专题04 氯气实验室制备及性质综合实验设计（重难点讲义）化学人教版2019必修第一册

专题07 氯气实验室制备及性质综合实验设计 ‌ 1.掌握实验室制氯气的反应原理（二氧化锰与浓盐酸加热）及离子方程式。 2.理解氯气的物理性质（黄绿色气体、密度大于空气）及化学性质（毒性、漂白性、与水/金属反应）。 3能独立组装实验室制氯气的装置（发生→净化→收集→尾气处理）。 4.设计实验验证氯气性质（如漂白性实验、与金属钠反应）。 5.分析实验异常现象（如褪色不明显、杂质干扰）并提出改进方案 6.学会氯气净化的方法（除HCl用饱和食盐水，干燥用浓硫酸）及尾气处理（NaOH溶液吸收）。 ‌一、实验室制备氯气的实验原理 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。 三、氯气性质实验设计‌ 1.‌漂白性验证‌ （1）‌实验原理 ①原理：干燥氯气无漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸（HClO）具有强氧化性，导致漂白作用 ②反应方程式‌‌：Cl2＋H2OHCl＋HClO ③‌漂白本质‌：HClO分解有色物质的发色基团（氧化作用），漂白效果不可逆‌。 （2）‌实验装置与试剂 ①‌装置 a.氯气发生装置（圆底烧瓶+分液漏斗）：或‌ b.除杂及干燥装置：除HCl(盛饱和食盐水的洗气瓶）,干燥氯气(盛浓硫酸的洗气瓶） c.对比测试瓶，两个干燥集气瓶（分别装干燥/湿润纸条）：‌ d.尾气吸收：用NaOH溶液吸收多余Cl2, ②试剂 a.氯气（由MnO2与浓盐酸共热或由KMnO4与浓盐酸反应制取）‌‌ b.红色纸条（或有色布条）、有色鲜花‌ c.饱和食盐水、蒸馏水、浓硫酸‌‌ （3）操作步骤与现象 步骤 操作 现象 结论 ‌1. 干燥氯气 + 干燥纸条‌ 将干燥红色纸条放入盛干燥氯气的集气瓶 纸条不褪色‌ 干燥氯气无漂白性 ‌2. 干燥氯气 + 湿润纸条‌ 将蒸馏水湿润的红色纸条放入另一干燥氯气集气瓶 纸条‌迅速褪色‌ 氯气与水反应生成HClO，具漂白性 ‌3. 拓展验证（可选）‌ 有色鲜花放入干燥氯气瓶 鲜花颜色‌逐渐变浅‌ HClO漂白作用需水分参与 （4）‌关键注意事项‌ ①‌干燥控制‌ a.干燥组实验：氯气需通过浓硫酸充分脱水，纸条必须完全干燥，否则实验失败。 b.湿润组纸条：仅需轻微润湿，水量过多会稀释HClO浓度导致褪色缓慢。 ②‌安全规范‌ a.‌通风操作‌：氯气毒性强，需在通风橱或空气流通处实验。 b.‌尾气处理‌：集气瓶口覆盖玻璃片防泄漏，尾气通入NaOH溶液吸收。 ③‌异常分析‌ a.‌褪色不明显‌：可能因氯气不纯（混空气）、纸条未充分湿润、或HClO浓度不足。 b.‌干燥组褪色‌：说明氯气未彻底干燥或纸条受潮，需检查干燥装置。 2.‌与金属反应‌ （1）钠与氯气反应 ①关键步骤‌： a.钠块用滤纸吸干煤油，置于石棉网上预热至熔成银白色小球； b.迅速将装满氯气的集气瓶倒扣小球上（瓶底铺细沙防炸裂）。 ②‌成功标志‌：黄色火焰持续燃烧，白烟沉积瓶壁。‌ （2）铁与氯气反应 ①关键步骤‌： a.细铁丝用砂纸打磨光亮，卷成螺旋状增大接触面积‌； b.酒精灯加热至红热，快速移入氯气瓶（避免接触瓶壁）‌。 ②现象解析‌：棕烟为FeCl3固体颗粒，加水后水解显黄色。 （3）铜与氯气反应 ①关键步骤‌： a.铜丝绕成螺旋状，灼烧至表面氧化层消失（呈红色）；‌ b.趁红热状态伸入氯气瓶，反应后加水溶解产物观察颜色。‌ ②溶液显色机制：蓝色：[Cu(H2O)4]2+；黄色：[CuCl4]2-；共存时呈蓝绿色。‌ 3.‌氯水成分探究‌ （1）分子成分验证 目标成分 实验操作 现象与结论 原理分析 ‌Cl2‌ 观察氯水颜色 溶液呈‌黄绿色 Cl2分子显色 ‌HClO‌ 滴入湿润有色布条 布条‌迅速褪色 HClO的强氧化漂白性 ‌H2O‌ 加入无水CuSO4 白色粉末变‌蓝色 CuSO4·5H2O生成 （2）离子成分验证 目标离子 实验操作 现象与结论 离子方程式 H+ ①滴加Na2CO3溶液 ②滴加紫色石蕊溶液 ①产生‌无色气泡‌ ②溶液‌先变红‌ 2H++CO32−=CO2 + H2O ‌Cl⁻ 滴加AgNO3溶液+稀硝酸 生成‌白色沉淀‌，不溶于稀硝酸 Ag++Cl−=AgCl ‌ClO⁻‌ 光照氯水后检测O2 用带火星木条检验到‌复燃‌ 2HClO2HCl+O2↑ 题型01 氯气的实验室制法 【典例】实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去中的HCl C．收集 D．吸收尾气中的 【变式】某化学兴趣小组利用和浓HCl及如图装置制备。下列分析中正确的是 A．A中可用长颈漏斗代替分液漏斗 B．A可用稀盐酸加强热制 C．B中盛放的NaOH溶液可以净化 D．可用C装置排空气收集 题型02 氯气的实验室创新制法 【典例】氯气及其化合物在生产生活中用途十分广泛。实验室用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，其反应原理为：2KMnO4＋16HCl(浓)＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。实验室需要制取少量Cl2，下列装置或操作正确的是 A．用装置甲生成Cl2 B．用装置乙除去Cl2中的HCl C．用装置丙收集Cl2 D．用装置丁吸收Cl2尾气 【变式】如图所示，实验室欲制取纯净干燥的氯气。下列说法不正确的是 A．装置接口按气流方向的连接顺序为a→d→e→h→i→f→g→b B．①中发生反应：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O C．⑤利用了浓硫酸的吸水性 D．可用澄清石灰水替代②中的NaOH溶液 题型03 氯气漂白性性质实验设计 【典例】（24-25高一上·全国·单元测试）某化学小组根据如图实验装置来制备氯气并探究氯气的性质，已知(浓)，下列说法错误的是 A．用含2mol HCl的浓盐酸，可以制备出标准状况下 B．若M是浓硫酸，通过该装置可以证明不具有漂白性 C．若M是饱和食盐水，可以除去挥发出的HCl D．不能用石灰水代替NaOH溶液进行尾气处理 【变式】（24-25高一上·天津·期中）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．装置C中有色布条Ⅰ褪色Ⅱ不褪色 B．将装置A中换成也能达到实验目的 C．装置B有除去HCl及作安全瓶的作用 D．F中的NaOH溶液的作用是吸收氯气的尾气 题型04 氯气其他性质实验设计 【典例】（24-25高一上·河南南阳·月考）某化学实验小组利用下图所示装置制备并进行性质验证，已知常温下浓盐酸与氯酸钾能反应生成。下列说法正确的是 A．①处湿润的红色布条褪色说明具有漂白性 B．②处石蕊试液先变红说明新制氯水具有酸性 C．③处小试管中液体逐渐变成浅黄绿色说明能溶于水 D．④处出现红棕色烟说明性质活泼 【变式】（24-25高一上·山东青岛·期中）某化学兴趣小组设计了如图装置，该装置能制取，并进行相关性质实验。下列说法正确的是 A．按照图示连接仪器，装入试剂，检验装置气密性后再进行实验 B．实验过程中应先点燃E处的酒精灯，再点燃A处的酒精灯 C．装置D中的现象是先变蓝后褪色 D．装置G可以储存多余的氯气 题型05 氯水成分探究实验设计 【典例】（24-25高一上·北京大兴·期中）在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是 方法 现象 结论 A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含Cl2 B 向新制氯水中滴入硝酸银溶液 产生白色沉淀 氯水中含Cl- C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水具有漂白性 D 向在阳光下久置后的氯水中滴入紫色石蕊溶液 溶液变红色不褪去 氯水中次氯酸发生了分解 2HClOH2O + Cl2↑ 【变式】（23-24高一上·江苏南京·期中）探究新制氯水成分及性质的实验中，根据下列方法和现象，不能得出相应结论的是 方法 现象 结论 A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含 B 向饱和溶液中加入足量氯水 有无色气体产生 氯水中含 HClO C 向溶液中加入氯水 有白色沉淀产生 氯水中含有 D 用玻璃棒蘸取氯水滴在淀粉-KI试纸上 试纸变蓝 氯水具有氧化性 【巩固训练】 1．（24-25高一上·广东广州·期中）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 2．（24-25高一上·广东珠海·期中）下列说法正确的是 A．图Ⅰ实验收集到的中只含有HCl一种杂质 B．图Ⅱ实验可用于测定氯水的pH C．图Ⅲ实验中产生了棕黄色的雾 D．图Ⅳ实验现象不能说明干燥的氯气有漂白性 3．（24-25高三上·河北邢台·期末）某同学设计了如图所示装置探究的性质。装置乙中出现白色沉淀，装置丙中溶液先变红后褪色。下列有关说法正确的是 A．甲中浓盐酸仅体现还原性 B．乙中现象不能说明溶于水后有生成 C．丙中现象说明具有酸性和漂白性 D．丁中发生反应的离子方程式为 4．（24-25高一上·山西朔州·期末）某化学实验小组为探究氯气漂白原理，设计了如图所示的实验装置。下列说法错误的是 A．将a中液体挤入b中发生的反应为(浓) B．装置c的作用是干燥反应产生的气体，故可以用碱石灰代替无水 C．注射器在实验中除了向试管e中加水外，还可以储存尾气，防止污染 D．当试管e中充满黄绿色气体时，品红试纸不褪色，推动注射器，向e中加水，品红试纸褪色 5．（23-24高一上·北京西城·期中）在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列操作和现象不能得出相应结论的是 操作 现象 结论 A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含Cl2 B 向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水 有无色气体产生 氯水显酸性 C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯气具有漂白性 D 向淀粉碘化钾试纸上滴加少量氯水 试纸变蓝 氯水具有氧化性 6.（24-25高一上·福建·期中）某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作：先给钠预热，等钠熔融成小球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述中错误的是(　　) A．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体 B．此反应说明燃烧不一定需要氧气 C．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气 D．氯气与金属钠反应属于吸热反应 7.（24-25高一上·北京·期中）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不正确的是 A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有氯气 B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl- C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H+ D．向KI-淀粉溶液中滴加氯水，溶液颜色变成蓝色，说明氯水中含有HClO 8.（24-25高一上·安徽合肥·期中）已知，某社团设计如图装置制备氯气并探究其性质(a、b为浸有相应试液的棉团；c、d为红纸)。下列实验的有关说法错误的是 A．甲和乙中试剂可互换 B．b处溶液红色会变浅 C．c为湿润红纸，d为干燥红纸 D．氯酸钾和浓盐酸反应中，氧化产物和还原产物的质量之比为 9．（24-25高一上·山东烟台·期中）为研究的漂白性并模拟工业制备漂白粉，设计下列装置进行实验。 下列说法错误的是 A．装置中发生反应： B．C、E处依次放入干燥有色布条、湿润有色布条 C．若无B装置，则G中最终产生漂白粉的有效成分含量偏低 D．H中试剂可为溶液，用于吸收未反应的 10．（24-25高一上·四川·月考）如图所示是实验室用软锰矿和浓盐酸制备纯净氯气的装置图： （1）装浓盐酸的仪器名称 。 （2）写出制取氯气的化学方程式 ，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （3）利用上图装置制备并收集纯净的氯气，则装置B中所装试剂为 ，其作用是 ，装置C中所装试剂的作用是 。 （4）E中所装试剂为 ，发生反应的离子方程式为 。 某实验小组对氯水成分和性质进行探究，实验如下： （5）氯水呈黄绿色，说明其中含有 (填化学式)。 （6）实验一的现象表明，氯水具有酸性和 性。 （7）氯气与水反应的化学方程式为 。 （8）用化学用语(化学方程式)说明实验二中“红色不褪去”的原因 。 (9)实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释所致，补充所加试剂和现象。(实验四) 、 。 【强化训练】 1．（2024高二下·云南·学业考试）某实验小组进行的制备和性质探究，下列装置和药品能实现相应实验目的的是 A．利用甲制备 B．利用乙除去中混有的杂质 C．利用丙探究干燥的有无漂白性 D．利用丁观察和燃烧反应的火焰呈黄色 2.（24-25高一下·全国·月考）某同学用如图所示装置制备并检验的性质。下列说法正确的是 A．Ⅰ中含有的浓盐酸与足量共热，生成标准状况下的一定小于22.4L B．Ⅱ中滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液不变红，说明新制氯水没有酸性 C．Ⅲ中生成了蓝色的烟 D．Ⅳ中湿润的有色布条褪色，说明氯气具有漂白性 3．（24-25高一上·广西南宁·期中）化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气，并探究了氯气的性质。实验装置如图所示(已知：遇到显红色，溶于水显橙色，溶于水显黄色)，下列说法正确的是 A．将a处次氯酸钙换成二氧化锰也可达成实验目的 B．湿润的试纸先变红后褪色，说明有酸性和漂白性 C．可观察到c处溶液变红，d处变为橙色，e处变为黄色，说明氯气具有氧化性且氧化性： D．不能用氢氧化钙溶液代替f 4.（24-25高一上·山东·期中）某实验小组利用以下装置制备少量的氯气，并检验氯气的性质。下列说法错误的是 A．锥形瓶中发生反应的化学方程式为 B．干燥的试纸不变色，湿润的试纸变红 C．观察到湿润的淀粉—KI试纸变蓝，说明具有氧化性 D．浸有溶液的棉花吸收的过程中氯气既体现氧化性又体现还原性 5.（24-25高一上·辽宁·期中）某化学兴趣小组利用如图所示装置探究氯气的某些性质，实验过程中观察到无底仪器a内颜色变为黄绿色然后逐渐褪色，湿润的淀粉-KI试纸变蓝(已知淀粉遇会变蓝)。下列说法正确的是 A．漂白粉的有效成分为和 B．通过实验可知的氧化性强于 C．小试管内发生的化学反应可能为 D．实验过程中，湿润的紫色石蕊溶液滤纸条会褪色，干燥的红色纸条一定不褪色 6.（2025·海南·模拟预测）实验室采用下列装置制备和收集少量。下列说法正确的是 A．试剂可以是固体 B．装置丙中盛有碱石灰，起到干燥的作用 C．装置丁的集气瓶能收集到纯净的 D．装置戊中的溶液可用澄清石灰水代替 7.（21-22高一上·广东中山·期末）在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是 方法 现象 结论 A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含有 B 向饱和溶液中加入足量氯水 有无色气体产生 氯水中含有HClO C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水中含有HClO D 向含有KSCN的溶液滴加氯水 溶液变成血红色 氯水中含有强氧化性物质 8.（24-25高三上·广东·期中）氯水在生活中应用广泛，研究小组利用下列装置验证干燥的氯气没有漂白性。下列说法正确的是 A．装置连接顺序可为Ⅰ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅴ B．试剂a为饱和食盐水 C．若除去装置Ⅱ则装置Ⅳ中的红色布条也不褪色 D．实验结束后，装置Ⅴ溶液中阴离子有、、 9.（2023·江苏卷·高考真题）实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去中的HCl C．收集 D．吸收尾气中的 10.（24-25高一上·北京丰台·期中）氯及其化合物有重要用途。请回答下列问题。 I.常用于饮用水消毒，溶于水得到氯水 （1）探究氯水的成分 实验 实验操作 实验现象 实验结论 i 观察氯水 氯水呈现黄绿色 氯水中存在① 。 ii 向氯水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液 ② 。 氯水中存在。 iii 向氯水中加入溶液 有气泡产生，且气体能令澄清石灰水变浑浊 氯水中存在③ 。 iv 向氯水中滴加品红溶液(有色物质) 溶液颜色很快褪去 氯水中存在具有漂白性的物质。 （2）已知，HCl没有漂白性。预测：①具有漂白性；②与水反应生成的新物质具有漂白性。设计实验验证猜想： 。 （3）写出与水反应的化学方程式为 。 （4）已知：氯水中HClO的浓度越大消毒能力越强。时，氯水中、、三种微粒所占百分数与pH的关系如右图所示。则用处理饮用水时，溶液的pH最佳控制范围是 。 （5）久置的氯水会失去漂白性，溶液由黄绿色变为无色。为探究氯水失效的原因，进行实验：用强光照射盛有氯水的密闭广口瓶，并用传感器测定广口瓶中pH、氯离子浓度氧气浓度随时间变化的数据，得到如下三条曲线。已知：pH越高，溶液的酸性越弱、碱性越强。 ①其中能表示在光照下氯水pH随时间变化的图像是 (填字母)。 ②用化学方程式解释氯水光照下的变化 。 II.“84”消毒液的制备 （6）考虑到氯水的不稳定性，科学家将氯气通入NaOH溶液中制得的“84”消毒液，用化学方程式表示其制备原理 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 氯气实验室制备及性质综合实验设计 ‌ 1.掌握实验室制氯气的反应原理（二氧化锰与浓盐酸加热）及离子方程式。 2.理解氯气的物理性质（黄绿色气体、密度大于空气）及化学性质（毒性、漂白性、与水/金属反应）。 3能独立组装实验室制氯气的装置（发生→净化→收集→尾气处理）。 4.设计实验验证氯气性质（如漂白性实验、与金属钠反应）。 5.分析实验异常现象（如褪色不明显、杂质干扰）并提出改进方案 6.学会氯气净化的方法（除HCl用饱和食盐水，干燥用浓硫酸）及尾气处理（NaOH溶液吸收）。 ‌一、实验室制备氯气的实验原理 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。 三、氯气性质实验设计‌ 1.‌漂白性验证‌ （1）‌实验原理 ①原理：干燥氯气无漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸（HClO）具有强氧化性，导致漂白作用 ②反应方程式‌‌：Cl2＋H2OHCl＋HClO ③‌漂白本质‌：HClO分解有色物质的发色基团（氧化作用），漂白效果不可逆‌。 （2）‌实验装置与试剂 ①‌装置 a.氯气发生装置（圆底烧瓶+分液漏斗）：或‌ b.除杂及干燥装置：除HCl(盛饱和食盐水的洗气瓶）,干燥氯气(盛浓硫酸的洗气瓶） c.对比测试瓶，两个干燥集气瓶（分别装干燥/湿润纸条）：‌ d.尾气吸收：用NaOH溶液吸收多余Cl2, ②试剂 a.氯气（由MnO2与浓盐酸共热或由KMnO4与浓盐酸反应制取）‌‌ b.红色纸条（或有色布条）、有色鲜花‌ c.饱和食盐水、蒸馏水、浓硫酸‌‌ （3）操作步骤与现象 步骤 操作 现象 结论 ‌1. 干燥氯气 + 干燥纸条‌ 将干燥红色纸条放入盛干燥氯气的集气瓶 纸条不褪色‌ 干燥氯气无漂白性 ‌2. 干燥氯气 + 湿润纸条‌ 将蒸馏水湿润的红色纸条放入另一干燥氯气集气瓶 纸条‌迅速褪色‌ 氯气与水反应生成HClO，具漂白性 ‌3. 拓展验证（可选）‌ 有色鲜花放入干燥氯气瓶 鲜花颜色‌逐渐变浅‌ HClO漂白作用需水分参与 （4）‌关键注意事项‌ ①‌干燥控制‌ a.干燥组实验：氯气需通过浓硫酸充分脱水，纸条必须完全干燥，否则实验失败。 b.湿润组纸条：仅需轻微润湿，水量过多会稀释HClO浓度导致褪色缓慢。 ②‌安全规范‌ a.‌通风操作‌：氯气毒性强，需在通风橱或空气流通处实验。 b.‌尾气处理‌：集气瓶口覆盖玻璃片防泄漏，尾气通入NaOH溶液吸收。 ③‌异常分析‌ a.‌褪色不明显‌：可能因氯气不纯（混空气）、纸条未充分湿润、或HClO浓度不足。 b.‌干燥组褪色‌：说明氯气未彻底干燥或纸条受潮，需检查干燥装置。 2.‌与金属反应‌ （1）钠与氯气反应 ①关键步骤‌： a.钠块用滤纸吸干煤油，置于石棉网上预热至熔成银白色小球； b.迅速将装满氯气的集气瓶倒扣小球上（瓶底铺细沙防炸裂）。 ②‌成功标志‌：黄色火焰持续燃烧，白烟沉积瓶壁。‌ （2）铁与氯气反应 ①关键步骤‌： a.细铁丝用砂纸打磨光亮，卷成螺旋状增大接触面积‌； b.酒精灯加热至红热，快速移入氯气瓶（避免接触瓶壁）‌。 ②现象解析‌：棕烟为FeCl3固体颗粒，加水后水解显黄色。 （3）铜与氯气反应 ①关键步骤‌： a.铜丝绕成螺旋状，灼烧至表面氧化层消失（呈红色）；‌ b.趁红热状态伸入氯气瓶，反应后加水溶解产物观察颜色。‌ ②溶液显色机制：蓝色：[Cu(H2O)4]2+；黄色：[CuCl4]2-；共存时呈蓝绿色。‌ 3.‌氯水成分探究‌ （1）分子成分验证 目标成分 实验操作 现象与结论 原理分析 ‌Cl2‌ 观察氯水颜色 溶液呈‌黄绿色 Cl2分子显色 ‌HClO‌ 滴入湿润有色布条 布条‌迅速褪色 HClO的强氧化漂白性 ‌H2O‌ 加入无水CuSO4 白色粉末变‌蓝色 CuSO4·5H2O生成 （2）离子成分验证 目标离子 实验操作 现象与结论 离子方程式 H+ ①滴加Na2CO3溶液 ②滴加紫色石蕊溶液 ①产生‌无色气泡‌ ②溶液‌先变红‌ 2H++CO32−=CO2 + H2O ‌Cl⁻ 滴加AgNO3溶液+稀硝酸 生成‌白色沉淀‌，不溶于稀硝酸 Ag++Cl−=AgCl ‌ClO⁻‌ 光照氯水后检测O2 用带火星木条检验到‌复燃‌ 2HClO2HCl+O2↑ 题型01 氯气的实验室制法 【典例】实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去中的HCl C．收集 D．吸收尾气中的 【答案】C 【解析】A．实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应，不能使用稀盐酸，A错误；B．除去中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，注意长口进入便于充分吸收，应该长进短出，B错误；C．氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集气体注意长进短出，C正确；D．对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收，水吸收效果不好，D错误。 故选C。 【变式】某化学兴趣小组利用和浓HCl及如图装置制备。下列分析中正确的是 A．A中可用长颈漏斗代替分液漏斗 B．A可用稀盐酸加强热制 C．B中盛放的NaOH溶液可以净化 D．可用C装置排空气收集 【答案】D 【分析】和浓HCl反应生成氯气，B中饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，C装置收集氯气，D为尾气吸收。 【解析】A．长颈漏斗不能避免盐酸挥发，同时不便于控制反应速率，故A错误；B．二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，稀盐酸不反应，故B错误；C．B中盛放的NaOH溶液可吸收氯气，不能净化Cl2，可以用饱和食盐水除去HCl，故C错误；D．氯气的密度大于空气，可以长管进短管出收集氯气，故D正确。故选D。 题型02 氯气的实验室创新制法 【典例】氯气及其化合物在生产生活中用途十分广泛。实验室用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，其反应原理为：2KMnO4＋16HCl(浓)＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。实验室需要制取少量Cl2，下列装置或操作正确的是 A．用装置甲生成Cl2 B．用装置乙除去Cl2中的HCl C．用装置丙收集Cl2 D．用装置丁吸收Cl2尾气 【答案】B 【分析】高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，选用固液常温型装置，因为浓盐酸有挥发性，故用盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶除去氯气中的HCl，由于氯气的密度比空气大，选用向上排空气法，氯气为有毒气体，最后需要用NaOH溶液吸收多余的氯气，以防污染空气，据此判断。 【解析】A项，用装置甲生成Cl2，Cl2会从长颈漏斗逸出，不能达到实验目的，应该用分液漏斗，错误；B项，浓盐酸有挥发性，故氯气中混有HCl杂质，氯气能与水发生反应，生成盐酸和次氯酸，HCl易溶于水，用饱和NaCl溶液吸收HCl可降低氯气的损耗，即可用装置乙除去Cl2中的HCl，正确；C项，由于氯气的密度比空气大，故选用向上排空气法，气体应长管进、短管出，装置丙为向下排空气法，则不能用装置丙收集Cl2，错误；D项，氯气为有毒气体，可用NaOH溶液吸收多余的氯气，以防污染空气，但装置应和大气压相同，防止内部压强过大，造成安全隐患，即不能用装置丁吸收Cl2尾气，错误。 【变式】如图所示，实验室欲制取纯净干燥的氯气。下列说法不正确的是 A．装置接口按气流方向的连接顺序为a→d→e→h→i→f→g→b B．①中发生反应：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O C．⑤利用了浓硫酸的吸水性 D．可用澄清石灰水替代②中的NaOH溶液 【答案】D 【分析】用高锰酸钾与浓盐酸制备Cl2，制得的Cl2中含有挥发的HCl和水蒸气，根据先除杂再除水的原则，用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸除水，Cl2的密度比空气大，用向上排空气法收集Cl2，需要长进短出，Cl2有毒，需要用NaOH进行尾气处理，据此回答。 【解析】A．根据分析可知，装置接口按气流方向的连接顺序为a→d→e→h→i→f→g→b，A正确；B．高锰酸钾与浓盐酸制备Cl2，同时生成氯化钾、氯化锰和水，方程式为：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，B正确；C．用浓硫酸除水，利用了浓硫酸的吸水性，C正确；D．澄清石灰水中Ca(OH)2含量低，不能完全吸收氯气，只能吸收少量Cl2，可以用石灰乳，D错误；故选D。 题型03 氯气漂白性性质实验设计 【典例】（24-25高一上·全国·单元测试）某化学小组根据如图实验装置来制备氯气并探究氯气的性质，已知(浓)，下列说法错误的是 A．用含2mol HCl的浓盐酸，可以制备出标准状况下 B．若M是浓硫酸，通过该装置可以证明不具有漂白性 C．若M是饱和食盐水，可以除去挥发出的HCl D．不能用石灰水代替NaOH溶液进行尾气处理 【答案】A 【分析】装置A中发生反应：(浓)，M是浓硫酸，可干燥氯气，干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，通过该装置可以证明不具有漂白性，以此解答。 【解析】A．含2mol HCl的浓盐酸，理论上生成标准状况下氯气为，但随反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与二氧化锰不反应，则实际制备氯气小于11.2L，故A错误；B．M是浓硫酸，可干燥氯气，干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，通过该装置可以证明不具有漂白性，故B正确；C．HCl易溶于水，食盐水抑制氯气的溶解，则若M是饱和食盐水，可以除去挥发出的HCl，故C正确；D．石灰水的浓度较低，吸收尾气的效果不好，不能代替NaOH溶液进行尾气处理，故D正确；故选A。 【变式】（24-25高一上·天津·期中）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．装置C中有色布条Ⅰ褪色Ⅱ不褪色 B．将装置A中换成也能达到实验目的 C．装置B有除去HCl及作安全瓶的作用 D．F中的NaOH溶液的作用是吸收氯气的尾气 【答案】B 【分析】装置A中制备氯气，在装置B中除去氯气中的氯化氢，装置C中分别将氯气通入到湿润的有色布条和干燥的有色布条，检验漂白性，装置D中氯气置换出溴单质，用装置F进行尾气处理。 【解析】A．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A正确；B．与浓盐酸反应制取氯气需要加热，不加热不能制取氯气，故B错误；C．装置乙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C正确；D．Cl2有毒，可以与NaOH反应被吸收，F中的NaOH溶液的作用是吸收氯气的尾气，故D正确；答案选B。 题型04 氯气其他性质实验设计 【典例】（24-25高一上·河南南阳·月考）某化学实验小组利用下图所示装置制备并进行性质验证，已知常温下浓盐酸与氯酸钾能反应生成。下列说法正确的是 A．①处湿润的红色布条褪色说明具有漂白性 B．②处石蕊试液先变红说明新制氯水具有酸性 C．③处小试管中液体逐渐变成浅黄绿色说明能溶于水 D．④处出现红棕色烟说明性质活泼 【答案】C 【解析】A．干燥的氯气无漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性；A错误；B．浓盐酸容易挥发，产生的HCl气体也会使石蕊试液变红，B错误；C．氯气为黄绿色气体，水逐渐变成浅黄绿色说明氯气可溶于水，C正确；D．氯气与铜反应产生棕黄色的烟，D错误。故选C。 【变式】（24-25高一上·山东青岛·期中）某化学兴趣小组设计了如图装置，该装置能制取，并进行相关性质实验。下列说法正确的是 A．按照图示连接仪器，装入试剂，检验装置气密性后再进行实验 B．实验过程中应先点燃E处的酒精灯，再点燃A处的酒精灯 C．装置D中的现象是先变蓝后褪色 D．装置G可以储存多余的氯气 【答案】D 【分析】装置A制取氯气，装置B氯气和氯化亚铁反应，装置C氯气和碘化钾反应，装置D验证氯水的性质，装置E验证氯气和金属的反应，装置F吸收尾气，装置G可以储存多余的氯气，据此分析回答。 【解析】A．连接好仪器后，应该先检查装置的气密性，再装药品进行实验，A错误；B．应该先点燃A处的酒精灯，产生氯气，一段时间后，再点燃装置E的酒精灯，B错误；C．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，所以紫色石蕊溶液变红，由于次氯酸具有漂白性，所以后褪色，C错误；D．装置G中的溶液为饱和的食盐水，由于氯气在饱和食盐水中的溶解度不大，实验结束后，关闭活塞K，G可以储存多余的氯气，D正确；故选D。 题型05 氯水成分探究实验设计 【典例】（24-25高一上·北京大兴·期中）在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是 方法 现象 结论 A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含Cl2 B 向新制氯水中滴入硝酸银溶液 产生白色沉淀 氯水中含Cl- C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水具有漂白性 D 向在阳光下久置后的氯水中滴入紫色石蕊溶液 溶液变红色不褪去 氯水中次氯酸发生了分解 2HClOH2O + Cl2↑ 【答案】D 【解析】A．氯水呈黄绿色，说明氯水中含有Cl2，故A正确；B．向新制氯水中滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明发生反应Ag++Cl-=AgCl↓，则氯水中含Cl-，故B正确；C．向红色纸条上滴加氯水，红色纸条褪色，则氯水中含有漂白性物质，故C正确；D．氯水中次氯酸发生了分解反应2HClO2HCl +O2↑，故D错误；选D。 【变式】（23-24高一上·江苏南京·期中）探究新制氯水成分及性质的实验中，根据下列方法和现象，不能得出相应结论的是 方法 现象 结论 A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含 B 向饱和溶液中加入足量氯水 有无色气体产生 氯水中含 HClO C 向溶液中加入氯水 有白色沉淀产生 氯水中含有 D 用玻璃棒蘸取氯水滴在淀粉-KI试纸上 试纸变蓝 氯水具有氧化性 【答案】B 【解析】A．氯气为黄绿色气体，观察氯水呈黄绿色，可得出氯水中含Cl2的结论，A不符合题意；B．酸性：HCl>H2CO3>HClO，向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水，有无色气体产生，该气体为CO2，可得出氯水中含HCl，不能得出氯水中含HClO的结论，B符合题意；C．有白色沉淀产生，说明生成AgCl沉淀，可得出氯水中含有Cl-的结论，C不符合题意；D．向淀粉碘化钾试纸上滴加氯水，试纸变蓝，说明I-被氧化生成I2，说明氯水具有氧化性，D不符合题意；故选B。 【巩固训练】 1．（24-25高一上·广东广州·期中）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 【解析】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。 2．（24-25高一上·广东珠海·期中）下列说法正确的是 A．图Ⅰ实验收集到的中只含有HCl一种杂质 B．图Ⅱ实验可用于测定氯水的pH C．图Ⅲ实验中产生了棕黄色的雾 D．图Ⅳ实验现象不能说明干燥的氯气有漂白性 【答案】D 【解析】A．图I实验收集到的氯气中含有HCl、水蒸气，故A错误；B．氯水中含有次氯酸，次氯酸具有漂白性，不能用pH试纸测氯水的pH，故B错误；C．图III实验中生成氯化铜，现象为产生了棕黄色的烟，故C错误；D．鲜花中含有水，氯气和水反应生成具有漂白性的次氯酸，鲜花褪色，不能说明干燥的氯气有漂白性，故D正确；选D。 3．（24-25高三上·河北邢台·期末）某同学设计了如图所示装置探究的性质。装置乙中出现白色沉淀，装置丙中溶液先变红后褪色。下列有关说法正确的是 A．甲中浓盐酸仅体现还原性 B．乙中现象不能说明溶于水后有生成 C．丙中现象说明具有酸性和漂白性 D．丁中发生反应的离子方程式为 【答案】B 【分析】甲为Cl2的发生装置，乙中出现白色沉淀，可能是浓盐酸挥发的HCl与硝酸银反应，也可能是Cl2与水反应生成了盐酸与Ag+反应氯化银沉淀，装置丙中溶液先变红后褪色，变红是因为Cl2与水生成了酸，后褪色是因为Cl2与水生成次氯酸有漂白性，丁是尾气处理装置； 【解析】A．甲中浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气和氯化钾、氯化锰等，浓盐酸体现还原性和酸性，故A错误；B．乙中出现白色沉淀，可能是浓盐酸挥发的HCl与硝酸银反应，也可能是Cl2与水反应生成了盐酸与Ag+反应生成了氯化银沉淀，不能说明溶于水后有生成，故B正确；C．丙中先变红后褪色，变红是因为Cl2与水生成了酸，后褪色是因为Cl2与水生成次氯酸有漂白性，Cl2没有漂白性，故C错误；D．丁中发生反应的离子方程式为，故D错误；答案选B。 4．（24-25高一上·山西朔州·期末）某化学实验小组为探究氯气漂白原理，设计了如图所示的实验装置。下列说法错误的是 A．将a中液体挤入b中发生的反应为(浓) B．装置c的作用是干燥反应产生的气体，故可以用碱石灰代替无水 C．注射器在实验中除了向试管e中加水外，还可以储存尾气，防止污染 D．当试管e中充满黄绿色气体时，品红试纸不褪色，推动注射器，向e中加水，品红试纸褪色 【答案】B 【分析】探究氯气漂白原理，高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，氯气通过c干燥后进入e，当试管e中充满黄绿色气体时，推动注射器，向e中加水，此时氯气有一部分溶于水并与水反应生成HCl和次氯酸，次氯酸具有漂白性，从而使品红试纸褪色； 【解析】A．高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和氯化钾、水，反应为(浓)，故A正确； B．碱石灰能吸收氯气，c中固体不能用碱石灰代替，故B错误；C．实验中，推压注射器活塞，可向试管中加水，往外抽拉活塞，可以储存尾气，故C正确； D．氯气没有漂白性，不能使干燥品红试纸褪色；当试管e中充满黄绿色气体时，推动注射器，向e中加水，此时氯气有一部分溶于水并与水反应生成HCl和次氯酸，次氯酸具有漂白性，从而使品红试纸褪色，故D正确；故选B。 5．（23-24高一上·北京西城·期中）在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列操作和现象不能得出相应结论的是 操作 现象 结论 A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含Cl2 B 向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水 有无色气体产生 氯水显酸性 C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯气具有漂白性 D 向淀粉碘化钾试纸上滴加少量氯水 试纸变蓝 氯水具有氧化性 【答案】C 【解析】A．氯气为黄绿色气体，氯水呈浅绿色，是因为溶解了氯气，故A正确；B．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，是因为碳酸氢根离子与氯水中的氢离子发生反应生成水和二氧化碳，说明氯水显酸性，故B正确；C．红色纸条褪色，说明氯水中HClO具有漂白性，故C错误；D．向淀粉碘化钾试纸上滴加氯水，试纸变蓝，说明生成碘单质，遇到淀粉变蓝色，说明氯水具有氧化性，故D正确。答案选C。 6.（24-25高一上·福建·期中）某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作：先给钠预热，等钠熔融成小球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述中错误的是(　　) A．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体 B．此反应说明燃烧不一定需要氧气 C．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气 D．氯气与金属钠反应属于吸热反应 【答案】D 【解析】A．钠与氯气反应生成白色固体氯化钠，A叙述正确；B．此反应为钠在氯气中燃烧，可说明燃烧不一定需要氧气，B叙述正确；C．氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可用氢氧化钠溶液吸收氯气，防止氯气污染环境，C叙述正确；D．氯气与金属钠反应发光、发热，属于放热反应，D叙述错误；答案为D。 7.（24-25高一上·北京·期中）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不正确的是 A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有氯气 B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl- C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H+ D．向KI-淀粉溶液中滴加氯水，溶液颜色变成蓝色，说明氯水中含有HClO 【答案】D 【解析】A．氯气为黄绿色气体，氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有氯气，故A正确；B．银离子和氯离子反应生成氯化银沉淀，向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl-，故B正确；C．碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水，向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H+，故C正确；D．向KI-淀粉溶液中滴加氯水，溶液颜色变成蓝色，说明发生反应KI+Cl2=2KCl+I2，证明氯水中含有Cl2，故D错误；选D。 8.（24-25高一上·安徽合肥·期中）已知，某社团设计如图装置制备氯气并探究其性质(a、b为浸有相应试液的棉团；c、d为红纸)。下列实验的有关说法错误的是 A．甲和乙中试剂可互换 B．b处溶液红色会变浅 C．c为湿润红纸，d为干燥红纸 D．氯酸钾和浓盐酸反应中，氧化产物和还原产物的质量之比为 【答案】A 【分析】氯酸钾与浓盐酸反应制备氯气，制备的氯气中含水蒸气、HCl。a处酸性高锰酸钾溶液褪色（HCl使其褪色），b处红色溶液变浅，c处放湿润的红纸，红纸褪色，甲中氯化钙干燥氯气，d处放干燥的红纸，红纸不褪色，乙中碱石灰吸收氯气，防止污染空气。 【解析】A．若甲和乙对换位置，氯气会与碱石灰反应，而且氯气有毒性，氯化钙不能吸收，会污染空气，A错误；B．b处酚酞显红色，消耗了，碱性减弱，所以红色会变浅，B正确；C．处未干燥，干燥的红纸也可能褪色，故处应放湿润的红纸，处应放干燥的红纸，C正确；D．氯酸钾和浓盐酸反应中，既是氧化产物也是还原产物，其中五份氯元素被氧化，一份氯元素被还原，氧化产物与还原产物的质量之比为5：1，D正确；故选A。 9．（24-25高一上·山东烟台·期中）为研究的漂白性并模拟工业制备漂白粉，设计下列装置进行实验。 下列说法错误的是 A．装置中发生反应： B．C、E处依次放入干燥有色布条、湿润有色布条 C．若无B装置，则G中最终产生漂白粉的有效成分含量偏低 D．H中试剂可为溶液，用于吸收未反应的 【答案】B 【分析】装置A中浓盐酸与氯酸钾反应生成氯气，B除去挥发的氯化氢，氯气与水生成盐酸和次氯酸，装置C的实验目的是验证次氯酸有漂白性，D中浓硫酸干燥氯气，E装置检验氯气没有漂白性，F装置防止G中水进入E装置，通入G中制得次氯酸钙，H中得氢氧化钠溶液吸收过量的氯气防止污染； 【解析】A．装置中发生反应为氯酸钾和盐酸发生归中反应生成氯气：，A正确； B．装置C、E的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，先通过湿润有色布条，如果有色布条褪色证明次氯酸具有漂白性，然后通过浓硫酸干燥，除去氯气中的水分，再通入干燥的有色布条，有色布条不褪色，说明氯气不具有漂白性，C、E处依次放入湿润有色布条、干燥有色布条，B错误；C．挥发的氯化氢会和氢氧化钙反应，则无B装置，则G中最终产生漂白粉的有效成分含量偏低，C正确；D．氯气有毒会和碱液反应，则H中试剂可为溶液，用于吸收未反应的，D正确；故选B。 10．（24-25高一上·四川·月考）如图所示是实验室用软锰矿和浓盐酸制备纯净氯气的装置图： （1）装浓盐酸的仪器名称 。 （2）写出制取氯气的化学方程式 ，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （3）利用上图装置制备并收集纯净的氯气，则装置B中所装试剂为 ，其作用是 ，装置C中所装试剂的作用是 。 （4）E中所装试剂为 ，发生反应的离子方程式为 。 某实验小组对氯水成分和性质进行探究，实验如下： （5）氯水呈黄绿色，说明其中含有 (填化学式)。 （6）实验一的现象表明，氯水具有酸性和 性。 （7）氯气与水反应的化学方程式为 。 （8）用化学用语(化学方程式)说明实验二中“红色不褪去”的原因 。 (9)实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释所致，补充所加试剂和现象。(实验四) 、 。 【答案】（1）分液漏斗 （2） 1∶2 （3）饱和食盐水 除去Cl2中的HCl 干燥Cl2 （4）NaOH溶液 （5）Cl2 （6）漂白性 （7） （8）2HClO= 2HCl+O2↑ (9)1mL H2O 红色不褪去 【解析】（1）装浓盐酸仪器为分液漏斗。 （2）二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，即；二氧化锰作氧化剂，浓盐酸作还原剂，由反应前后化合价变化知，只有到氯气中的才作还原剂，即参加反应的浓盐酸只有一半作还原剂，所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2。 （3）浓盐酸挥发出来的有HCl气体，所以B是出去氯气中的氯化氢气体，即为饱和食盐水；因收集纯净的氯气，所以需要干燥装置，即C中试剂作用是干燥氯气。 （4）氯气是污染性气体，所以需要尾气吸收，则E中所装试剂为氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为。 （5）氯气是黄绿色气体，氯水呈黄绿色是因为溶解的有氯气。 （6）实验一：氯水含有HCl和HClO呈酸性，使紫色石蕊试液变红色，后又褪去，则氯水又具有漂白性。 （7）氯气和水发生氧化还原反应而且是可逆反应，即。 （8）实验二中在太阳光下放置较长时间次氯酸分解了，即2HClO= 2HCl+O2↑。 （9）加入与硝酸银溶液等体积的水保证溶液总体积一样，所以实验四需加入1mL H2O，且一段时间红色不褪去。 【强化训练】 1．（2024高二下·云南·学业考试）某实验小组进行的制备和性质探究，下列装置和药品能实现相应实验目的的是 A．利用甲制备 B．利用乙除去中混有的杂质 C．利用丙探究干燥的有无漂白性 D．利用丁观察和燃烧反应的火焰呈黄色 【答案】B 【解析】A．浓盐酸与二氧化锰反应加热条件下制取氯气，图中缺少酒精灯，故A错误；B．HCl极易溶于水，食盐水抑制氯气的溶解，导管长进短出、洗气可分离，故B正确；C．氯气与水反应生成的HClO可使鲜花褪色，不能探究Cl2无漂白性，应选干燥的有色花，故C错误；D．氢气具有可燃性，向氯气中通入干燥的氢气，氢气燃烧发出苍白色火焰，故D错误；故选：B。 2.（24-25高一下·全国·月考）某同学用如图所示装置制备并检验的性质。下列说法正确的是 A．Ⅰ中含有的浓盐酸与足量共热，生成标准状况下的一定小于22.4L B．Ⅱ中滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液不变红，说明新制氯水没有酸性 C．Ⅲ中生成了蓝色的烟 D．Ⅳ中湿润的有色布条褪色，说明氯气具有漂白性 【答案】A 【解析】随着反应的进行，浓盐酸会变为稀盐酸，而稀盐酸不与反应，所以不可能完全反应，生成的的物质的量小于1mol，标准状况下，其体积小于22.4L，A正确；滴入的紫色石蕊溶液很少，会被氯水氧化而漂白，不能说明氯水没有酸性，B错误；与Cu反应生成棕黄色的烟，C错误；遇到湿润的布条褪色，是与反应生成的HClO具有漂白性，而不是具有漂白性，D错误。 3．（24-25高一上·广西南宁·期中）化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气，并探究了氯气的性质。实验装置如图所示(已知：遇到显红色，溶于水显橙色，溶于水显黄色)，下列说法正确的是 A．将a处次氯酸钙换成二氧化锰也可达成实验目的 B．湿润的试纸先变红后褪色，说明有酸性和漂白性 C．可观察到c处溶液变红，d处变为橙色，e处变为黄色，说明氯气具有氧化性且氧化性： D．不能用氢氧化钙溶液代替f 【答案】D 【分析】次氯酸钙溶液与稀盐酸反应可产生氯气，氯气中混杂的水蒸气可被氯化钙吸收。氯气无漂白性，不能使干燥的pH试纸褪色。氯气与水发生反应生成HCl和次氯酸，其中HCl水溶液显酸性，HClO有漂白性，因此湿润的pH试纸先变红后褪色。氯气具有强氧化性，可通过c、d、e实验验证，用NaOH溶液吸收尾气； 【解析】A．稀盐酸和二氧化锰常温不反应，不能将a处次氯酸钙换成二氧化锰，A错误； B．氯气无漂白性，不能使干燥的pH试纸褪色；氯气与水发生反应生成HCl和次氯酸，其中HCl水溶液显酸性，HClO有漂白性，故湿润的pH试纸先变红后褪色，B错误；C．氯气氧化亚铁离子为铁离子，和KSCN反应使得溶液变红色；氯气氧化溴离子生成溴单质、氧化碘离子生成碘单质，说明氧化性氯气大于溴，氯气大于碘，但是不能说明溴单质大于碘单质，C错误；D．氢氧化钙微溶于水，不能充分吸收氯气，故不能用氢氧化钙溶液代替f中氢氧化钠，D正确；故选D。 4.（24-25高一上·山东·期中）某实验小组利用以下装置制备少量的氯气，并检验氯气的性质。下列说法错误的是 A．锥形瓶中发生反应的化学方程式为 B．干燥的试纸不变色，湿润的试纸变红 C．观察到湿润的淀粉—KI试纸变蓝，说明具有氧化性 D．浸有溶液的棉花吸收的过程中氯气既体现氧化性又体现还原性 【答案】B 【解析】A．锥形瓶中，次氯酸钙固体与浓盐酸反应产生氯气，发生反应的化学方程式为，故A正确；B．制得的氯气未干燥，含有水蒸气，氯气溶于水产生盐酸和次氯酸，因此可以使干燥、湿润的试纸先变红后褪色，故B错误；C．湿润的淀粉-KI试纸变蓝，说明被氧化为，体现了的氧化性，故C正确；D．吸收的过程中发生反应的化学方程式为，氯元素的化合价既有升高也有降低，因此氯气既体现氧化性又体现还原性，故D正确；故答案选B。 5.（24-25高一上·辽宁·期中）某化学兴趣小组利用如图所示装置探究氯气的某些性质，实验过程中观察到无底仪器a内颜色变为黄绿色然后逐渐褪色，湿润的淀粉-KI试纸变蓝(已知淀粉遇会变蓝)。下列说法正确的是 A．漂白粉的有效成分为和 B．通过实验可知的氧化性强于 C．小试管内发生的化学反应可能为 D．实验过程中，湿润的紫色石蕊溶液滤纸条会褪色，干燥的红色纸条一定不褪色 【答案】C 【解析】A．漂白粉的主要成分为和，漂白粉的有效成分为，A错误；B．湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明氯气将碘离子氧化生成碘单质，说明的氧化性比的强，B错误；C．试管内漂白粉的有效成分次氯酸钙与盐酸反应生成氯气，化学反应方程式为，C正确；D．装置中有水分，干燥的红色纸条遇到潮湿的氯气也会褪色，D错误；答案选C。 6.（2025·海南·模拟预测）实验室采用下列装置制备和收集少量。下列说法正确的是 A．试剂可以是固体 B．装置丙中盛有碱石灰，起到干燥的作用 C．装置丁的集气瓶能收集到纯净的 D．装置戊中的溶液可用澄清石灰水代替 【答案】A 【分析】甲中（不加热制氯气）用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，乙中用饱和食盐水除去挥发出的氯化氢，丙中氯化钙为干燥剂，丁中收集氯气（但图示装置错误，应“长尽短出”），戊中碱石灰可以除去多余的氯气，同时碱石灰也可以防止空气的水蒸气进入装置丁中，据此分析。 【解析】A．根据分析可知，试剂可以是固体，A正确；B．碱石灰可与发生反应，不能起到干燥的作用，B错误；C．装置丁采用向上排空气法收集的氯气，应“长尽短出”，且用排空气法收集的气体会混有少部分空气，集气瓶不能收集到纯净的，C错误；D．氢氧化钙在水中溶解度小，导致澄清石灰水浓度很小，吸收Cl2的效果差，故装置戊中的溶液不能用澄清石灰水代替，D错误；故选A。 7.（21-22高一上·广东中山·期末）在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是 方法 现象 结论 A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含有 B 向饱和溶液中加入足量氯水 有无色气体产生 氯水中含有HClO C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水中含有HClO D 向含有KSCN的溶液滴加氯水 溶液变成血红色 氯水中含有强氧化性物质 【答案】B 【解析】A．氯气为黄绿色气体，氯水呈浅绿色，是因为溶解了氯气，故A正确；B．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，是因为，碳酸氢根离子与氯水中的氢离子发生反应生成水和二氧化碳，故B错误；C．红色纸条褪色，说明氯水含有HClO，具有漂白性，故C正确；D．向FeCl2溶液中滴加氯水，含有KSCN的溶液变成血红色，是因为发生反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3，说明氯水具有氧化性，故D正确；故选：B。 8.（24-25高三上·广东·期中）氯水在生活中应用广泛，研究小组利用下列装置验证干燥的氯气没有漂白性。下列说法正确的是 A．装置连接顺序可为Ⅰ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅴ B．试剂a为饱和食盐水 C．若除去装置Ⅱ则装置Ⅳ中的红色布条也不褪色 D．实验结束后，装置Ⅴ溶液中阴离子有、、 【答案】D 【分析】高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气，通过浓硫酸干燥，再通入Ⅳ中干燥的红色布条不变色，再通入Ⅲ中红色鲜花褪色，最后用氢氧化钠吸收剩余氯气，据此分析回答。 【解析】A．若证明干燥的氯气漂白性，装置连接顺序为：Ⅰ→Ⅱ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅴ，A项错误；B．由分析可知，试剂a为浓硫酸，B项错误；C．若除去装置Ⅱ，湿润的氯气会有HClO生成，装置Ⅳ中的红色布条会褪色，C项错误；D．与NaOH反应生成NaCl、NaClO和水，则溶液Ⅴ中阴离子含有Cl−、ClO−、OH−，D项正确；故本题选D。 9.（2023·江苏卷·高考真题）实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去中的HCl C．收集 D．吸收尾气中的 【答案】C 【解析】A．实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应，不能使用稀盐酸，A错误；B．除去中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，注意长口进入便于充分吸收，应该长进短出，B错误；C．氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集气体注意长进短出，C正确；D．对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收，水吸收效果不好，D错误。故选C。 10.（24-25高一上·北京丰台·期中）氯及其化合物有重要用途。请回答下列问题。 I.常用于饮用水消毒，溶于水得到氯水 （1）探究氯水的成分 实验 实验操作 实验现象 实验结论 i 观察氯水 氯水呈现黄绿色 氯水中存在① 。 ii 向氯水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液 ② 。 氯水中存在。 iii 向氯水中加入溶液 有气泡产生，且气体能令澄清石灰水变浑浊 氯水中存在③ 。 iv 向氯水中滴加品红溶液(有色物质) 溶液颜色很快褪去 氯水中存在具有漂白性的物质。 （2）已知，HCl没有漂白性。预测：①具有漂白性；②与水反应生成的新物质具有漂白性。设计实验验证猜想： 。 （3）写出与水反应的化学方程式为 。 （4）已知：氯水中HClO的浓度越大消毒能力越强。时，氯水中、、三种微粒所占百分数与pH的关系如右图所示。则用处理饮用水时，溶液的pH最佳控制范围是 。 （5）久置的氯水会失去漂白性，溶液由黄绿色变为无色。为探究氯水失效的原因，进行实验：用强光照射盛有氯水的密闭广口瓶，并用传感器测定广口瓶中pH、氯离子浓度氧气浓度随时间变化的数据，得到如下三条曲线。已知：pH越高，溶液的酸性越弱、碱性越强。 ①其中能表示在光照下氯水pH随时间变化的图像是 (填字母)。 ②用化学方程式解释氯水光照下的变化 。 II.“84”消毒液的制备 （6）考虑到氯水的不稳定性，科学家将氯气通入NaOH溶液中制得的“84”消毒液，用化学方程式表示其制备原理 。 【答案】（1）Cl2 Cl- H+ （2）将一条干燥的有色布条放入玻璃容器中，通入干燥的氯气，观察布条颜色的变化；将一条湿润的有色布条放入玻璃容器中，通入干燥的氯气，观察布条颜色的变化；若干燥的氯气不能使有色布条褪色，说明Cl2没有漂白性，若干燥的氯气能够使湿润的有色布条褪色，说明Cl2与水反应生成的新物质具有漂白性 （3）Cl2+H2O=HCl+HClO （4）3～5.5 （5）a 2HClO2HCl+O2↑ （6）Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 【分析】Cl2常用于饮用水消毒，Cl2溶于水得到氯水，通过观察氯水的颜色、与硝酸酸化的硝酸银溶液反应、与NaHCO3溶液反应、与品红溶液反应，可以推算氯水中含有Cl2、Cl-、H+和漂白性物质，检验该漂白性物质可以通过控制变量法，用Cl2分别处理干燥的有色布条和湿润的有色布条，观察褪色情况，可以分析Cl2与水反应生成的新物质具有漂白性，以此解答。 【解析】（1）i．氯气是黄绿色气体，氯水呈现黄绿色，说明氯水中存在Cl2；ii．向氯水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀是AgCl，说明氯水中存在Cl-；iii．向氯水中加入NaHCO3溶液，有气泡产生，且气体能令澄清石灰水变浑浊，该气体为CO2，氯水中存在H+。 （2）预测：①Cl2具有漂白性；②Cl2与水反应生成的新物质具有漂白性，可以设计实验：将一条干燥的有色布条放入玻璃容器中，通入干燥的氯气，观察布条颜色的变化；将一条湿润的有色布条放入玻璃容器中，通入干燥的氯气，观察布条颜色的变化；若干燥的氯气不能使有色布条褪色，说明Cl2没有漂白性，若干燥的氯气能够使湿润的有色布条褪色，说明Cl2与水反应生成的新物质具有漂白性。 （3）Cl2与水反应生成HCl和HClO，化学方程式为：Cl2+H2O=HCl+HClO。 （4）氯水中HClO的浓度越大杀菌能力越强，由图可知，用Cl2处理饮用水时，溶液的pH最佳控制范围是3～5.5。 （5）①久置的氯水会失去漂白性，溶液由黄绿色变为无色，光照下氯水中的HClO发生分解生成HCl和O2，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，则能表示在光照下氯水pH随时间变化的图像是a；②光照下氯水中的HClO发生分解生成HCl和O2，化学方程式为：2HClO2HCl+O2↑。 （6）科学家将氯气通入NaOH溶液中制得的“84”消毒液，用化学方程式表示其制备原理为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$