3.1.1氯气的发现和制备 讲义 2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

3.1.1氯气的发现和制备 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 根基训练：轻松练习，关注重点，梳理难点 拔高提升：深度演练，能力提升，高阶练习 基础巩固 1 1.氯气的实验室制法 ①反应原理 实验室制取氯气的化学方程式：　 　　。 ②反应装置 发生装置：固+　　　气。 收集装置：向　　　　排空气法。 尾气处理：用　　　　吸收。 2.以电解　　　　为基础制取氯气、　　　　等产品的工业称为氯碱工业，相应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 实验室模拟工业制备氯气时石墨棒一极收集到的气体是　　　　，铁棒一极生成的是　　　　和　　　　。 3.请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)海水中蕴含大量的氯元素，全部以化合态的形式存在( ) (2)在自然界中氯元素主要以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式存在于海水中( ) (3)由于氯元素在自然界中存在很广，因而氯气很容易被发现( ) (4)实验室制备氯气的发生装置主要有铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、长颈漏斗( ) (5)收集氯气时，可通过观察集气瓶中是否充满黄绿色，判断是否收集满( ) (6)Cl2尾气可用饱和的澄清石灰水吸收处理( ) 根基训练 2 1.下列有关说法正确的是( ) A.海水中蕴含大量的氯元素，氯元素大多以游离态的形式存在 B.用物理的方法，通过特殊的分离手段可以获取氯气 C.在自然界中氯元素主要以等形式大量存在于海水中 D.由于氯元素在自然界中存在很广，因而它很容易被发现 2.1774年舍勒发现了氯气。下列有关氯气制备的实验装置不正确的是( ) A制备氯气 B净化氯气 C收集氯气 D尾气处理 A.A B.B C.C D.D 3.下列有关工业生产氯气的说法中正确的是( ) A.工业上常用电解熔融氯化钠来生产氯气 B.电解饱和食盐水制氯气的工业又称“氯碱工业” C.电解饱和氯化钠溶液可得到金属钠、氯气和氢气 D.每生产氯气同时可得氢气 4.下列有关实验室制取的实验原理及装置均正确的是( ) A制备 B除去中HCl C收集 D吸收少量尾气 A.A B.B C.C D.D 5.实验室用下图装置制取少量，其中能达到相应实验目的的是( ) A.用装置甲生成 B.用装置乙除去中的HCl C.用装置丙收集 D.用装置丁吸收尾气 6.实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是( ) ①连接好装置，检查气密性 ②缓缓加热 ③在烧瓶中加入少量的，向分液漏斗中加入浓盐酸 ④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸 ⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收 ⑥当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气 A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤ C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤ 7.是重要的工业原料，可用于生产盐酸、漂白粉及制氯仿等有机溶剂。可用下列反应制备：，下列装置能达到实验目的的是( ) A制备 B除去中的少量HCl C干燥 D收集 A.A B.B C.C D.D 8.如图为电解饱和食盐水的实验装置。据此，下列叙述不正确的是( ) A.装置中，a管能产生氢气 B.b管导出的是氯气 C.以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业” D.在石墨棒电极区域有NaOH生成 9.在实验室中利用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥、纯净的氯气，所用装置如图所示： （1）连接上述装置的正确顺序（填各接口处的字母）：E接______；______接______；______接______；______接______。 （2）装置中，饱和食盐水的作用是______；NaOH溶液的作用是______。 （3）写出下列化学反应的化学方程式： ①气体发生装置中进行的反应：______。 ②NaOH溶液中发生的反应：______。 10.请用如图所示仪器，设计一个电解饱和食盐水并测定电解时产生的的体积和检验的实验装置（提示：可与KI反应生成，淀粉遇变蓝）。 （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_______。 （2）证明产物的实验现象是_____。 （3）实验测得产生的氢气体积（已折算成标准状况）为5.60mL，电解后溶液的体积恰好为50.0mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为_____。 拔高提升 3 1.下列有关“氯碱工业”的说法错误的是( ) A.“氯碱工业”是以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业 B.根据“氯碱工业”原理分析，若电解氯化钾溶液，则发生的反应为 C.“氯碱工业”中产生两种气体，一种是无色的，一种是黄绿色的 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 2.如图为课本中电解饱和食盐水的实验装置。据此分析，下列叙述不正确的是( ) A.a管导出的气体为氢气 B.b管导出的气体为氯气 C.以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业被称为氯碱工业 D.在石墨棒电极区域滴入酚酞溶液，溶液会变红 3.某化学兴趣小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是( ) A.该装置图中至少存在两处明显错误 B.该实验中收集氯气的方法不正确 C.如果需要得到干燥、纯净的，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可 D.含有的浓盐酸与足量混合可制备 4.某化学实验小组用如图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是( ) A.为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理 B.该装置图中存在两处明显错误 C.该实验装置中收集氯气的方法不正确 D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以检验是否有氯气逸出 5.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，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.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制 6.在实验室制备氯气时有如下操作，其中正确的操作顺序是( ) ①在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末 ②给气体反应装置加热，使气体均匀逸出 ③连接实验装置，检查装置气密性 ④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中 ⑤将多余的用NaOH溶液吸收 ⑥用向上排空气法收集氯气 A.③①②④⑤⑥ B.①④③②⑥⑤ C.①③④②⑥⑤ D.③①④②⑥⑤ 7.某研究性学习小组为了制取、收集纯净的氯气并探究氯气的性质，设计了如图所示的实验装置[其中装置F用来制备氯气（有生成）]。回答下列问题： （1）整套装置的连接顺序是f接_________（填各接口字母，下同）、_________接_________、_________接_________。 （2）装置F中发生的反应中，浓盐酸表现出的化学性质有 性和 性，写出该反应的化学方程式：__________________。 （3）装置A的作用是_________，装置B中试剂Y是_________。 （4）装置D的作用是吸收剩余的氯气，写出该反应的离子方程式：__________________。 （5）装置C中观察到溶液先变蓝，继续通，蓝色褪去。该小组同学探究蓝色褪去的可能原因，查阅资料可知。甲同学认为是_________（填化学式）漂白了蓝色物质而褪色；乙同学认为是过量的与发生了反应，当溶液中反应完全，蓝色褪去。他们设计实验方案并进行了如下实验：取少量装置C中恰好褪色的溶液于试管中，加入_________，观察到_________，说明乙同学的观点正确。 8.下图是实验室制备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）若选用与浓盐酸反应制备，装置A应选择下图中的_______（填序号），装置A中发生反应的化学方程式为_______。 （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_______。 （3）应用装置C验证是否具有漂白性，则C中I、Ⅱ、Ⅲ应依次放入_______（填标号）。 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，可以被氧化生成碘酸（，无色强酸），用离子方程式表示溶液逐渐变浅的原因：_______。 答案以及解析 1、 基础巩固 1. ①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O　 ②液　上　NaOH溶液 2.饱和食盐水　烧碱　2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑　Cl2　H2　NaOH 3.(1)√ (2)√ (3)×( 4)× (5)√ (6)× 2、 根基训练 1.答案：C 解析：A（×）自然界中不存在游离态的氯，氯元素都以化合态的形式存在。 B（×）自然界中不存在游离态的氯，无法通过物理方法获取氯气。 C（√）海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以氯化钠、氯化镁等氯化物的形式存在。 D（×）溶液中氯离子无色，氯元素的发现起于瑞典化学家舍勒实验中意外发现一种黄绿色气体。 2.答案：A 解析：A.制氯气用浓盐酸与加热反应，不能用稀盐酸，A错误； B.中有HCl，先通过饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸干燥，B正确； C.氯气密度大于空气，收集氯气用向上排空气法制取，C正确； D.亚硫酸钠具有还原性，可以与发生反应，吸收，D正确； 答案选A。 3.答案：B 解析：A.工业上常用电解饱和氯化钠溶液的方法来生产氯气，故A错误； B.工业上利用电解饱和食盐水可制得NaOH、等重要化工产品，又称为“氯碱工业”，故B正确； C.电解饱和氯化钠溶液可得到氢氧化钠、氯气和氢气，化学方程式为：，故C错误； D.电解饱和食盐水的方程式为，可知得到的与的质量比为35.5∶1，故D错误； 答案选B。 4.答案：D 解析：A.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.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中HCl，B错误； C.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.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； 答案选D。 5.答案：B 解析：A.在装置甲中，产生的会通过长颈漏斗逸出，故A错误； B.氯化氢极易溶于水，而氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，所以可以用装置乙中的饱和食盐水除去中的HCl，故B正确； C.氯气的密度比空气大，在收集氯气时，应“长管进短管出”，故C错误； D.氯气为有毒气体，可选用氢氧化钠溶液吸收氯气，但装置丁应该与大气连通，防止内部压强过大，引发安全隐患，故D错误； 故答案为B。 6.答案：D 解析：制取氯气的实验操作依次为连接装置，检查装置的气密性，防止装置连接处漏气，向圆底烧瓶中加入固体药品二氧化锰粉末，从分液漏斗中缓缓加入浓盐酸，加热，待气体均匀放出时收集气体，因氯气有毒，最后将多余的氯气用浓NaOH溶液吸收，防止污染空气，正确的操作顺序为①③④②⑥⑤，故选D。 7.答案：A 解析：在锥形瓶中浓盐酸与NaClO发生反应：，因此可以制备，能够达到实验目的，A正确；浓盐酸具有挥发性，挥发出的HCl能够与反应产生，导致中掺入新的杂质，不能达到除杂、净化的目的，B错误；能够与碱石灰反应，不能达到干燥的目的，C错误；集气瓶只有进气口，没有出气口，不能用于收集，D错误。 8.答案：D 解析：由教材中的相关实验装置可知，a管中导出的气体遇明火有爆鸣声，则该气体为氢气，A正确；b管导出的气体可用NaOH溶液吸收，则b管中导出的气体应为氯气，B正确；由氯碱工业的定义可知，C正确；根据教材中的演示实验，在两极滴入酚酞溶液，只有铁棒附近溶液变红色，而石墨棒附近不变红，说明NaOH不在石墨棒电极区域生成，D错误。 9.答案：（1）C；D；A；B；H；G；F （2）除去氯气中的HCl杂质吸收过量的氯气 (3)①；② 解析：（1）按照制备气体的“发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定装置连接顺序。制得的中混有HCl和水蒸气，先用饱和食盐水除去HCl，然后通过浓硫酸进行干燥；由于的密度比空气大，收集时导管应长进短出；有毒，最后用NaOH溶液进行尾气处理，故连接顺序为E→C→D→A→B→H→G→F。 （2）装置中饱和食盐水的作用是除去中的HCl杂质；NaOH溶液的作用是吸收过量的。 10.答案：（1）G；F；H；D；E；C （2）淀粉-碘化钾溶液变蓝 (3)0.01 解析：用排水法测量产生的体积，A接储气瓶的G，F接H，把水排入量筒内，用量筒测量出排出的水量，以测定产生的体积。B接洗气瓶的D，E 接C，生成的与洗气瓶中的KI反应生成，淀粉遇变蓝，多余的用NaOH溶液吸收。已知电解产生的物质的量，由知，，则。 3、 拔高提升 1.答案：D 解析：D项，由于海水中含有较多的盐类，因此海水不能直接作为生活用水，而地球上的淡水资源有限，因此节约用水对人类和其他生物的生存有着非常重要的意义。 2.答案：D 解析：A（√）铁棒一端连接电源的负极，a管管口向上，则a管导出的气体为氢气。 B（√）b管导出的气体可被NaOH溶液吸收，则b管导出的气体为氯气。 C（√）以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业被称为氯碱工业。 D（×）根据教材中的演示实验，向U形管左右两侧滴入酚酞溶液，只有铁棒附近溶液变红。 3.答案：A 解析：A（√）没有用酒精灯加热，不与浓盐酸发生反应；没有进行尾气处理。 B（×）的密度比空气的大，用向上排空气法收集，该收集方法正确。 C（×）要得到干燥，纯净的，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气。 D（×）根据反应（浓），盐酸浓度变稀后不再反应，故产生的的物质的量小于1 mol。 4.答案：C 解析：浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气，氯气中含有HCl、水蒸气等杂质。 A、氯气有毒，需要进行尾气处理，防止氯气污染环境，A项正确； B、二氧化锰和浓盐酸需要加热才能发生反应，需要进行尾气处理，B项正确； C、氯气的密度大于空气，可用向上排空气法，通氯气的导管，插入底部，C项错误； D、氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，可用此法检验是否有氯气逸出，D项正确； 答案是C。 5.答案：C 解析：A、二氧化锰与浓盐酸需要在加热的条件下反应制取氯气，A不正确； B、用装置乙除去氯气中的少量氯化氢应该用饱和氯化钠溶液，且气体是长口进短口出，B不正确； C、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正确； D、锰离子水解，水解吸热，因此不能直接加热蒸发氯化锰溶液制备，应该在氯化氢的气氛中进行，D不正确。 答案选C。 6.答案：D 解析：实验室制备氯气的操作：连接实验装置，检查装置气密性，防止装置漏气；向圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末；将浓盐酸从分液漏斗中滴入烧瓶，加热圆底烧瓶，待有气体均匀逸出时，收集气体（因氯气的密度比空气大，用向上排空气法收集）；因氯气有毒，为防止污染空气，将多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收，故D项正确。 7.答案：（1）a；b；e；d；c （2）酸；还原； （3）除去中混有的HCl气体；浓硫酸 (4) （5）HClO；碘水；溶液变蓝色 解析：（1）由上述分析可知，整套装置的连接顺序是f接a、b接e、d接c。 （2）装置F中制备的化学方程式是，该反应中浓盐酸表现酸性和还原性（部分HCl被氧化）。 （3）装置A用来除去中混有的HCl气体，装置B用来干燥氯气，试剂Y可为浓硫酸。 （4）装置D的作用是吸收剩余的氯气，氯气能与氢氧化钠溶液发生反应：。 （5）溶于水生成HClO，HClO具有漂白性，故甲同学认为是HClO漂白了蓝色物质而褪色。要证明乙同学观，点正确，即证明溶液中被反应掉，导致蓝色褪去，则可向试管中加入碘水，若观察到溶液变蓝色，说明乙同学观点正确。此外，也可加入KI溶液来证明乙同学观，点正确，此方法不要求同学们掌握，但可了解一下其原理：在酸性条件下能与发生氧化还原反应产生，向试管中加入KI溶液，若观察到溶液变蓝色，则说明乙同学观点正确。 8.答案：（1）③； （2）吸收挥发出的气体（除去中的）；长颈漏斗中的液面上升，形成水柱 (3)②④① (4) 解析：（1）以和浓盐酸为原料制备，属于固体和液体在加热时反应生成气体，故制备的装置选③；制备时反应的化学方程式为。 （2）浓盐酸具有挥发性，制备的中混有挥发出来的，在饱和食盐水中的溶解度很小，而在饱和食盐水中的溶解度很大，则装置B中饱和食盐水的作用是吸收挥发出的气体，除去中的；若装置C发生堵塞，B中气体压强增大，则B中的现象是长颈漏斗中的液面上升，形成水柱。 （3）干燥的没有漂白性，湿润的具有漂白性，是因其与水反应生成的具有漂白性，则装置C中I、Ⅱ、Ⅲ应依次放入②④①。 （4）可将氧化为，溶液先变为深棕褐色是因为其中溶有单质碘，的氧化性较强，可以将单质碘进一步氧化，当被氧化后，溶液颜色变浅，离子方程式为。 学科网（北京）股份有限公司 $$