2.2.2 氯气的实验室制法 氯离子的检验 讲义 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

本讲义聚焦氯气的实验室制法及氯离子的检验核心知识点，系统梳理反应方程式、实验装置（收集与尾气处理）、氯离子检验操作（试剂选择、现象与原理、干扰排除），通过基础巩固（回归教材）、根基训练（重点难点）、拔高提升（能力提升）的梯度分层设计搭建学习支架。 资料特色在于梯度练习与实验探究结合，通过装置分析、净化收集等实验题培养科学探究与实践能力，工业制法判断、装置正误推理等题目发展科学思维，课中辅助分层教学，课后助力学生查漏补缺，强化安全与环保意识。

2.2.2 氯气的实验室制法 氯离子的检验 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：反应的化学方程式为 ，离子方程式为 。 2．实验装置 A B C (1)Cl2的收集方法是 。 (2)烧杯中NaOH溶液的作用是 。 3.氯离子的检验方法 (1)操作方法：向未知溶液中先加 溶液，再加 。 (2)现象：产生 ，加稀硝酸时，沉淀 。 (3)原理： (离子方程式)。 (4)加入稀硝酸的目的：排除 等离子的干扰。 根基训练 2 1.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 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 3.实验室用如图装置制取并收集。下列说法正确的是( ) A.该图所示的过程中存在3处明显错误 B.实验室还可以用排水法收集 C.收集氯气时可用干燥的蓝色石蕊试纸验满 D.含有14.6 g HCl的浓盐酸与足量反应生成7.1 g 4.是一种有毒气体，可用如图装置制取。下列实验提示图标需要用到的是( ) A.①②④⑤⑥ B.④⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥⑦ 5.历史上曾有化学家用以下方法制取氯气，反应原理如图所示。下列推断中不正确的是( ) A.反应Ⅰ属于复分解反应 B.反应Ⅱ的化学方程式为 C.是整个过程的催化剂 D.该方法制氯气主要原料是盐酸和氧气 6.氯气、84消毒液、漂白粉等都是含氯的消毒剂，某化学兴趣小组利用如图装置制备84消毒液和漂白粉，并收集纯净干燥的氯气。回答下列问题： （1）装置甲中发生反应的化学方程式为 。 （2）装置丁用来收集纯净且干燥的氯气，进气口为______（填序号）；装置乙和丙盛装的试剂分别是 填名称）。 （3）将氯气通入装置己中制备84消毒液，则装置己中发生反应的离子方程式为 。 （4） 装置戊中盛装石灰乳用来制备漂白粉，漂白粉的有效成分为_______（填化学式），漂白粉长时间暴露在空气中容易发生变质的原因为 ， （用化学方程式说明）。 7.某溶液中可能含有中的几种，某同学取少量溶液加入过量稀硝酸，有气泡产生；继续滴入溶液，有白色沉淀生成，下列分析判断正确的是( ) A.只含有和 B.一定含有和 C.一定含有和不含 D.是否有还需要做焰色试验来确定 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： 。 拔高提升 3 1.下列叙述中不正确的是( ) A.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 B.工业上主要采用电解饱和食盐水的方法制取氯气和烧碱 C.通入溶液可反应制得 D.侯氏制碱法是向饱和食盐水中先通入氨气至饱和，再通入足量的后析出 2实验室中利用如图所示装置进行的相关实验，其中，能够达到预期目的的是( ) A制备 B除杂 C验证与的反应 D验证能否与水反应 3.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 4.痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法。显现法就是其中一种：人的手上有汗渍，用手触碰过白纸后，手指纹线就留在纸上。如果将①溶液小心涂到纸上，①溶液就跟汗渍中的②物质作用，生成③物质，③物质在光照下分解出的银粒呈灰褐色，随着反应的进行，银粒逐渐增多，由棕色变成黑色的指纹线。下列用化学式表示的这三种物质都正确的是( ) A.① ②NaBr ③AgBr B.① ②NaCl ③AgCl C.①AgCl ② ③NaCl D.① ②NaCl ③Ag 5.下列检验的方法正确的是( ) A.在某溶液中滴加溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有 B.在某溶液中先滴加盐酸，再滴加溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有 C.在某溶液中先滴加溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有 D.在某溶液中滴加用稀硝酸酸化的溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有 6.三氯化硼（）是一种重要的化工原料。某实验小组利用干燥的氯气和下列装置（装置可重复使用）制备并验证反应中有CO生成。 已知：ⅰ.实验室制备的化学方程式为； ⅱ.BCl₃的熔点为-107.3 ℃，沸点为12.5 ℃，遇水水解生成和HCl。下列说法不正确的是( ) A.实验装置合理的连接顺序为①⑥④②⑦⑤③ B.装置④中发生反应的离子方程式为 C.装置⑥的作用是冷凝并收集 D.验证有CO生成的现象是装置⑦中CuO由黑色变成红色，且装置⑤中澄清石灰水变浑浊 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.实验室利用下列装置，按照的制备、净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。 回答下列问题： （1）制备的装置应选用装置_________（填“A”或“B”）；盛放浓盐酸的仪器名称为________。 （2）该实验正确的连接顺序为a→________（按气流方向，用小写字母和箭头表示）。 （3）试剂M和试剂N分别为________。 （4）能证明只有潮湿的氯气才具有漂白性的实验现象为 。 （5）利用装置F吸收多余的时，发生反应的离子方程式为 。 （6）某同学将装置C中收集的氯气溶于水制备氯水，并进一步探究氯水中次氯酸的稳定性。 实验操作：先将制备的氯水分为三等份，分别倒入广口瓶中，再将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接，将三种传感器分别插入广口瓶中，用强光照射氯水，同时采集实验数据。下面是该同学完成实验报告时画出的坐标图。其中与次氯酸光照分解事实不符的是_______（填序号）。 A. B. C. 答案以及解析 一、基础巩固 1.答案：（1）制皂；制玻璃 （2）制药；焙制糕点 2.答案：（1）白色粉末；白色晶体 （2）①放热；碱；②吸热；碱 3.答案：（1）纯碱；苏打（2）小苏打 4.答案：（1）CO＋2H＋===CO2↑＋H2O；HCO＋H＋===CO2↑＋H2O （2）2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 5.答案：火焰呈现的特征颜色 6.答案：黄色；紫色；蓝色钴玻璃 2、 根基训练 1.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。 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：A 解析：A（√），图中存在的错误有：①发生装置要加热；②Cl密度比空气大，收集装置应长管进短管出；③有毒，不能直接排放到空气中。B（×），与反应，不能用排水法收集，可用排饱和食盐水或向上排空气法收集。C（×），不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色。D（×），假设HCl完全反应，利用化学方程式进行计算： ，解得，但实际上随着反应的进行，盐酸越来越稀，与稀盐酸不反应，即HCl不能完全反应，生成的质量小于7.1g。 4.答案：A 解析：实验室制备氯气，需要酒精灯加热条件，故需要⑤热烫、⑥明火标识； 生成的氯气具有刺激性气味，刺激呼吸道和眼睛，有毒，故需要①护目镜、④排风标识； 实验药品涉及浓盐酸、氢氧化钠溶液，具有腐蚀性，用后洗手，需要②洗手标识； 不需要用电和锐器标识；答案选A。 5.答案：C 解析：反应Ⅰ中CuO与HCl反应，生成和，为复分解反应，故A正确；反应Ⅱ中与反应，化学方程式为，故B正确；为中间产物，CuO为催化剂，故C错误；由反应Ⅰ、Ⅱ可知，总反应为HCl与反应生成和，则该方法制氯气主要原料是盐酸和氧气，故D正确。 6.答案：（1） （2）b；饱和食盐水；浓硫酸 （3） （4）；； 解析：（1）装置甲用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制备氯气，反应的化学方程式为。 （2）因为氯气的密度比空气要大，收集氯气时应该采用向上排空气法，长管进短管出，故进气口为b；由题意知，收集前要除杂并干燥，则装置乙用于除去氯气中混有的HCl，装置丙用于干燥，装置乙和丙盛装的试剂分别是饱和食盐水和浓硫酸。 （3）制备84消毒液时，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为。 （4）漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙，有效成分是次氯酸钙[]；漂白粉长时间暴露在空气中，次氯酸钙会和空气中的水、二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸，HClO见光易分解生成HCl和，故漂白粉在空气中会发生反应，，从而变质失效。 7.答案：C 解析：取少量溶液加入过量稀硝酸，有气泡产生，说明溶液中一定含有，不含有；继续滴入溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中一定含有，由溶液呈电中性可知，溶液中一定含有，由实验现象无法确认是否含有，则溶液中一定含有和，一定不含有可能含有，C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。 3、 拔高提升 1.答案：C 解析：A.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应制取漂白液或漂白粉、漂粉精，都能得到含氯消毒剂，故A正确； B.工业上主要采用电解饱和食盐水的方法制取氯气和烧碱，同时生成氢气，故B正确； C.盐酸的酸性强于碳酸，通入溶液不反应，故C错误； D.氨气在水中溶解度大，侯氏制碱法是向饱和食盐水中先通入氨气至饱和，再通入足量的后析出，故D正确； 故选C。 2.答案：C 解析：A.二氧化锰和浓盐酸反应制备，需要加热，故A错误； B.HCl能与碳酸氢钠溶液反应产生，氯气也能与碳酸氢钠溶液反应，应该用饱和食盐水除氯气中的氯化氢，故B错误； C.试管内气体颜色变浅、液面升高、试管内壁有油状液体生成，说明与发生反应，C正确； D.验证能否与水反应，右侧广口瓶中应该放干燥的有色布条；先关闭弹簧夹，干燥的有色布条不褪色，再打开弹簧夹，干燥的有色布条褪色，说明能与水反应，故D错误； 选C。 3.答案：B 解析：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中的氢氧化钠溶液吸收过量的氯气防止污染； 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。 4.答案：B 解析：汗渍中含有NaCl，即②物质为NaCl，NaCl与①溶液中的溶质作用生成③物质，③物质在光照下分解出灰褐色的银粒，则说明③物质为AgCl，①溶液中的溶质为，将溶液涂在纸上，发生的反应为，故选B。 5.答案：D 解析：检验时，一般先在待测液中加入稀硝酸酸化，以排除等的干扰，再加入溶液，AgCl沉淀不溶于稀硝酸，注意不能用稀盐酸酸化，否则会引入，D正确。 6.答案：A 解析：用与、C反应生成和CO，三氯化硼的熔点为-107.3 ℃，沸点为12.5 ℃，所以收集三氯化硼要用冰水冷凝；检验CO之前，为防止未反应的、可能存在的对CO的检验造成干扰，要先将气体通入NaOH溶液中；为防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入收集装置而使水解，在通入NaOH溶液之前需先通过干燥装置；气体通过NaOH溶液后又带出水蒸气，再次干燥后将气体通入灼热的氧化铜，再将生成的气体通过澄清石灰水；若灼热的氧化铜变红且澄清石灰水变浑浊，可证明原反应中有一氧化碳生成；未反应的CO有毒，不能排放到空气中，要用排水法收集后进行处理，据此分析解答。由分析可知，实验装置合理的连接顺序为①⑥②④②⑦⑤③，A错误；气体通入装置④后，未反应的被NaOH溶液吸收，反应的离子方程式为，B正确；结合分析可知，装置⑥的作用是冷凝并收集，C正确；若原反应有CO生成，⑦中CuO将由黑色变成红色，装置⑤中澄清石灰水将变浑浊，D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）A；分液漏斗 （2）f→g→c→b→e→d→h （3）饱和食盐水；浓硫酸 （4）D装置中右侧的干燥红布条不褪色，左侧湿润的红布条褪色 （5） （6）B 解析：（1）浓盐酸与二氧化锰的反应需加热，制备Cl2的装置应选用装置A，盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗。 （2）根据分析可知该实验正确的连接顺序为a→f→g→c→b→e→d→h→g （3）由分析知，试剂M和试剂N分别为饱和食盐水和浓硫酸。 （4）能证明只有潮湿的氯气才具有漂白性的实验现象为装置D中右侧干燥的红布条不褪色，左侧湿润的红布条褪色，氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸使红布条褪色。 （5）利用装置F吸收多余的时，氯气与NaOH反应生成NaCl和NaClO，发生反应的离子方程式为。 （6）次氯酸分解生成氧气和盐酸，酸性增强，pH减小，氯离子浓度增大，广口瓶中氧气体积分数增加，A、C与事实相符，B与事实不符。 学科网（北京）股份有限公司 $