重难点01 氯气实验室制备及性质综合实验设计（重难点讲义） 化学苏教版2019必修第一册

重难点01 氯气实验室制备及性质综合实验设计 1．结合实验室制取氯气所用的二氧化锰和浓盐酸的性质，选择合适的实验装置制取氯气，培养实验探究与创新意识，提升实验能力。 2．学会实验室制取氯气的方法，通过分析、推理，设计并完成实验。 3．通过实验探究氯气的化学性质，理解氯气与金属单质、非金属单质的反应，促进“科学探究”化学核心素养的发展。 一、实验室制取Cl2的实验原理 1．用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化浓盐酸。实验室制取氯气的化学方程式为：____________________________________________。浓盐酸的性质表现为：还原性和酸性。 2．其它制备氯气的反应原理 ①K2Cr2O7＋14HCl ===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O ②2KMnO4＋16HCl===______________________ ③KClO3＋6HCl(浓) ===KCl＋3Cl2↑＋3H2O ④Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 3．仪器装置 (1)装置特点：固＋液气。 (2)主要仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、分液漏斗(A)、圆底烧瓶(B)、集气瓶、烧杯等。装置如图所示。 3．净化装置：C装置的作用是除去Cl2中的______；D装置的作用是____________。 4．收集方法 (1)向______排空气法(Cl2密度大于空气)。 (2)排___________法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小)。 5．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______，则证明已集满。 (2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变______后______的变化，则证明已集满。 6．尾气处理 Cl2有毒，易污染空气，常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，反应的离子方程式为______________________。 3．实验装置及制备流程 提分速记 (1)实验室制取氯气要用浓盐酸反应，稀盐酸不能与MnO2等物质反应产生氯气，因此盐酸足量时，MnO2能完全反应，但MnO2足量时，盐酸不能完全反应。 (2)氯气中的杂质气体是HCl(盐酸挥发产生)和水蒸气，要得到干燥的氯气要先用饱和食盐水吸收HCl气体，再用浓硫酸等干燥剂干燥。 (3)由于盐酸易挥发，为了减少盐酸的挥发，实验过程中应慢慢加入浓盐酸，不要一次性加入盐酸，加热时用小火慢慢加热。 (4)饱和食盐水的作用时吸收氯气中混有的HCl气体，同时降低氯气在水中的溶解度。 (5)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。 (6)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。 二、聚焦Cl2性质探究实验及实验目的分析 装置 试剂 实验现象 实验目的 A 饱和NaCl溶液 —— 除______气体 B 浓硫酸 —— 验证干燥的氯气______漂白作用，湿润的氯气(含HClO) ______漂白作用 C 干燥红色布条 无明显变化 D 湿润红色布条 红色布条褪色 E 石蕊溶液 先变红后褪色 与H2O反应生成______和______ F 硝酸酸化的AgNO3溶液 生成白色沉淀 溶液中有______存在 G 含SO2的BaCl溶液 生成白色沉淀 验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应 H Na2S溶液 有浅黄色沉淀生成 I 淀粉KI溶液 溶液变蓝 J FeBr2溶液 浅绿色→棕黄色→深红棕色 K Mg或Na 燃烧剧烈，有白色固体生成 L NaOH溶液 —— 吸收多余的______ 题型01 制取氯气的实验装置和过程 【典例】(2025·江苏南通高一期末)下列有关实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( ) A．制备Cl2 B．除去Cl2中HCl C．收集Cl2 D．吸收少量尾气 【变式】(2025·江苏无锡高三模拟)实验室利用下列装置进行Cl2的有关实验，无法达到实验目的的是( ) A．制取Cl2 B．除去Cl2中的HCl C．收集Cl2 D．吸收尾气中的Cl2 题型02 氯气的实验室创新制法 【典例】(2025·江苏苏州高二期中)实验室拟制取少量液氯。干冰、液氯和氯化氢的沸点分别为、和。下列实验装置或操作不能达到实验目的的是( ) A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙干燥氯气 C．用装置丙液化氯气 D．用装置丁吸收尾气 【变式】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2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 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 题型03 氯气性质实验探究 【典例】(2025·江苏南京高一期中)某同学用如图所示装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( ) A．Ⅰ中含有4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2共热，生成Cl2体积标况下一定小于22.4 L B．Ⅱ中滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液最终无色，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Ⅳ中具有漂白性的微粒是Cl2分子 【变式】(2025·江苏镇江高一期中)FeCl3易水解、易升华，是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量FeCl3。下列说法不正确的是( ) A．实验开始应先滴加浓盐酸，等乙装置玻璃管中充满黄绿色气体再点燃酒精灯 B．实验时若Cl2不足量，则生成的FeCl3中混有铁粉 C．装置丙的作用是冷凝收集FeCl3 D．装置丁中CaCl2的作用是吸收未反应的Cl2 题型04 氯气制备及性质综合实验设计 【典例】(2025·江苏常州高一期中)如图是实验室制备氯气、收集并探究氯气是否有漂白性的装置。 据此回答下列问题： (1)试剂X的溶质是 (填化学式)，盛放浓盐酸的仪器名称是 。 (2)D装置用于收集，a、b两导管长度需要修改，修改的方法是：a ；b (填“长”或“短”)，写出装置A中发生的化学方程式 。 (3)装置E的作用是验证干燥的氯气无漂白性但在水溶液中有漂白性，则装置中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是 (填以下表格中的序号)。Ⅲ处的实验现象是 。 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ a 干燥的石蕊试纸 碱石灰 湿润的石蕊试纸 b 干燥的石蕊试纸 无水氯化钙 湿润的石蕊试纸 c 湿润的石蕊试纸 浓硫酸 干燥的石蕊试纸 (4)F中反应的化学方程式为 。 (5)实验中必须吸收多余的气体F，以免污染空气。下图是实验室用NaOH溶液吸收气体F的装置，为防止产生倒吸现象，合理的装置是 。 【变式】(2025·江苏南京高一期中)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备)KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。回答下列问题： (1)a中的试剂为 。 (2)b中反应的化学方程式是 ，c中化学反应的离子方程式是 。 (3)d的作用是 。 (4)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显 色。可知该条件下KClO3的氧化能力 NaClO(填“大于”或“小于”)。 【巩固训练】 1．实验室用MnO2和足量的浓盐酸反应制取氯气时，当有2mole－转移时，生成的氯气在标准状况下的体积为( ) A．22.4L B．11.2L C．33.6L D．89.6L 2．(2025·江苏一模)实验室制取少量氯水并测量其pH。下列相关原理、装置及操作不正确的是( ) A．用装置甲制取Cl2 B．用装置乙制取氯水 C．用装置丙吸收Cl2 D．用装置丁测量氯水的Ph 3．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( ) 4．下列实验装置能达到实验目的或实验效果的是( ) A B C D 收集氯气 除去氯气中少量的氯化氢 证明氯气具有漂白性 吸收制备氯气时的尾气 5．下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是 ( ) A．将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质 B．实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用 C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HCl D．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集 6．某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法正确的是( ) A．该装置中只存在两处错误 B．如果过量，浓盐酸就可全部被消耗 C．可用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验氯气 D．若要干燥氯气，可使用碱石灰 7．实验室欲用如图装置来制备纯净的Cl2，下列说法正确的是( ) A．①装置烧瓶中的固体是MnO2 B．可以把②③两个装置合并改为装有碱石灰的干燥管 C．④是收集Cl2的装置，也可以用该装置来收集NO D．⑤中盛装氢氧化钠溶液，吸收多余的Cl2，防止污染环境 8．(2025·江苏淮安市高一期调研测试)实验室用如图装置制取、提纯、收集Cl2、尾气处理，不能达到实验目的的是( ) A．用装置甲制取Cl2 B．用装置丙收集Cl2 C．用装置丁吸收尾气中的Cl2 D．用装置乙除去Cl2中的少量HCl 9．如图为实验室制取并收集氯气的装置，下列说法不正确的是( ) A．仪器a的名称为分液漏斗 B．饱和食盐水和浓硫酸的作用是除去氯气中的杂质 C．b为氯气的收集装置 D．c为尾气处理装置，烧杯中的溶液为浓硫酸 10．利用如图装置可用氯气与金属铁反应制备无水氯化铁，该铁合物呈棕红色、易潮解，100℃升华。下列有关说法正确的是( ) A．烧瓶B中制备氯气的反应物为二氧化锰和稀盐酸 B．装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置，才能制得无水氯化铁 C．装置C、D中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水 D．装置F的目的是检验有无氯气逸出 11．含氯消毒剂在新冠肺炎疫情防控中发挥了巨大作用。实验室中利用如图装置模拟制备于“84”消毒液(有效成分为NaClO)，下列说去不正确的是( ) A．为除去Cl2中的HC1，装置a中的试剂为饱和Na2CO3溶液 B．盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗 C．装置b中，采用冰水浴冷却有利于NaClO的生成 D．装置c的作用是吸收尾气 12．下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是( ) 13．某研究性学生小组设计了用氧化浓盐酸的方法制取氯气的实验，其实验装置如下图： (1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式：___________________________________。 (2)如果将过量的二氧化锰与20 mL 12 mol·L－1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06 mol。其主要的原因有①____________________________；②_____________________________。 (3)L的作用是_____________________；B的作用是______________________。 (4)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是________________________________________。 【强化训练】 1．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MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，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11.2L Cl2 B．若M是浓硫酸，通过该装置可以证明Cl2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 2．(2025·江苏前黄中学攀登行动质检)实验室可用SiC与Cl2反应(SiC＋2Cl2SiCl4＋C)制取少量SiCl4(沸点为57.6℃，易水解)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是( ) A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙得到纯净干燥的Cl2 C．用装置丙制取四氯化硅 D．用装置丁收集四氯化硅并吸收尾气 3．(2025·江苏盐城高一期中)氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、农药、染料和药品等。 Ⅰ、1774年，瑞典化学家舍勒将浓盐酸与软锰矿(主要成分为MnO2混合加热，发现了氯气。右图为实验室制取Cl2的装置，请回答： (1)A仪器的名称是 ，A中反应的化学方程式为 。 (2)下列制取氯气的净化、收集、尾气处理的装置不能达到实验目的的是 。 a.净化氯气： b．收集氯气： c．尾气处理： (3)实验室还可用高锰酸钾快速地制取氯气，反应的化学方程式如下：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目 ；在此反应中浓盐酸显示出来的性质是 (填字母)。 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 4．(2025·江苏盐城高一期中)实验室里除了用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，也可以在常温下利用反应：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O制取并收集纯净、干燥的氯气，装置如图所示。 (1)反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (2)装置B中饱和食盐水的作用是 ，C中盛装的药品是 。 (3)装置E中发生反应的离子方程式是 。 (4)某同学在实验室利用浓度为11.2mol·L-1的浓盐酸配制480mL 1mol·L-1的稀盐酸。请回答下列问题： ①该同学应选择 mL的容量瓶，所需浓盐酸的体积为 mL。 ②若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)？ a．容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥，含有少量蒸馏水 。 b．定容时，俯视容量瓶刻度线 。 5．(2025·江苏连云港高一期末)舍勒发现氯气的方法至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。 (1)写出用该方法制取氯气的化学方程式 。 (2)某同学应用该方法，按照制备、净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能达到实验目的的是 。 (3)写出上述D装置中Cl2经过湿润红布条时发生反应的离子方程式 。 (4)验证氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内，将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图1)，用强光照射氯水，进行实验并采集数据，获得相关变化曲线。(酸性溶液中，越大，pH越小，溶液酸性越强) 若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应，则图2中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。 a．氧气的体积分数 b． 氯水的pH c．氯离子的浓度 (5)某化工厂用氯气与氢氧化钙生产漂白粉。该厂出厂产品说明书如图3： ①漂白粉的有效成分是 (填化学式)。漂白粉需“密封避光保存于阴凉处”是因为漂白粉有效成分与空气中CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。 ②使用漂白粉时最好“随用随配”。某次使用时，取漂白粉2.54 g溶解于1000 g水中，所得溶液中次氯酸钙的物质的量浓度为 。(假设漂白粉中只含有次氯酸钙和氯化钙，不含其它杂质，且所得溶液的体积仍为1 L) 13 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点01 氯气实验室制备及性质综合实验设计 1．结合实验室制取氯气所用的二氧化锰和浓盐酸的性质，选择合适的实验装置制取氯气，培养实验探究与创新意识，提升实验能力。 2．学会实验室制取氯气的方法，通过分析、推理，设计并完成实验。 3．通过实验探究氯气的化学性质，理解氯气与金属单质、非金属单质的反应，促进“科学探究”化学核心素养的发展。 一、实验室制取Cl2的实验原理 1．用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化浓盐酸。实验室制取氯气的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。浓盐酸的性质表现为：还原性和酸性。 2．其它制备氯气的反应原理 ①K2Cr2O7＋14HCl ===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O ②2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O ③KClO3＋6HCl(浓) ===KCl＋3Cl2↑＋3H2O ④Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 3．仪器装置 (1)装置特点：固＋液气。 (2)主要仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、分液漏斗(A)、圆底烧瓶(B)、集气瓶、烧杯等。装置如图所示。 3．净化装置：C装置的作用是除去Cl2中的HCl；D装置的作用是干燥Cl2。 4．收集方法 (1)向上排空气法(Cl2密度大于空气)。 (2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小)。 5．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)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。 6．尾气处理 Cl2有毒，易污染空气，常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。 3．实验装置及制备流程 提分速记 (1)实验室制取氯气要用浓盐酸反应，稀盐酸不能与MnO2等物质反应产生氯气，因此盐酸足量时，MnO2能完全反应，但MnO2足量时，盐酸不能完全反应。 (2)氯气中的杂质气体是HCl(盐酸挥发产生)和水蒸气，要得到干燥的氯气要先用饱和食盐水吸收HCl气体，再用浓硫酸等干燥剂干燥。 (3)由于盐酸易挥发，为了减少盐酸的挥发，实验过程中应慢慢加入浓盐酸，不要一次性加入盐酸，加热时用小火慢慢加热。 (4)饱和食盐水的作用时吸收氯气中混有的HCl气体，同时降低氯气在水中的溶解度。 (5)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。 (6)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。 二、聚焦Cl2性质探究实验及实验目的分析 装置 试剂 实验现象 实验目的 A 饱和NaCl溶液 —— 除HCl气体 B 浓硫酸 —— 验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用 C 干燥红色布条 无明显变化 D 湿润红色布条 红色布条褪色 E 石蕊溶液 先变红后褪色 与H2O反应生成HCl和HClO F 硝酸酸化的AgNO3溶液 生成白色沉淀 溶液中有Cl-存在 G 含SO2的BaCl溶液 生成白色沉淀 验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应 H Na2S溶液 有浅黄色沉淀生成 I 淀粉KI溶液 溶液变蓝 J FeBr2溶液 浅绿色→棕黄色→深红棕色 K Mg或Na 燃烧剧烈，有白色固体生成 L NaOH溶液 —— 吸收多余的氯气 题型01 制取氯气的实验装置和过程 【典例】(2025·江苏南通高一期末)下列有关实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( ) A．制备Cl2 B．除去Cl2中HCl C．收集Cl2 D．吸收少量尾气 【答案】D 【解析】A项，实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制备氯气，该装置未加热无法制备氯气，A错误；B项，氯气在饱和食盐水中的溶解度极低，故可用饱和食盐水除去除去Cl2中HCl，B错误；C项，氯气密度比空气大，应使用向上排空气法收集，导管应该长进短出，C错误；D项，氯气有毒，收集氯气后应将尾气通过盛有氢氧化钠溶液的烧杯中吸收，防止污染空气，增加倒置漏斗有利于防止倒吸，D正确；故选D。 【变式】(2025·江苏无锡高三模拟)实验室利用下列装置进行Cl2的有关实验，无法达到实验目的的是( ) A．制取Cl2 B．除去Cl2中的HCl C．收集Cl2 D．吸收尾气中的Cl2 【答案】B 【解析】A项，浓盐酸与MnO2加热生成MnCl2、Cl2和H2O，可以用作实验室制取氯气，A不符合题意；B项，除去Cl2中的HCl，应该通过饱和食盐水，通过NaHCO3溶液会产生CO2，引入新的杂质，同时还会除去氯气，B符合题意；C项，氯气的密度大于空气，可以用向上排空气法收集Cl2，C不符合题意；D项，Cl2与NaOH反应生成水、NaCl和NaClO，可以用NaOH溶液吸收尾气中的Cl2，D不符合题意；故选B。 题型02 氯气的实验室创新制法 【典例】(2025·江苏苏州高二期中)实验室拟制取少量液氯。干冰、液氯和氯化氢的沸点分别为、和。下列实验装置或操作不能达到实验目的的是( ) A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙干燥氯气 C．用装置丙液化氯气 D．用装置丁吸收尾气 【答案】A 【解析】A项，二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，则由实验装置图可知，装置甲缺少酒精灯，无法达到制取氯气制取氯气的实验目的，故A错误；B项，由实验装置图可知，装置乙中盛有的浓硫酸能达到干燥氯气的实验目的，故B正确；C项，由干冰、液氯和氯化氢的沸点可知，干冰能使氯气液化，但不能使氯化氢液化，实验装置丙能达到液化氯气除去氯化氢的实验目的，故C正确；D项，由实验装置图可知，装置丁中盛有的氢氧化钠溶液能达到吸收氯气和氯化氢，防止污染空气的实验目的，故D正确；故选A。 【变式】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2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 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 【解析】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；A项，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2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，故A正确；B项，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项，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。 题型03 氯气性质实验探究 【典例】(2025·江苏南京高一期中)某同学用如图所示装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( ) A．Ⅰ中含有4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2共热，生成Cl2体积标况下一定小于22.4 L B．Ⅱ中滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液最终无色，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Ⅳ中具有漂白性的微粒是Cl2分子 【答案】A 【解析】在装置Ⅰ中MnO2与浓盐酸混合加热发生氧化还原反应产生Cl2，用向上排空气的方法收集Cl2，用NaOH溶液进行尾气处理，防止大气污染；新制氯水中含有HCl、HClO，酸能够使紫色石蕊试液变为红色，同时HClO具有强氧化性，又将红色物质氧化变为无色；Cu在Cl2中燃烧产生CuCl2，看到产生棕黄色的烟；Cl2不具有漂白性，不能使有色布条褪色；Cl2与水反应产生HClO具有强氧化性，HClO将有色物质氧化变为无色，因此氯水具有漂白性，而Cl2不具有漂白性。A项，在Ⅰ中MnO2与浓盐酸混合加热发生氧化还原反应产生Cl2，反应方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，Ⅰ中含有4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2共热，若其中的HCl完全反应，生成Cl2的物质的量是1 mol，其体积在标况下应该为22.4 L；但随着反应的进行，盐酸浓度变稀，稀盐酸的HCl不能发生反应，因此反应产生的Cl2的物质的量小于1 mol，则其体积在标准状况下一定小于22.4 L，A正确；B项，反应产生的Cl2通入水中得到氯水，其中存在反应：Cl2+H2OHCl+HClO，HCl、HClO是酸，能够使紫色石蕊试液变为红色；同时HClO具有强氧化性，又将红色物质氧化变为无色，因此Ⅱ中滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液先变红最终无色，说明新制氯水有酸性、氧化性，B错误；C项，在Ⅲ中Cu在Cl2中燃烧产生生成了棕黄色的烟，C错误；D项，将Cl2通入干燥的有色布条中，看到布条不褪色；通入湿润的有色布条中，看到湿润的有色布条褪色，说明Ⅳ中具有漂白性的微粒是HClO，而不是Cl2分子，D错误；故选A。 【变式】(2025·江苏镇江高一期中)FeCl3易水解、易升华，是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量FeCl3。下列说法不正确的是( ) A．实验开始应先滴加浓盐酸，等乙装置玻璃管中充满黄绿色气体再点燃酒精灯 B．实验时若Cl2不足量，则生成的FeCl3中混有铁粉 C．装置丙的作用是冷凝收集FeCl3 D．装置丁中CaCl2的作用是吸收未反应的Cl2 【答案】D 【解析】高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，其中混有杂质HCl和水蒸气，用饱和食盐水除去HCl，浓硫酸干燥氯气，氯气和铁粉在加热下反应生成FeCl3，FeCl3易升华，加热形成蒸气，在丙装置中冷凝收集氯化铁，由于氯化铁易水解，氯化钙的作用是防止空气中水蒸气进入装置丙，NaOH溶液用于吸收有毒的尾气氯气。A项，实验开始，先滴加浓盐酸，利用生成的氯气排尽装置内的空气，以免铁粉与氧气发生反应，等乙装置玻璃管中充满黄绿色气体再点燃酒精灯，故A正确；B项，铁与氯气直接化合生成氯化铁，若氯气不足量，铁不能完全反应，则生成的FeCl3中混有铁粉，故B正确；C项，由分析可知，装置丙的作用是收集冷凝后的固体氯化铁，故C正确；D项，CaCl2与氯气不能反应，且具有吸水性，其目的是防止NaOH溶液中的水蒸气进入丙中使FeCl3水解，故D错误；故选D。 题型04 氯气制备及性质综合实验设计 【典例】(2025·江苏常州高一期中)如图是实验室制备氯气、收集并探究氯气是否有漂白性的装置。 据此回答下列问题： (1)试剂X的溶质是 (填化学式)，盛放浓盐酸的仪器名称是 。 (2)D装置用于收集，a、b两导管长度需要修改，修改的方法是：a ；b (填“长”或“短”)，写出装置A中发生的化学方程式 。 (3)装置E的作用是验证干燥的氯气无漂白性但在水溶液中有漂白性，则装置中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是 (填以下表格中的序号)。Ⅲ处的实验现象是 。 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ a 干燥的石蕊试纸 碱石灰 湿润的石蕊试纸 b 干燥的石蕊试纸 无水氯化钙 湿润的石蕊试纸 c 湿润的石蕊试纸 浓硫酸 干燥的石蕊试纸 (4)F中反应的化学方程式为 。 (5)实验中必须吸收多余的气体F，以免污染空气。下图是实验室用NaOH溶液吸收气体F的装置，为防止产生倒吸现象，合理的装置是 。 【答案】(1) NaCl 分液漏斗 (2)长 短 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (3)b Ⅲ处湿润的石蕊试纸先变红，后褪色 (4)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (5)BC 【解析】装置A中发生浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应，生成氯化锰、氯气和水，装置B中盛放饱和食盐水，除去HCl杂质，装置C中盛放浓硫酸，对氯气进行干燥，装置D用于收集氯气，装置E用于探究氯气是否有漂白性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是湿润的石蕊试纸，无水氯化钙，干燥的石蕊试纸，装置F用于吸收未反应的氯气，进行尾气处理。 【解析】(1)根据分析可知，试剂X的成分是NaCl，盛放盐酸的仪器名称是分液漏斗； (2)氯气的密度比空气大，应该采用向上排空法进行收集，所以a、b两导管长度修改的方法是a长b短，MnO2为氧化物，不能拆成离子，则装置A发生的离子方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O； (3)装置E的作用是验证氯气无漂白性但在水溶液中有漂白性，U形管中不能盛放液体干燥剂，只能盛放固体干燥剂，则装置中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是干燥的石蕊试纸，无水氯化钙，湿润的石蕊试纸，湿润的石蕊试纸先变红色，后褪色，干燥的石蕊试纸不变色，说明干燥的氯气不具有漂白作用； (4)根据分析可知，F中反应的反应方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，故选Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O； (5)用NaOH溶液吸收气体氯气的装置，为防止产生倒吸现象，装置中有倒扣的漏斗或肚容式结构，A装置不具有防倒吸的作用，而B、C具有，故选BC。 【变式】(2025·江苏南京高一期中)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备)KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。回答下列问题： (1)a中的试剂为 。 (2)b中反应的化学方程式是 ，c中化学反应的离子方程式是 。 (3)d的作用是 。 (4)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显 色。可知该条件下KClO3的氧化能力 NaClO(填“大于”或“小于”)。 【答案】(1)饱和食盐水 (2) 3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O (3)吸收多余Cl2，防止污染大气 (4) 紫色 小于 【解析】浓盐酸和MnO2共热制取Cl2，浓盐酸易挥发，所以生成的Cl2中混有挥发出来的HCl气体。装置a中盛放饱和食盐水，饱和食盐水可以溶解HCl，同时又抑制Cl2溶解，所以a装置中盛有饱和食盐水可以洗去HCl；装置b中氯气与KOH溶液水浴加热反应，得到KClO3，过量的氯气进入装置c中，与NaOH溶液在冰水浴条件下反应得到NaClO；装置d中的NaOH溶液吸收尾气。 (1)根据分析可知a中的试剂为饱和食盐水，其作用是用于除去Cl2中的杂质HCl，同时也可以抑制Cl2在其中的溶解； (2)在装置b中Cl2与KOH溶液水浴加热，发生氧化还原反应产生KCl、KClO3、H2O，该反应的化学方程式为：3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O；装置c为Cl2与NaOH溶液在较低温度下制取NaClO的装置，c中化学反应的离子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O； (3)d中盛有试剂是NaOH溶液，其作用是吸收尾气Cl2，防止污染大气； (4)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变，说明该条件下KClO3没有氧化KI而生成I2；2号试管溶液变为棕色，说明该条件下NaClO将KI氧化为I2，产生的I2易溶于有机物CCl4，而CCl4与水又互不相溶，故加入CCl4振荡，静置后CCl4层由于I2的溶解而显紫色，可知该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO。 【巩固训练】 1．实验室用MnO2和足量的浓盐酸反应制取氯气时，当有2mole－转移时，生成的氯气在标准状况下的体积为( ) A．22.4L B．11.2L C．33.6L D．89.6L 【答案】A 【解析】MnO2和足量的浓盐酸反应制取氯气的反应为：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋2H2O＋Cl2↑，Cl2~2e－，当有2mole－转移时，生成1mol Cl2，则在标准状况下的体积为 22.4L，A正确；故选A。 2．(2025·江苏一模)实验室制取少量氯水并测量其pH。下列相关原理、装置及操作不正确的是( ) A．用装置甲制取Cl2 B．用装置乙制取氯水 C．用装置丙吸收Cl2 D．用装置丁测量氯水的Ph 【答案】D 【解析】A项，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应放出氯气，用装置甲制取Cl2，故A正确；B项，用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，氯气溶于水制取氯水，故B正确；C项，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠，用装置丙吸收Cl2，故C正确；D项，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D错误；选D。 3．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】C 【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；C项该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，正确；由于Cl2和NaOH反应，所以不能收集到Cl2，D项错误。 4．下列实验装置能达到实验目的或实验效果的是( ) A B C D 收集氯气 除去氯气中少量的氯化氢 证明氯气具有漂白性 吸收制备氯气时的尾气 【答案】D 【解析】A.氯气密度大于空气，应采用向上排空气法收集，则导气管采用“长进短出”，故A错误；B.HCl极易溶于水，氯气也能溶于水，应该用饱和食盐水洗气法除去氯气中的HCl，故B错误；C.氯气没有漂白性，次氯酸有漂白性，该实验不能证明氯气有漂白性，故C错误；D.氯气能和碱性物质反应，可以用NaOH溶液吸收氯气，故D正确。 5．下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是 ( ) A．将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质 B．实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用 C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HCl D．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集 【答案】D 【解析】Cl2通入饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，引入新的杂质，并且消耗Cl2，A项不正确；实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和还原剂的作用，B项不正确；用饱和食盐水除去Cl2中的少量HCl气体时，导气管应长进短出，C项不正确；实验室用排饱和食盐水法收集Cl2是因为Cl2难溶于饱和食盐水，而能溶于水，D项正确。 6．某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法正确的是( ) A．该装置中只存在两处错误 B．如果过量，浓盐酸就可全部被消耗 C．可用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验氯气 D．若要干燥氯气，可使用碱石灰 【答案】C 【解析】A项，装置中没有酒精灯加热，尾气未进行处理，使用的是长颈漏斗，收集的时候应该长进短出，A错误；B项，二氧化锰只能与浓盐酸反应与稀盐酸不反应，所以浓盐酸不能全部被消耗，B错误；C项，氯气具有强氧化性，可与碘化钾反应生成单质碘，淀粉遇碘变蓝色，C正确；D项，氯气能够与碱性物质反应，不能用碱性干燥剂，碱石灰为碱性干燥剂，不能干燥氯气，D错误；故选C。 7．实验室欲用如图装置来制备纯净的Cl2，下列说法正确的是( ) A．①装置烧瓶中的固体是MnO2 B．可以把②③两个装置合并改为装有碱石灰的干燥管 C．④是收集Cl2的装置，也可以用该装置来收集NO D．⑤中盛装氢氧化钠溶液，吸收多余的Cl2，防止污染环境 【答案】D 【解析】A项，MnO2与浓盐酸制氯气需要加热，①的烧瓶中装高锰酸钾或氯酸钾，故A错误；B项，碱石灰也可以吸收氯气，所以不能改为碱石灰，故B错误；C项，NO易与氧气反应生成NO2，不能用排空气法收集NO，故C错误；D项，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，⑤中盛装氢氧化钠溶液，吸收多余的Cl2，防止污染环境，故D正确；选D。 8．(2025·江苏淮安市高一期调研测试)实验室用如图装置制取、提纯、收集Cl2、尾气处理，不能达到实验目的的是( ) A．用装置甲制取Cl2 B．用装置丙收集Cl2 C．用装置丁吸收尾气中的Cl2 D．用装置乙除去Cl2中的少量HCl 【答案】A 【解析】A项，二氧化锰氧化浓盐酸需要加热，装置甲不能制取Cl2，A错误；B项，氯气密度大于空气，可以用向上排空气法收集，则可以用装置丙收集Cl2，B正确；C项，氯气有毒，应该用氢氧化钠溶液吸收尾气，因此可用装置丁吸收尾气中的Cl2，C正确；D项，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中的溶解度很小，可用装置乙除去Cl2中的少量HCl，D正确；故选A。 9．如图为实验室制取并收集氯气的装置，下列说法不正确的是( ) A．仪器a的名称为分液漏斗 B．饱和食盐水和浓硫酸的作用是除去氯气中的杂质 C．b为氯气的收集装置 D．c为尾气处理装置，烧杯中的溶液为浓硫酸 【答案】D 【解析】A项，根据仪器a的结构特点可知其为分液漏斗，A正确；B项，饱和食盐水可以除去氯气中混有的HCl气体，浓硫酸可以除去水蒸气，B正确；C项，氯气密度比空气大，可以用向上排空气发生在b中收集，C正确；D项，氯气不能和浓硫酸反应，能和碱液反应，一般用NaOH溶液吸收尾气，D错误；故选D。 10．利用如图装置可用氯气与金属铁反应制备无水氯化铁，该铁合物呈棕红色、易潮解，100℃升华。下列有关说法正确的是( ) A．烧瓶B中制备氯气的反应物为二氧化锰和稀盐酸 B．装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置，才能制得无水氯化铁 C．装置C、D中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水 D．装置F的目的是检验有无氯气逸出 【答案】B 【解析】装置B中二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气，生成的氯气中混有HCl气体，可在装置C中盛放饱和食盐水除去，装置D中盛放浓硫酸干燥氯气，装置E中进行反应，装置F吸收尾气。A项，二氧化锰和稀盐酸不反应，制取氯气应用二氧化锰和浓盐酸共热，A错误；B项，为防止水蒸气进入装置E使无水氯化铁潮解，装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置，B正确；C项，根据分析可知C中盛放饱和食盐水，D中盛放浓硫酸，C错误；D项，装置F的作用是吸收未反应的氯气，D错误；故选B。 11．含氯消毒剂在新冠肺炎疫情防控中发挥了巨大作用。实验室中利用如图装置模拟制备于“84”消毒液(有效成分为NaClO)，下列说去不正确的是( ) A．为除去Cl2中的HC1，装置a中的试剂为饱和Na2CO3溶液 B．盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗 C．装置b中，采用冰水浴冷却有利于NaClO的生成 D．装置c的作用是吸收尾气 【答案】A 【解析】由实验装置可知，圆底烧瓶中发生MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，a中饱和食盐水除去氯气中的HCl，b中冰水冷却氯气与NaOH反应制备NaClO，发生Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，c中碱性溶液吸收尾气。A项，为除去Cl2中的HC1，装置a中的试剂为饱和NaCl溶液，故A错误；B项，盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗，故B正确；C项，装置b中，采用冰水浴冷却有利于NaClO的生成，反应放热，防止温度高时产生副产品NaClO3，故C正确；D项，装置c的作用是吸收尾气，防止污染空气，故D正确。故选A。 12．下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是( ) 【答案】B 【解析】A项，该反应制取氯气需要加热，图中缺酒精灯，A不合理；B项，浓硫酸干燥氯气，干燥的红色布条不褪色可说明干燥的氯气没有漂白性，B合理；C项，氯气密度大于空气，要用向上排空气法收集氯气，C不合理；D项，氯气在饱和食盐水中溶解度很小，不能用饱和食盐水吸收尾气，应换成氢氧化钠溶液，D不合理；故选B。 13．某研究性学生小组设计了用氧化浓盐酸的方法制取氯气的实验，其实验装置如下图： (1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式：___________________________________。 (2)如果将过量的二氧化锰与20 mL 12 mol·L－1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06 mol。其主要的原因有①____________________________；②_____________________________。 (3)L的作用是_____________________；B的作用是______________________。 (4)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是________________________________________。 【答案】(1)MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ (2)①反应中随着HCl的消耗，盐酸变稀，稀盐酸不能与MnO2反应 ②加热时有部分HCl挥发而损失 (3)恒压条件下确保浓盐酸顺利滴加 利用Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的性质来贮存Cl2 (4)将浓盐酸慢慢滴下；加热时用小火慢慢加热等 【解析】实验室制取Cl2时，使用浓盐酸和MnO2加热的反应，随着反应进行，浓盐酸变稀，反应停止；另外浓盐酸挥发，也导致其浓度降低，因此为防止浓盐酸挥发，可将浓盐酸慢慢滴下，同时用小火慢慢加热。 【强化训练】 1．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MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，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11.2L Cl2 B．若M是浓硫酸，通过该装置可以证明Cl2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 【解析】装置A中发生反应：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，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Cl2不具有漂白性。A项，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项，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Cl2不具有漂白性，故B正确；C项，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项，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。 2．(2025·江苏前黄中学攀登行动质检)实验室可用SiC与Cl2反应(SiC＋2Cl2SiCl4＋C)制取少量SiCl4(沸点为57.6℃，易水解)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是( ) A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙得到纯净干燥的Cl2 C．用装置丙制取四氯化硅 D．用装置丁收集四氯化硅并吸收尾气 【答案】B 【解析】A项，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气、水，用装置甲制取氯气，故不选A；B项，制取纯净干燥的Cl2，应该先除杂后干燥，故选B；C项，SiC＋2Cl2SiCl4＋C，用装置丙制取四氯化硅，故不选C；D项，SiCl4沸点为57.6℃，用冰水收集SiCl4，为防止SiCl4水解，用碱石灰吸收尾气，故不选D；选B。 3．(2025·江苏盐城高一期中)氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、农药、染料和药品等。 Ⅰ、1774年，瑞典化学家舍勒将浓盐酸与软锰矿(主要成分为MnO2混合加热，发现了氯气。右图为实验室制取Cl2的装置，请回答： (1)A仪器的名称是 ，A中反应的化学方程式为 。 (2)下列制取氯气的净化、收集、尾气处理的装置不能达到实验目的的是 。 a.净化氯气： b．收集氯气： c．尾气处理： (3)实验室还可用高锰酸钾快速地制取氯气，反应的化学方程式如下：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目 ；在此反应中浓盐酸显示出来的性质是 (填字母)。 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 【答案】(1)圆底烧瓶 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)ab (3) b 【解析】(1)A仪器的名称是圆底烧瓶，A中反应为二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O； (2)a项，氯气应该首先使用饱和食盐水除去挥发的HCl，然后使用浓硫酸干燥，错误；b项，装置为密闭装置，氯气不能顺利进入装置，错误；c项，氯气有毒，可以使用碱液吸收，正确；故选ab； (3)反应中锰化合价由+7变为+2，得到2×5个电子，16分子HCl中10分子HCl中氯化合价由-1变为0，失去1×10个电子，双线桥表示为：；反应部分HCl中氯化合价升高被氧化、部分HCl生成盐，故此反应中浓盐酸显示出来的性质是还原性和酸性，故选b； 4．(2025·江苏盐城高一期中)实验室里除了用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，也可以在常温下利用反应：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O制取并收集纯净、干燥的氯气，装置如图所示。 (1)反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (2)装置B中饱和食盐水的作用是 ，C中盛装的药品是 。 (3)装置E中发生反应的离子方程式是 。 (4)某同学在实验室利用浓度为11.2mol·L-1的浓盐酸配制480mL 1mol·L-1的稀盐酸。请回答下列问题： ①该同学应选择 mL的容量瓶，所需浓盐酸的体积为 mL。 ②若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)？ a．容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥，含有少量蒸馏水 。 b．定容时，俯视容量瓶刻度线 。 【答案】(1)1：5 (2)除去Cl2中挥发的HCl 浓硫酸 (3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (4) 500 44.6 无影响 偏高 【解析】A中浓盐酸与KMnO4固体反应生成Cl2，通过B装置中的饱和食盐水除去其中的HCl，再通过C中浓硫酸干燥氯气，D用向上排空气法收集氯气，E是吸收多余的氯气，防止污染空气。 (1)反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中，KMnO4是氧化剂，HCl作还原剂和酸性的作用，2mol KMnO4和16molHCl反应，氧化剂为2mol，还原剂为10mol，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：5； (2)饱和食盐水的作用是除去Cl2中挥发的HCl，C中盛浓硫酸，作用是干燥Cl2； (3)E用NaOH吸收尾气中的Cl2，防止污染空气，离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O； (4)①配制480mL 1mol·L-1的稀盐酸应该用500mL的容量瓶；根据稀释前后溶质的物质的量不变，即c1V1=c2V2，1mol/L×500mL=11.2mol/L×x，得出x=44.6mL，需要浓盐酸的体积为44.6mL；②容量瓶中有少量蒸馏水不影响定容的体积，无影响；定容时俯视容量瓶造成溶液体积偏小，配制浓度偏高。 5．(2025·江苏连云港高一期末)舍勒发现氯气的方法至今还是实验室中制取氯气的主要方法之一。 (1)写出用该方法制取氯气的化学方程式 。 (2)某同学应用该方法，按照制备、净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能达到实验目的的是 。 (3)写出上述D装置中Cl2经过湿润红布条时发生反应的离子方程式 。 (4)验证氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内，将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图1)，用强光照射氯水，进行实验并采集数据，获得相关变化曲线。(酸性溶液中，越大，pH越小，溶液酸性越强) 若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应，则图2中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。 a．氧气的体积分数 b． 氯水的pH c．氯离子的浓度 (5)某化工厂用氯气与氢氧化钙生产漂白粉。该厂出厂产品说明书如图3： ①漂白粉的有效成分是 (填化学式)。漂白粉需“密封避光保存于阴凉处”是因为漂白粉有效成分与空气中CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。 ②使用漂白粉时最好“随用随配”。某次使用时，取漂白粉2.54 g溶解于1000 g水中，所得溶液中次氯酸钙的物质的量浓度为 。(假设漂白粉中只含有次氯酸钙和氯化钙，不含其它杂质，且所得溶液的体积仍为1 L) 【答案】(1) 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O (2)ABD (3)Cl2+H2O=HCl+HClO (4)ac (5) Ca(ClO)2 Ca(ClO)2+CO2+H2O= CaCO3↓+2HClO 0.01mol·L-1 【解析】根据题目分析，A装置为不加热制取氯气装置，故用KMnO4和浓盐酸制取氯气，B装置为用饱和食盐水除掉挥发的HCl气体及浓硫酸吸收水蒸气，C装置为气体收集装置，D为验证气体装置，E为尾气回收装置， HClO光照下会发生的反应为：2HClO2HCl+O2↑。 (1)高锰酸钾和浓盐酸是固体液体不加热装置制取氯气，所以用高锰酸钾和浓盐酸反应的化学方程为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O； (2)A为不加热制取氯气装置，A正确；B为除杂装置，导管满足长进短出，B正确；C为收集装置，氯气密度大于空气，所以需要用向上排空气法，C装置错误；D为验证氯气性质的装置，湿润氯气具有漂白性，D装置正确；E装置为尾气回收装置，需要用NaOH溶液，E装置错误；故选ABD； (3)Cl2经过湿润红条时，氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸，方程式为：Cl2+H2O=HCl+HClO； (4)HClO光照下会发生的反应为：2HClO2HCl+O2↑，HCl为强酸,完全电离，则溶液中的氯离子的浓度、氧气的体积分数均会增大；故选ac； (5)①漂白粉的主要成分是次氯酸钙Ca(ClO)2和氯化钙CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2；漂白粉的有效成分Ca(ClO)2与空气中CO2、H2O反应生成次氯酸HClO和碳酸钙，化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O= CaCO3↓+2HClO；②假设漂白粉中只含有次氯酸钙和氯化钙，先计算次氯酸钙的物质的量，次氯酸钙Ca(ClO)2的摩尔质量；取漂白粉2.54g，设其中次氯酸钙的质量为x，由于漂白粉中次氯酸钙和氯化钙的物质的量之比为1:1，则，(111是CaCl2的摩尔质量)，解得x=1.43g，次氯酸钙的物质的量，所得溶液体积为1L，根据物质的量浓度公式，则次氯酸钙的物质的量浓度。 22 / 22 学科网（北京）股份有限公司 $$