反应物的状态和化学反应是否需要加热等，设计气体发生装置。如“固+液”型常用图2-17所示装置，“固”型常用下图A所示装置，“固+液――→”型可用下图B所示装置。 ②对于所制备的气体，必要时要进行净化或干燥。 ③依据气体的密度、水溶性以及在空气中的稳定性，选择收集方法。如一氧化氮气体难溶于水，比空气密度稍大，在空气中易与氧气反应生成二氧化氮气体，故常用排水法收集一氧化氮气体。 ④如果所制备的气体有毒副作用，要适当处理它的尾气，以防污染空气或酿成其他危险事故。 ⑤将上述各个装置组成合理的顺序，一般为发生装置→除杂(包括干燥)装置(如需要)→收集装置→尾气处理装置(如需要)。 ⑥从仪器性能、操作方法等方面设计出实验安全措施。如用上图A所示的方法制备、收集氧气时，实验结束时要先将导管从水中取出，再熄灭酒精灯，以防水被倒吸而导致试管炸裂；用上图C所示方法制取蒸馏水，要在圆底烧瓶下加垫石棉网，以免圆底烧瓶受热时炸裂。 二、氯离子的检验 1.实验探究——【实验2-9】氯离子的检验 实验原理 HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3；NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3；Na2CO3＋2AgNO3=Ag2CO3↓＋2NaNO3；Ag2CO3＋2HNO3=CO2↑＋H2O＋2AgNO3； 实验用品 稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、AgNO3溶液、稀硝酸；试管、胶头滴管。 实验步骤 在三支试管中分别加入2-3mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，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， 实验现象 稀盐酸和NaCl溶液中加入AgNO3溶液都产生 沉淀，再加 ，沉淀 。Na2CO3溶液中加入AgNO3溶液产生 沉淀，再加 ，沉淀 ，且放出 。 实验结论 可用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验Cl-的存在。 实验说明 这是由于，稀盐酸和NaCl溶液中的Cl-会与AgNO3溶液中的Ag+结合生成AgCl白色沉淀，Na2CO3溶液中的CO32-会和AgNO3溶液中的Ag+结合生成Ag2CO3白色沉淀，AgCl不溶于稀硝酸，但是Ag2CO3沉淀会溶于稀硝酸，反应生成C02气体，因此会看到气泡。因此，实验室常用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验Cl-的存在。 2.氯离子的检验 （1）试剂：硝酸银溶液、 （2）实验室检验C1-的方法：取少量待测液于试管中，向其中加入少量 （排除 -等离子可能造成的千扰)，然后滴入 ，如产生 沉淀，则可判断该溶液中含有C1-。 （3）检验CI的注意事项 ①检验时要先加稀HNO3以排除CO32-等离子的干扰。不能用 ,因为 ，会干扰实验，更不能用 ，因为 。 ②若被检液中含有SO42-,需先用 除去 ，然后加入HNO3酸化的AgNO3溶液检验C1-。 考点一 实验制取氯气 【例1】某化学小组用如图所示装置制取，下列说法不正确的是 A．该装置图中至少存在两处明显错误 B．为了防止污染空气，必须进行尾气处理 C．将通入溶液中可制得漂白液 D．该实验中收集的方法不正确 【变式1-1】如图是制备漂白粉的实验装置，下列说法正确的是 A．将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2 B．三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O C．冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应 D．锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 【变式1-2】某兴趣小组为制备氯气并验证其性质，做了如下实验，实验装置如图所示(部分固定装置未画出)。下列说法不正确的是 A．将装置A中换成，也能达到实验目的 B．装置B有除去及作安全瓶的作用 C．装置C中可以看到有色布条Ⅰ褪色，布条Ⅱ不褪色 D．F中发生的离子方程式为：Cl2+OH- =Cl- +ClO- +H2O 考点二 氯离子的检验 【例2】下列实验操作、现象、结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将一小块金属钠加入至溶液中 溶液蓝色褪去，有红色固体出现 钠比铜还原性强，钠置换出铜 B 向包裹固体的脱脂棉通入气体 脱脂棉燃烧起来 有助燃性，脱脂棉能在中燃烧 C 向待测液中先加入稀盐酸酸化，再加入硝酸银溶液 出现白色沉淀 待测液中含有 D 向和水反应后的溶液中加入 产生大量能让带火星木条复燃的气体 和水反应后产生了 A．A B．B C．C D．D 【变式2-1】化学是一门以实验为基础的自然科学，下列实验的操作、现象都正确且能得出对应结论的是 选项 实验操作 现象 所得结论 A 将少量氯水滴到pH试纸上 pH试纸先变红后变白 氯水具有酸性、漂白性 B 将少量钠放入硫酸铜溶液中 产生了红色固体 钠置换出了铜 C 向某未知溶液中加入硝酸银溶液 产生白色沉淀 原溶液中含有 D 用铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧 观察到火焰呈黄色 原溶液中一定含有钠元素，不含钾元素 A．A B．B C．C D．D 【变式2-2】下列实验操作及对应结论正确的是 A．用pH试纸测出饱和氯水的pH=2 B．分别向等体积同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴入2滴酚酞，Na2CO3溶液较NaHCO3溶液红色更深，说明Na2CO3溶液碱性更强 C．用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，观察火焰颜色为黄色，该溶液一定为钠盐溶液。 D．取试液于试管中，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明该溶液中含有Cl﹣ 考点三 氯气性质的综合应用 【例3】某同学设计的制备并探究氯气性质的微型实验装置如图。下列说法错误的是 A．向上拉注射器活塞，松开手后，活塞恢复到原位置，则气密性良好 B．生成氯气的反应中体现还原性的和体现酸性的的物质的量之比为 C．干花不褪色，而鲜花褪色，说明氯气无漂白性 D．吸有氢氧化钠溶液的滴管可吸收过量的氯气 【变式3-1】是重要的化工产品，易升华，遇水蒸气易潮解，主要用作水处理剂、催化剂等。某小组设计如图所示的实验装置制备氯化铁： 已知：石棉绒是一种耐火材料，不参与反应。下列叙述正确的是 A．装置A利用浓盐酸的挥发性和还原性制取氯气 B．装置B宜盛放饱和溶液，能除去中的 C．石棉绒的作用是增大反应物的接触面积，使反应更充分 D．装置E是为了收集，装置F宜盛放无水氯化钙 【变式3-2】小组同学为探究NaClO的性质，利用84消毒液进行如下实验。已知：向NaOH中通入少量Cl2可以制得84消毒液。 装置 序号 试剂A 试剂B 实验现象 ① 84消毒液 (含0.01 mol∙L-1 NaClO) KI 溶液 溶液立即变棕黄色 ② NaCl溶液 无明显现象 ③ 盐酸 立即产生黄绿色气体 下列说法不正确的是 A．①中NaClO体现了氧化性 B．由①②可知，还原性Cl– < I– C．③中产生黄绿色气体的离子方程式为：Cl– + ClO– + H2O =Cl2 + 2OH– D．由实验可知，氧化性：HClO > ClO– 基础达标 1．实验室制备的中含有HCl气体，下列试剂中可以除去HCl气体的是 A．NaOH溶液 B．溶液 C．饱和食盐水 D．纯水 2．下列图示实验中，操作规范的是 A．收集 B．用pH试纸测定溶液 C．加热试管中的液体 D．向试管中滴加溶液 A．A B．B C．C D．D 3．实验结束后，以下哪种废弃物的处理方式是正确的 A．不可以将未用完的钠、钾、白磷等放回原试剂瓶 B．对于含重金属离子的废液，可以利用沉淀法进行处理 C．酸、碱溶液用后可以直接倒入下水道 D．做氯气性质实验的装置，可以直接敞口放置 4．下列关于氯水的叙述中，正确的是 A．氯水可以储存在钢瓶中 B．新制氯水不具有消毒功能 C．光照新制氯水有气泡逸出，该气体是 D．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 5．“氯气对水一心一意，水偏弄成三分四离”其中“三分四离”指的是新制氯水中的七种微粒。下列实验现象和结论一致的是 A．新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰，说明有 B．光照新制氯水有气泡逸出，该气体是 C．将固体加入新制的氯水中，有气泡产生，说明有HClO D．加入后，再加稀盐酸酸化，有白色沉淀产生，说明有 6．化学实验是学习化学的最主要方法。下列做法正确的是 A．用自来水配制 AgNO3溶液 B．实验中剩余的钠块，要立即放回原试剂瓶 C．实验室制备 Cl2时，采用澄清石灰水吸收尾气 D．浓硫酸溅到皮肤上，立即用NaOH 溶液中和后用大量水清洗 7．下列说法正确的是 A．向Na2CO3溶液中加入少量HCl立即冒泡 B．H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾 C．向某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀，说明溶液中有Cl- D．Na2O2中阴阳离子的个数比为1:1，Na2O中阴阳离子的个数比为2:1 8．工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是 A．漂白液的有效成分是NaClO B．检验Cl2中是否混有HCl气体，可将气体通入硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀 C．通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D．NaClO溶液比HClO溶液稳定 9．下列有关氯水实验的现象及结论都正确的是 选项 实验现象 实验结论 A 光照新制氯水有气泡冒出 氯水含有，光照后逸出的气体是 B 将固体加入新制氯水，有无色无味的气体产生 氯水中含有，能与反应产生 C 氯水能使干燥的有色布条褪色 具有漂白性 D 新制氯水放置一段时间后，pH变大 次氯酸浓度变小 A．A B．B C．C D．D 10．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论下不正确的是 A．氯水呈浅黄绿色，说明氯水中含有 Cl2 B．氯水能杀灭水中的病菌，说明氯水中含有 HClO C．向氯水中加入少量 NaHCO3固体，有无色气泡产生，说明氯水中含有 H+ D．向氯水中滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色，说明氯水中含有H+和Cl- 11．某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氨水的pH、·氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数三者的变化，实验结果如图所示。下列说法正确的是 A．氯水中存在自由移动的离子能导电，Cl2属于电解质 B．根据图①②，推测氯水中无H+，光照时生成了盐酸，H+的浓度增加 C．根据图③，光照时O2体积分数逐渐增加，推测是H2O发生了分解 D．综合以上实验可推测，久置的氯水漂白性减弱 12．将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器三种传感器分别插入盛有氯水的密闭广口瓶中，用强光照射，所采集数据如下： (1)光照过程中氯水的pH (2)氯水中氯离子的浓度 (3)广口瓶中氧气的体积分数的变化   由以上数据可得，次氯酸分解产物为 ①H＋      ②OH-      ③Cl-      ④Cl2      ⑤O2 A．①③⑤ B．②③⑤ C．②④⑤ D．①④⑤ 13．下列实验过程中，不会产生气体的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 14．氯气是一种非常重要的化工原料，可用于制造盐酸、漂白剂、农药等。实验室制取氯气并进一步制取无水的实验装置如下图所示： 已知：无水在空气中易与水发生反应，加热易升华。回答下列问题： (1)装置A中发生反应的化学方程式是 。浓盐酸在反应中显示出来的性质是 (填写编号)。 a．只有还原性    b．还原性和酸性    c．只有氧化性    d．氧化性和酸性 (2)关于试剂X、试剂Y，正确选择是_______(填标号)。 A．试剂X是浓硫酸、试剂Y是饱和食盐水 B．试剂X是饱和食盐水、试剂Y是浓硫酸 C．试剂X是浓硫酸、试剂Y是饱和 D．试剂X是饱和、试剂Y是浓硫酸 (3)装置F中无水的作用是 。 (4)某兴趣小组在实验中发现浓盐酸与混合加热生成氯气，稀盐酸与混合加热不生成氯气。对用稀盐酸实验没有氯气生成的原因，兴趣小组经讨论后有如下猜想： 猜想一：小明认为是低导致。猜想二：小红认为是 低导致。 小组设计了以下实验方案进行验证： a．稀盐酸滴入中，然后通入气体加热 b．稀盐酸滴入中，然后加入固体加热 c．稀盐酸滴入中，然后加入浓硫酸加热 d．与的浓溶液混合加热 e．浓硫酸与固体、固体共热 实验现象：a、c、e有黄绿色气体生成，b、d没有黄绿色气体生成。 由此可知猜想 成立。 15．某化学兴趣小组利用如图所示装置制备，并进行性质检验的一体化实验。回答下列问题： (1)用于滴加浓盐酸的仪器名称是 ，写出生成氯气时发生反应的化学方程式： 。 (2)装置A中盛装的试剂是 。实验前，甲同学打开活塞，关闭活塞、、。开始实验，当观察到单排管中出现 (填颜色)气体，可进行相应实验。 ①打开活塞，装置B中发生反应：。请用双线桥表示该反应中电子的得失和数目 。 ②打开活塞，装置D中观察到的现象是 。 (3)乙同学提出：应将以上装置E中的水替换为NaOH溶液，其理由是 。 过关检测 1．如图所示是常温下用与浓盐酸反应制取的简易装置。下列说法不正确的是 A．A中固体也可以用等代替 B．装置A发生反应的化学方程式为 C．待没有气泡产生后，向A中加入足量溶液，根据沉淀质量可求出剩余盐酸的量 D．可以用排饱和食盐水法收集 2．1774年，瑞典化学家舍勒发现了制备的方法。在此启发下，兴趣小组利用以下装置进行实验，其中能够达到目的的是 A．制取 B．除去中的HCl C．收集 D．吸收尾气中的 A．A B．B C．C D．D 3．实验室利用如图所示的装置制备干燥、纯净的。下列有关叙述不正确的是 A．取出V处导管放一片湿润的淀粉-试纸可以证明是否收集满 B．装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为浓硫酸、饱和溶液 C．的密度比空气的密度大，故装置Ⅳ中长导管进气，短导管出气 D．装置V中反应的离子方程式为 4．下列有关实验现象及分析正确的是 选项 实验现象 分析 A 向氯水滴加1~2滴石蕊试液，溶液先变红后褪色 氯水中有盐酸、次氯酸 B 将盛满氯气的试管倒扣在水槽中，静置一段时间后试管内液面上升 氯气与水发生反应 C 向待测液中先加入稀盐酸酸化，再加入硝酸银溶液，出现白色沉淀 待测液中含有 D 向氯水中加入有色布条，布条褪色 有漂白性 A．A B．B C．C D．D 5．已知：N2H4∙H2O (水合肼)是一种二元弱碱，有强还原性，N2H4∙H2O能与NaClO反应生成N2。利用NaClO氧化CO(NH2)2(尿素)可制备N2H4∙H2O，制备流程如下图所示，步骤Ⅰ中氧化产物为NaClO和NaClO3。 下列说法错误的是 A．步骤Ⅰ反应产物中，若与个数比为，则溶液中与个数比为 B．步骤Ⅱ反应的离子方程式为 C．步骤Ⅱ中应将尿素逐滴滴加到NaClO溶液中便于生成水合肼 D．N2H4∙H2O与足量稀盐酸反应生成正盐 6．利用NaClO氧化尿素[CO(NH2)2]反应制备N2H4•H2O (水合肼)的实验流程如图所示： 已知：①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应； ②氯气与烧碱在低温下生成NaClO，在较高温下生成NaClO3； ③N2H4·H2O有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。 下列说法正确的是 A．步骤Ⅰ中无需控制反应的温度。 B．步骤Ⅱ中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中。 C．生成水合肼的离子方程式为：C1O-+CO(NH2)2+2H2O=C1-++N2H4·H2O+H+。 D．步骤Ⅱ生成水合肼反应中NaClO作为氧化剂 7．“价-类二维图”是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价-类二维图”如图所示，a、b、c、d、e、f为含氯元素的物质。已知：a和e反应的化学方程式为。下列说法不正确的是 A．a溶液的酸性比d溶液的弱 B．b、c均可用于自来水消毒 C．物质f可用于漂白 D．实验室可用物质e为原料制备 8．氯元素可形成多种物质，为了研究方便，绘制氯及其化合物的价-类二维图如下图所示。下列说法不正确的 A．a溶液与e溶液混合在一定条件下可发生氧化还原反应 B．工业上用物质b和石灰乳反应制备漂白粉 C．可用pH试纸测定c的水溶液的pH值 D．d具有强氧化性，可以用于饮用水的消毒 二、解答题 9．实验室通常采用二氧化锰与浓盐酸反应来制取氯气，其中最突出的问题：一是无法及时终止氯气的继续产生，二是反应后装置内残留的氯气容易外泄。某实验小组设计如图所示装置（夹持仪器已省略）可以有效地解决这些问题。 回答下列问题。 (1)反应开始前在两口烧瓶内加入浓盐酸，将二氧化锰粉末置于PTFE微孔薄膜袋内（利用聚四氟乙烯线将薄膜袋固定在聚四氟乙烯棒上），移动聚四氟乙烯棒使其伸入浓盐酸中，点燃酒精灯（附陶土网），反应的化学方程式为 。 (2)装置B中加入的试剂为 ，装置中无水氯化钙的作用是 。 (3)对比干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸出现的现象可得出的结论是 。 (4)通过实验可得，、、的氧化性由强到弱依次是 。 (5)硝酸银溶液中发生反应的离子方程式有、 。 (6)当所有实验结束后，熄灭酒精灯，将聚四氟乙烯棒向上拉起，PTFE微孔薄膜袋脱离浓盐酸，反应终止；最后还需进行的操作是 。 10．电石渣[主要成分为，杂质不参与反应]是氯碱工业中的废料，以电石渣为原料制取的工艺流程如图所示： 已知：易溶于水。 (1)工业生产电石的反应为，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (2)流程中的可由与浓盐酸反应制得，离子方程式为 ，其中盐酸体现的性质有 ；下列发生装置可用于上述方法制备的是 (填字母)。 (3)写出与在70℃以上时反应生成的化学方程式 。 (4)“过滤”操作中，用到的玻璃仪器有 。 (5)若该工艺流程中电石渣的投料为，最终得到，则电石渣中的质量分数为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$