高效作业10 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验-【精彩三年】2024-2025学年高中化学必修1课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

高效作业10 [第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [A级　新教材落实与巩固] 1．实验室制取氧气的试管壁附有MnO2，除去MnO2可用的试剂是(　　) A．蒸馏水 B．KOH溶液 C．稀盐酸 D．热的浓盐酸 【解析】MnO2可以与热的浓盐酸反应，D项正确。 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2．用下列两种方法制取氯气： ①用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应　 ②用87 g二氧化锰与足量的浓盐酸反应则所得氯气(　　) A．②比①多 B．①比②多 C．一样多 D．无法比较 A 【解析】由HCl与MnO2反应的化学方程式可知，146 g HCl与87 g MnO2恰好完全反应，但MnO2只与浓盐酸反应，①中反应进行一段时间后，随着盐酸的浓度减小，成为稀盐酸，反应不再进行，故146 g HCl不能完全反应；②中浓盐酸足量，故MnO2可完全反应，因此②所得气体多。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3．下列关于实验室制取氯气的说法正确的是(　　) A．盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替 B．为了便于学生观察氯气的制备实验，可在讲台上直接做氯气的制备实验 C．可用澄清石灰水吸收尾气 D．可在集气瓶口放一张湿润的碘化钾淀粉试纸，观察氯气是否收集满 D 【解析】若用长颈漏斗代替分液漏斗，则无法控制浓盐酸的用量，并且浓盐酸易挥发，易污染空气，A错误；氯气有毒，在讲台上直接做氯气的制备实验，容易造成中毒事故，应该在通风橱中进行，B错误；Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，不能完全吸收尾气，C错误；可在集气瓶口放一张湿润的碘化钾淀粉试纸，若试纸变蓝，则证明氯气已收集满，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4．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(　　) A.　 　B.　　　C.　　　　　D. C 【解析】A项，集气瓶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，可能使橡胶塞弹出，错误；B项，因为Cl2的密度比空气大，Cl2应从短管进，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；D项，由于Cl2和NaOH溶液反应，所以不能收集到Cl2，且用该装置收集气体时应短管进气，长管出液体，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5．实验室制取氯气时，二氧化锰也可以由氧化性更强的高锰酸钾、氯酸钾等代替，其中高锰酸钾与浓盐酸的反应原理为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。若用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，下列装置最合适的是(　　) A.　　　　B.　　　C.　　　　D. D 【解析】高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气属于固液不加热的类型，且高锰酸钾易溶于水，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 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．该装置图中只存在两处错误 B．该实验中收集氯气的方法正确 C．为了防止氯气污染空气，可用 氢氧化钠溶液进行尾气处理 D．在集气瓶的导管口处放一片用淀粉溶液润湿的试纸，可以证明是否有氯气逸出 C 【解析】该装置存在的错误：用长颈漏斗滴加液体，没有用酒精灯加热，收集时从短管进气，没有尾气处理装置等，A项错误；收集气体时Cl2应从长管进，B项错误；Cl2有毒，其能和NaOH溶液反应，可用NaOH溶液吸收，C项正确；Cl2不能使淀粉变色，淀粉溶液润湿的试纸不能用于检验氯气，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7．下列有关离子检验的描述正确的是(　　) A．向某溶液中加入盐酸，有气泡产生，说明该溶液中一定存在 B．向某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加稀硝酸后沉淀不溶解，原溶液中存在Ag＋ C．做焰色试验时，若观察到火焰呈黄色，则待检物中一定含有钠元素，不含钾元素 D．向某溶液中先加足量稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，则说明该溶液中存在Cl－ D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8．利用如图所示的装置制备干燥、纯净的氯气。下列有关叙述不正确的是(　　) A．本实验操作顺序：检查装置气密性 →添加固体药品→添加液体药品→加热 B．装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为浓硫酸、饱和NaCl溶液 C．氯气的密度比空气的大，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Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O B 【解析】本实验的操作顺序：检查装置气密性→在圆底烧瓶中添加固体药品二氧化锰→通过分液漏斗添加液体药品浓盐酸→加热制取氯气→净化干燥后收集气体→尾气处理，A项正确；装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸，以除去氯气中的氯化氢气体和干燥氯气，B项不正确；氯气的密度比空气的大，故装置Ⅳ中长导管进气，短导管出气，利用排空气法收集，C项正确；装置Ⅴ中多余的氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O, D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9．[2024·绍兴一中高一]下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的部分装置(夹持装置已省略)。 回答下列问题： (1)若选用MnO2与浓盐酸反应制备氯气，装置A应选择下图中的______(填序号)，使用的浓盐酸溶质质量分数为36.5%，密度为1.15 g/cm3，则此盐酸的物质的量浓度为_________mol/L，装置A中发生反应 ③ 11.5 的化学方程式为_____________________________________________。 (2)装置B中饱和食盐水的作用是 ___________________________________________，同时装置B也是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，若C中发生堵塞，B中的现象是_________________________________。 吸收挥发出的氯化氢气体(或除去Cl2中的HCl) 长颈漏斗中液面上升，形成水柱 (3)应用装置C验证氯气是否具有漂白性，则C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ应依次放入______________(填序号)。 ①干燥的有色布条 ②湿润的有色布条 ③碱石灰 ④无水氯化钙 ⑤浓硫酸 (4)实验开始后，装置E中的溶液很快出现棕色，继续反应一段时间，装置E中溶液先变深棕褐色，后逐渐变浅，某同学查阅文献得知，I2可以被Cl2氧化生成碘酸(HIO3，无色强酸)，用离子方程式表示溶液颜色逐渐变浅的原因：__________________________________________。 ②④① 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [B级　素养养成与评价] 10．三氯化硼(BCl3)可用作有机合成催化剂。已知三氯化硼的沸点为12.5 ℃，熔点为－107.3 ℃，遇水剧烈反应。某化学兴趣小组利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼，实验装置如图所示。下列说法正确的是(　　) A．装置A中用足量1.0 mol·L－1盐酸与MnO2固体制备Cl2 B．装置B和装置C中分别装入浓硫酸和饱和食盐水 D C．装置E中的水槽里装入60 ℃的热水 D．装置F用装有碱石灰的干燥管代替更合理 【解析】二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，1.0 mol·L－1盐酸不是浓盐酸，与二氧化锰不反应，A错误；装置B中应该装入饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，装置C中应装入浓硫酸干燥气体，B错误；根据三氯化硼的沸点为12.5 ℃，熔点为－107.3 ℃可知，装置E中应该为冰水浴，冷凝并收集三氯化硼，C错误；装有碱石灰的干燥管既能吸收尾气还能防止水蒸气进入装置E中，避免三氯化硼与水反应，而氢氧化钠溶液中的水蒸气会 进入装置E中与三氯化硼剧烈反应，故用装有碱石灰的干燥管代替更合理，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 11．[2024·天台一中高一]“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，下列说法不正确的是(　　) A．可用a的稀溶液与MnO2共热制取b B．b与水反应可以得到d C．c对应的水化物能与NaOH溶液反应 D．可溶性e中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸检验 A 【解析】A项，a为HCl，b为Cl2，可用a的浓溶液，即浓盐酸和MnO2共热制取Cl2，错误；B项，b为Cl2，d为HClO，b与水反应可以得到d，正确；C项，c对应的水化物为HClO4，HClO4可以与NaOH溶液反应，正确；D项，e中对应的阴离子为Cl－，可用硝酸银溶液和稀硝酸检验，正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12．[2024·缙云中学高一]已知铁屑和氯气在500～600 ℃下可制取无水FeCl3，下图是制取氯化铁粉末所需的装置。已知氯化铁粉末容易吸水生成结晶化合物：FeCl3＋6H2O===FeCl3·6H2O。请回答下列问题。 (1)按照气体流向从左到右的顺序连接仪器(填仪器的接口编号)。 ①→_______________________→②。 ⑦→⑥→④→⑤ (2)A装置的烧瓶中发生反应的离子方程式为 ______________________________________________。 (3)开始实验时，应先点燃_____(填“A”或“B”)处的酒精灯。C装置的作用是____________________________________。 (4)这套实验装置是否完整？______(填“是”或“否”)。若不完整，请补充：________________________________________________________(若第一空填“是”，则此空不需要作答)。 (5)可用氯酸钾 与浓盐酸反应制氯气，其反应的化学方程式为 A 防止外界空气中的水蒸气进入B装置 否 在C装置的后面接一个装有氢氧化钠溶液的烧杯(合理即可) ________________________________________。该方法制得的氯气中可能含有的杂质气体有______________(填序号)。 ①ClO2　　　②HCl　　　③H2O　　　④O2 【解析】浓盐酸与二氧化锰加热制取氯气，用饱和食盐水除去氯气中的HCl，再用浓硫酸干燥氯气后通入盛有铁粉的硬质玻璃管中制取氯化铁，氯化铁粉末容易吸水生成结晶化合物，因此用无水氯化钙防止空气中的水蒸气进入。(1)由以上分析可知生成的氯气从①口逸出，经⑦进入饱和食盐水除去HCl，从⑥出，经④进入浓硫酸干燥氯气，再从⑤出接②进入B中。 KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O ①②③ 法制得的氯气中可能含有HCl和水蒸气，当盐酸浓度降低后，其还原性减弱，则氯酸钾的还原产物可能出现ClO2。 感谢聆听，再见！ CO 【解析】能与盐酸反应产生气泡的离子有很多，如碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子等，溶液中存在的不一定是碳酸根离子，A错误；向某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加稀硝酸后沉淀不溶解，原溶液中还可能存在硫酸根离子，因为硫酸钡白色沉淀也不溶于水，不溶于酸，B错误；钾元素的焰色显紫色，需透过蓝色钴玻璃片观察是否含有钾元素，C错误；向某溶液中先加足量稀硝酸酸化，可排除CO等的干扰，再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，则说明该溶液中存在Cl－，D正确。 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O I2＋5Cl2＋6H2O===2IO＋10Cl－＋12H＋ 【解析】以二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气应选装置③，浓盐酸具有挥发性，制备的氯气中混有挥发出来的HCl，通过饱和食盐水除去HCl，再验证其各种性质。 (1)以二氧化锰和浓盐酸为原料制取氯气的反应属于固体跟液体在加热时反应生成气体，故制气装置选③。制备氯气时反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)Cl2↑＋MnCl2＋2H2O。 (2)氯气在饱和食盐水中的溶解度很小，而氯化氢在饱和食盐水中的溶解度则很大，则装置B中饱和食盐水的作用是吸收挥发出的氯化氢气体；装置发生堵塞时，B中气体压强增大，则其中的现象是长颈漏斗中液面上升，形成水柱。 (3)干燥的氯气没有漂白性，湿润的氯气有漂白性，则C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处应依次放入②④①。 (4)溶液中有颜色是因为其中含有单质碘，氯气氧化性较强，可以氧化单质碘，当其被氧化后，溶液颜色消失，离子方程式为I2＋5Cl2＋6H2O===2IO＋10Cl－＋12H＋。 4H＋＋2Cl－＋MnO2Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O (2)A装置的烧瓶中浓盐酸与二氧化锰加热反应生成氯气，反应的离子方程式为4H＋＋2Cl－＋MnO2Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(3)开始实验时，应先点燃A处酒精灯，当生成的氯气充满整个装置后，即排尽装置中的空气后再点燃B处酒精灯，以防止Fe与空气中的氧气反应；氯化铁粉末容易吸水生成结晶化合物，因此C装置中无水氯化钙的作用是防止外界空气中的水蒸气进入B装置。(4)该制备过程中氯气可能过量，氯气有毒，不能排放到空气中，因此该装置不完整，应在C装置后添加尾气处理装置。(5)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气，其反应的化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，浓盐酸易挥发，因此该方 $$