【2026年新高一化学衔接课程讲义】第11讲 氯气的制取 氯离子的检验

高一暑假衔接课程 第11讲 氯气的制取 氯离子的检验 【内容导航】 1．氯气的实验室制法； 2．氯离子的检验； 3．实验室制取气体的基本思路。 一、氯气的实验室制法 1．反应原理 (1)化学方程式：______________________________________________________。 (2)原理：利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl－生成Cl2，该反应中MnO2为______剂，浓盐酸为______剂并且该实验还体现了浓盐酸的______性。 2．仪器装置 (1)气体发生装置类型：__________________ (2)除杂装置：饱和食盐水的作用是除去Cl2中少量的______。浓硫酸的作用是除去氯气中的______。 (3)收集方法： ①______排空气法(氯气密度大于空气)。 ②排____________法。 (4)验满方法：观察到集气瓶中充满黄绿色气体，则证明已集满。 (5)尾气处理：用____________吸收过量的氯气，防止污染环境。 【交流讨论】 1．实验室制取氯气一般用强氧化剂与浓盐酸反应，请写出下列制取氯气反应的化学方程式： (1)KMnO4与浓盐酸反应：___________________________________ (2)KClO3与浓盐酸反应：___________________________________ (3)K2Cr2O7与浓盐酸反应(K2Cr2O7的还原产物为CrCl3)：_______________________________________ (4)NaClO与浓盐酸反应：___________________________________ 2．制取Cl2的原理是利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl－生成Cl2。 (1)在反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是________，还原剂是 ________，氧化剂和还原剂物质的量之比为________。每生成1molCl2，转移________________个电子，HCl除了表现为________性和________性。 (2)含有4mol g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成1mol Cl2吗？ 【归纳小结】 (1)稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。 (2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。 (3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少，吸收不完全。 (4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。 【即学即练1】某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析不正确的是(　　) A．①中应用分液漏斗代替长颈漏斗 B．①中缺少加热装置 C．在集气瓶的导管口处放一片干燥的淀粉-KI试纸，可以验证是否有氯气逸出 D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气 【即学即练2】如图所示为在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a、b是可控制的弹簧铁夹。(已知：氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小) (1)仪器A的名称是________；烧杯中盛放的是________；烧瓶中反应的化学方程式为_____________ ___________________________________。 (2)在收集氯气时，应____________(填如何控制a、b，下同)；当氯气收集完毕时应_____________。 (3)若要制得2.13 g Cl2，理论上需要MnO2的质量是________。 二、氯离子的检验 1．氯离子的检验实验 试液2～3 mL 实验现象 离子方程式 滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 ①稀盐酸 ②氯化钠溶液 ③碳酸钠溶液 2．氯离子检验方法 取少量被检测溶液于试管中，滴加适量______，然后滴入__________，若产生__________则被检测溶液中含有Cl－，若不产生白色沉淀则无Cl－。 【交流讨论】有一包白色固体，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，现进行如下实验： ①溶于水，得无色溶液； ②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀； ③再滴加稀硝酸，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。 根据上述现象判断： (1)白色固体一定含有的成分是_____________，可能含有的成分是_____________。 (2)写出上述实验中有关反应的离子方程式：______________________________________。 【归纳小结】离子检验操作步骤 (1)取待测液→加入试剂→现象→结论。 (2)为排除杂质离子的干扰，常需要加两种及以上试剂，每加入一次试剂需写出相应的现象，最后再得出结论。 【即学即练3】下列检验Cl－的方法正确的是(　　) A．向某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－ B．向某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－ C．向某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－ D．向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－ 【即学即练4】氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质COCl2(光气)和氯化氢，为防止事故发生，使用前要检验氯仿是否变质，应选用的检验试剂是(　　) 三、实验室制取气体的基本思路 1．设计气体制取装置的基本思路 2．气体制取装置的连接顺序 3．装置的选择 (1)实验室制取气体的发生装置的选择 ①选择依据：反应原理、反应物的状态、反应条件等。 ②装置的基本类型 a．__________________气体。 b．__________________气体。 c．__________________气体。 (2)实验室制取气体的净化装置的选择 ①净化原则 不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。 ②净化装置 装置Ⅰ(洗气瓶)：盛______除杂试剂，气流方向是______进，______出。 装置Ⅱ(干燥管)：盛______除杂试剂，气流方向是______进，______出。 (3)实验室制取气体的收集装置的选择 ①选择依据：根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的成分发生反应来确定气体的收集方法。 ②方法选择 a．排水法：适用于______溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。 b．向上排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气______，如O2、CO2、Cl2等。 c．向下排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气______，如H2、CH4等。 (4)实验室制取气体的尾气处理装置的选择 ①吸收法 a可用于______溶液吸收Cl2、CO2(气体溶解或反应速率不快，不易引起倒吸)。 b、c可用于收集极易溶且溶解速率很快的气体，如HCl等。 ②燃烧法 可用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等。如图，但点燃前必须对气体进行验纯。 ③收集法 将气体用气球收集，然后处理，如图。 【即学即练5】下列能达到实验目的的是(　　) A．①除去杂质气体CO2 B．②收集并吸收多余的Cl2 C．③干燥Cl2 D．④吸收HCl制盐酸 【即学即练6】氯气是一种重要的化工原料。实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，某学习小组利用此原理设计如图所示的装置制取氯气。 (1)在该实验中，制取氯气的装置是           (填字母)。 (2)C装置中盛放饱和氯化钠溶液，其作用是                                                    。 (3)D装置的作用是干燥氯气，其中盛放的试剂是               。 (4)该实验存在明显的缺陷，改进的方法是                                                              。 第11讲 氯气的制取 氯离子的检验 课堂检测 姓名：_______________ 1．下列关于实验室制取氯气的说法错误的是(　　) A．该反应是一个氧化还原反应，其中二氧化锰是氧化剂 B．HCl表现还原性和酸性 C．该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋4Cl－MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ D．该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的 2．实验室利用如图所示的装置制取并收集氯气，下列有关描述正确的是(　　) A．发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸 B．饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替 C．若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强 D．可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满 3．实验室制备氯气的化学方程式是MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。下列关于实验室制氯气的说法中错误的是(　　) A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2 B．每生成1mol Cl2，转移2mol电子 C．每消耗1 mol MnO2，起还原作用的HCl为4 mol D．生成的氯气中含有水蒸气和HCl 4．在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有(　　) A．Cl－、SO B．Cl－、NO C．Cl－、CO D．Cl－、OH－ 5．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并做它与金属反应的实验。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(　　) A．②处 B．①和②处 C．②和③处 D．②③④处 6．某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的性质及模拟工业制取漂白粉，设计了如下装置进行实验，请回答下列问题。 (1)淀粉­KI溶液中观察到的现象是___________________，反应的离子方程式为_____________________。 (2)若干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，则甲中盛放的是________(填名称)。 (3)Cl2与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为____________________________________。 (4)该兴趣小组用8.7 g 二氧化锰与足量的浓盐酸制备氯气，则理论上最多可制得标准状况下氯气的体积是________。 第11讲 氯气的制取 氯离子的检验 同步练习 1．下列关于氯及其化合物的叙述正确的是(　　) ①纯净的氢气在氯气中燃烧发出苍白色的火焰 ②实验室制氯气时，为了防止环境污染，多余氯气用石灰乳吸收 ③向久置的氯水中滴入紫色石蕊溶液，溶液将先变红后褪色 ④检验Cl2中是否混有HCl气体的方法是将气体通入硝酸银溶液 ⑤除去Cl2中的HCl，可使气体通过饱和碳酸氢钠溶液 A．① B．③④⑤ C．②⑤ D．①⑤ 2．某同学用下列装置制取并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(　　) A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，盐酸就可全部消耗 B．Ⅱ图中：如果倒置的试管充满了氯气，水槽内装满水，经足够长的时间光照，试管内最后剩余气体为HCl和氧气 C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟 D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液呈酸性，结果有Cl2生成 3．实验室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．本实验操作顺序为检验装置气密性→添加固体药品→添加液体药品→加热 B．装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸 C．氯气密度比空气大，故装置Ⅳ中短导管进气，长导管出气 D．装置Ⅴ中反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 4．下列关于氯及其化合物的叙述正确的是(　　) A．氯气的性质很活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸 B．实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用饱和食盐水吸收 C．久置的氯水没有漂白性 D．检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液 5．已知溴水呈黄色，将氯水加入下列4种试剂中。根据实验现象，得出的结论不正确的是(　　) 试剂 现象 结论 A 硝酸酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀 氯水中含有Cl－ B CaCO3固体 固体表面有气泡冒出 氯水具有酸性 C KBr溶液 溶液变黄 氯水具有氧化性 D 滴加酚酞的NaOH溶液 红色褪去 Cl2具有漂白性 6．为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素，选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是(　　) ①滴加AgNO3溶液　②加水溶解　③过滤，取滤液 ④与二氧化锰混合加热　⑤加稀HNO3　⑥与浓盐酸反应　⑦与NaOH溶液混合加热　⑧用淀粉­KI试纸 A．⑥⑦①⑤ B．⑥⑧　 C．④②③①⑤ D．②①⑤ 7．双球洗气管是一种多用途仪器，常用于除杂、气体干燥、气体吸收等实验操作。如图是一个以双球洗气管为尾气处理装置，用吸收剂X吸收气体Y的情形，其中符合事实的组合是(　　) 选项 A B C D 气体Y Cl2 HCl CO2 H2 吸收剂X 饱和NaCl溶液 水 饱和NaHCO3溶液 NaOH溶液 8．实验室利用如图装置制取无水AlCl3(183 ℃升华，遇潮湿空气即产生大量白雾)。下列说法正确的是(　　) A．①的试管中盛装二氧化锰，用于常温下制备氯气 B．②③⑥⑦的试管中依次盛装浓硫酸、饱和食盐水、浓硫酸、NaOH溶液 C．滴加浓盐酸的同时点燃④的酒精灯 D．⑤用于收集AlCl3，⑥⑦可以用一个装有碱石灰的干燥管代替 9．用如图所示装置可以完成一系列实验(已知高锰酸钾和浓盐酸在常温下可生成氯气，图中夹持装置已略去)。 用装置A由浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体，装置B中的三处棉花依次做了如下处理：①包有某固体物质，②蘸有KI溶液，③蘸有石蕊溶液。请回答下列问题： (1)仪器P的名称是_______________。 (2)①处包有的某固体物质可能是________(填字母)。 a．MnO2 b．KMnO4 c．KCl d．Cu 反应开始后，观察到②处有棕黄色物质产生，写出②处发生反应的离子方程式：__________________。 (3)在实验过程中，在③处能观察到_________________________________。 (4)甲同学为了验证剩余气体的主要成分，在C中设计了如图装置(加热装置已略去)，D中装有铜丝网，装置E的试管中不加任何试剂，装置F的烧杯中加入适量的AgNO3溶液。 ①实验过程中，装置D的作用是___________________________________________________； ②装置F中的现象是________________；写出反应的离子方程式：________________________。 10．如图是实验室制备氯气并验证氯气性质的装置(其中夹持装置已省略)。 已知：装置A是氯气的发生装置，反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。 据此回答下列问题： (1)装置B中饱和食盐水的作用是________________________。 (2)装置B也是安全瓶，目的是监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出装置C中发生堵塞时装置B中的实验现象：___________________________________。 (3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，则装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是_________(填字母)。 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ a 干燥的有色布条 碱石灰 湿润的有色布条 b 干燥的有色布条 无水硫酸铜 湿润的有色布条 c 湿润的有色布条 浓硫酸 干燥的有色布条 d 湿润的有色布条 无水氯化钙 干燥的有色布条 (4)装置D的作用是_________________________________________。 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $高一暑假衔接课程 第11讲 氯气的制取 氯离子的检验 【内容导航】 1．氯气的实验室制法； 2．氯离子的检验； 3．实验室制取气体的基本思路。 一、氯气的实验室制法 1．反应原理 (1)化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (2)原理：利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl－生成Cl2，该反应中MnO2为氧化剂，浓盐酸为还原剂并且该实验还体现了浓盐酸的酸性。 2．仪器装置 (1)气体发生装置类型：固＋液，加热 (2)除杂装置：饱和食盐水的作用是除去Cl2中少量的HCl气体。浓硫酸的作用是除去氯气中的水蒸气。 (3)收集方法： ①向上排空气法(氯气密度大于空气)。 ②排饱和食盐水法。 (4)验满方法：观察到集气瓶中充满黄绿色气体，则证明已集满。 (5)尾气处理：用NaOH溶液吸收过量的氯气，防止污染环境。 【交流讨论】 1．实验室制取氯气一般用强氧化剂与浓盐酸反应，请写出下列制取氯气反应的化学方程式： (1)KMnO4与浓盐酸反应：___________________________________ (2)KClO3与浓盐酸反应：___________________________________ (3)K2Cr2O7与浓盐酸反应(K2Cr2O7的还原产物为CrCl3)：_______________________________________ (4)NaClO与浓盐酸反应：___________________________________ 答案：(1)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O (2)KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O (3)K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O (4)NaClO+2HCl(浓)===NaCl+Cl2↑+H2O 2．制取Cl2的原理是利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl－生成Cl2。 (1)在反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是________，还原剂是 ________，氧化剂和还原剂物质的量之比为________。每生成1molCl2，转移________________个电子，HCl除了表现为________性和________性。 (2)含有4mol g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成1mol Cl2吗？ 答案：(1)MnO2　HCl　1∶2　2×6.02×1023　还原 酸 (2)不能。有两个原因：一是浓盐酸有挥发性；二是随着反应的进行，盐酸浓度变小，Cl－的还原性减弱，MnO2不能再氧化HCl，此反应不再进行。 【归纳小结】 (1)稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。 (2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。 (3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少，吸收不完全。 (4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。 【即学即练1】某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析不正确的是(　　) A．①中应用分液漏斗代替长颈漏斗 B．①中缺少加热装置 C．在集气瓶的导管口处放一片干燥的淀粉-KI试纸，可以验证是否有氯气逸出 D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气 答案：C 解析：用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发及气体逸出，同时便于控制反应的快慢，A正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B正确；②应用湿润的淀粉-KI试纸，C错误；④中氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D正确。 【即学即练2】如图所示为在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a、b是可控制的弹簧铁夹。(已知：氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小) (1)仪器A的名称是________；烧杯中盛放的是________；烧瓶中反应的化学方程式为_____________ ___________________________________。 (2)在收集氯气时，应____________(填如何控制a、b，下同)；当氯气收集完毕时应_____________。 (3)若要制得2.13 g Cl2，理论上需要MnO2的质量是________。 答案：(1)分液漏斗　氢氧化钠溶液 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)关闭b，打开a　关闭a，打开b　(3)2.61 g 解析：(1)制备氯气的反应原理为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；使用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气。(2)在收集氯气时，应关闭b，打开a；当氯气收集完毕时应关闭a，打开b。 (3)MnO2　　～　　Cl2 87 71 x 2.13 g ＝　　解得x＝2.61 g 二、氯离子的检验 1．氯离子的检验实验 试液2～3 mL 实验现象 离子方程式 滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸 ①稀盐酸 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ ②氯化钠溶液 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ ③碳酸钠溶液 有白色沉淀生成 沉淀溶解，有气泡产生 CO＋2Ag＋===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O 2．氯离子检验方法 取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀则被检测溶液中含有Cl－，若不产生白色沉淀则无Cl－。 【交流讨论】有一包白色固体，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，现进行如下实验： ①溶于水，得无色溶液； ②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀； ③再滴加稀硝酸，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。 根据上述现象判断： (1)白色固体一定含有的成分是_____________，可能含有的成分是_____________。 (2)写出上述实验中有关反应的离子方程式：______________________________________。 答案：(1)KCl和K2CO3　KNO3 (2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓、2Ag＋＋CO===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑ 解析　由②产生白色沉淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种；由③沉淀减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；由沉淀不完全消失可知，一定含有KCl。 【归纳小结】离子检验操作步骤 (1)取待测液→加入试剂→现象→结论。 (2)为排除杂质离子的干扰，常需要加两种及以上试剂，每加入一次试剂需写出相应的现象，最后再得出结论。 【即学即练3】下列检验Cl－的方法正确的是(　　) A．向某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－ B．向某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－ C．向某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－ D．向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－ 答案：D 解析：可能有CO、SO等的干扰，A错误；加入盐酸，引入Cl－，B、C错误；硝酸酸化排除CO等其他离子的干扰，加硝酸银溶液得到不溶于稀硝酸的白色沉淀即为AgCl，由此说明原溶液中有Cl－，D正确。 【即学即练4】氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质COCl2(光气)和氯化氢，为防止事故发生，使用前要检验氯仿是否变质，应选用的检验试剂是(　　) A．水 B．AgNO3溶液 C．NaOH溶液 D．KI溶液 答案：B 解析：氯仿氧化后生成COCl2(光气)和HCl，因此，用AgNO3溶液检验HCl中Cl－的存在即可判断氯仿是否变质。 三、实验室制取气体的基本思路 1．设计气体制取装置的基本思路 2．气体制取装置的连接顺序 3．装置的选择 (1)实验室制取气体的发生装置的选择 ①选择依据：反应原理、反应物的状态、反应条件等。 ②装置的基本类型 a．固体＋固体气体。 b．固体＋液体―→气体。 c．固体＋液体气体。 (2)实验室制取气体的净化装置的选择 ①净化原则 不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。 ②净化装置 装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。 装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。 (3)实验室制取气体的收集装置的选择 ①选择依据：根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的成分发生反应来确定气体的收集方法。 ②方法选择 a．排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。 b．向上排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等。 c．向下排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气小，如H2、CH4等。 (4)实验室制取气体的尾气处理装置的选择 ①吸收法 a可用于NaOH溶液吸收Cl2、CO2(气体溶解或反应速率不快，不易引起倒吸)。 b、c可用于收集极易溶且溶解速率很快的气体，如HCl等。 ②燃烧法 可用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等。如图，但点燃前必须对气体进行验纯。 ③收集法 将气体用气球收集，然后处理，如图。 【即学即练5】下列能达到实验目的的是(　　) A．①除去杂质气体CO2 B．②收集并吸收多余的Cl2 C．③干燥Cl2 D．④吸收HCl制盐酸 答案：C 解析：A项，导气管应该“长进短出”；B项，Cl2的密度比空气大，Cl2会直接进入NaOH溶液，收集不到气体；D项，HCl易溶于水，会发生倒吸。 【即学即练6】氯气是一种重要的化工原料。实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，某学习小组利用此原理设计如图所示的装置制取氯气。 (1)在该实验中，制取氯气的装置是           (填字母)。 (2)C装置中盛放饱和氯化钠溶液，其作用是                                                    。 (3)D装置的作用是干燥氯气，其中盛放的试剂是               。 (4)该实验存在明显的缺陷，改进的方法是                                                              。 答案：(1)c　(2)除去氯气中的氯化氢　(3)浓硫酸 (4)在E装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶(答案合理即可) 解析：实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应原理是MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应是固体和液体需要加热的反应，故选c装置制取氯气；因为氯化氢易挥发，制取的氯气中含有杂质氯化氢和水蒸气，所以要得到干燥纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液，除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气，最后为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。 第11讲 氯气的制取 氯离子的检验 课堂检测 姓名：_______________ 1．下列关于实验室制取氯气的说法错误的是(　　) A．该反应是一个氧化还原反应，其中二氧化锰是氧化剂 B．HCl表现还原性和酸性 C．该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋4Cl－MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ D．该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的 答案：C 解析：由MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑可知，二氧化锰是氧化剂，盐酸部分做还原剂，部分起酸的作用；HCl中氯元素部分化合价升高，HCl既表现还原性，又表现酸性；氯化锰是可溶于水的强电解质，在离子方程式中应写成离子符号。 2．实验室利用如图所示的装置制取并收集氯气，下列有关描述正确的是(　　) A．发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸 B．饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替 C．若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强 D．可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满 答案：D 解析：浓盐酸易挥发，先加热会加速盐酸的挥发，所以应先加入浓盐酸，再用小火加热，A错误；饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢，如果用饱和碳酸氢钠溶液，则碳酸氢钠溶液既吸收氯化氢又吸收氯气，B错误；若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的还原性强，C错误；氯气为黄绿色气体，可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满，D正确。 3．实验室制备氯气的化学方程式是MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。下列关于实验室制氯气的说法中错误的是(　　) A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2 B．每生成1mol Cl2，转移2mol电子 C．每消耗1 mol MnO2，起还原作用的HCl为4 mol D．生成的氯气中含有水蒸气和HCl 答案：C 解析：在MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑中，MnO2是氧化剂，HCl是还原剂，每生成1个Cl2转移2个电子；但在参加反应的146 g HCl中，只有73 g HCl被氧化，即起还原作用的HCl为73 g；由于浓盐酸易挥发且反应加热，因此生成的氯气中含有水蒸气和HCl气体。 4．在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有(　　) A．Cl－、SO B．Cl－、NO C．Cl－、CO D．Cl－、OH－ 答案：C 解析：根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO和Cl－。 5．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并做它与金属反应的实验。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(　　) A．②处 B．①和②处 C．②和③处 D．②③④处 答案：D 解析：根据实验目的，装置①是利用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2，Cl2中含有HCl、H2O杂质，但不能用NaOH溶液除去HCl，应用饱和食盐水，故②错；装置③是利用浓硫酸除去H2O，但左边导管应插入浓硫酸中，右边导管不能插入浓硫酸中，故③错；装置④是密封的，会发生安全事故，故④错。 6．某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的性质及模拟工业制取漂白粉，设计了如下装置进行实验，请回答下列问题。 (1)淀粉­KI溶液中观察到的现象是___________________，反应的离子方程式为_____________________。 (2)若干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，则甲中盛放的是________(填名称)。 (3)Cl2与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为____________________________________。 (4)该兴趣小组用8.7 g 二氧化锰与足量的浓盐酸制备氯气，则理论上最多可制得标准状况下氯气的体积是________。 答案：本题5分，每空1分 (1)溶液变蓝色　Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 (2)浓硫酸 (3)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (4)2.24L 解析：(1)氯气氧化I－生成I2：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，淀粉遇碘单质变蓝色。 (2)洗气瓶中的干燥剂为液体干燥剂，能够干燥氯气，则该干燥剂为浓硫酸。 (3)氯气与石灰乳反应的化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 (4)由反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑可得，8.7 g MnO2最多生成2.24 L氯气。 第11讲 氯气的制取 氯离子的检验 同步练习 1．下列关于氯及其化合物的叙述正确的是(　　) ①纯净的氢气在氯气中燃烧发出苍白色的火焰 ②实验室制氯气时，为了防止环境污染，多余氯气用石灰乳吸收 ③向久置的氯水中滴入紫色石蕊溶液，溶液将先变红后褪色 ④检验Cl2中是否混有HCl气体的方法是将气体通入硝酸银溶液 ⑤除去Cl2中的HCl，可使气体通过饱和碳酸氢钠溶液 A．① B．③④⑤ C．②⑤ D．①⑤ 答案：A 解析：①纯净的氢气在氯气中燃烧生成HCl，发出苍白色的火焰，正确；②实验室制氯气时，为了防止环境污染，多余氯气用NaOH溶液吸收，错误；③久置的氯水变成盐酸，则向久置的氯水中滴入紫色石蕊溶液，溶液将变红，错误；④Cl2和HCl的溶液都能与硝酸银反应生成沉淀，则将混合气体通入硝酸银溶液无法检验是否含有HCl，错误；⑤除去Cl2中的HCl，可使气体通过饱和氯化钠溶液，错误。 2．某同学用下列装置制取并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(　　) A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，盐酸就可全部消耗 B．Ⅱ图中：如果倒置的试管充满了氯气，水槽内装满水，经足够长的时间光照，试管内最后剩余气体为HCl和氧气 C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟 D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液呈酸性，结果有Cl2生成 答案：D 解析：MnO2与稀盐酸不反应，MnO2过量时，随着反应的进行，盐酸浓度逐渐减小，盐酸不能完全反应，A错误； HCl易溶于水，试管中最后剩余气体是O2，B错误；铜在氯气中燃烧生成CuCl2，产生棕黄色的烟，C错误； NaOH溶液吸收Cl2时，生成NaCl、NaClO和H2O，烧杯中滴加硫酸至溶液呈酸性，发生反应：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，产生Cl2，D正确。 3．实验室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．本实验操作顺序为检验装置气密性→添加固体药品→添加液体药品→加热 B．装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸 C．氯气密度比空气大，故装置Ⅳ中短导管进气，长导管出气 D．装置Ⅴ中反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 答案：C 解析：有气体参与的反应，应首先检查装置气密性，然后再进行操作；如果有固体和液体药品，按先固后液的顺序投料，所以本实验操作顺序为检验装置气密性→添加固体药品→添加液体药品→加热，故A正确；发生装置中产生的氯气中含有水蒸气和氯化氢气体，分别用浓硫酸、饱和NaCl溶液净化，先除氯化氢杂质，因为除氯化氢过程中引入水蒸气，用浓硫酸一起除去，所以装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸，故B正确；氯气的密度比空气大，所以用向上排空气法收集，即长管进气、短管出气，所以装置Ⅳ中应长导管进气、短导管出气，故C错误；氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以装置Ⅴ中反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，故D正确。 4．下列关于氯及其化合物的叙述正确的是(　　) A．氯气的性质很活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸 B．实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用饱和食盐水吸收 C．久置的氯水没有漂白性 D．检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液 答案：C 解析：氯气的性质很活泼，它与氢气混合后在光照的条件下发生爆炸，故A错误；实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收，故B错误；久置的氯水中，次氯酸分解，没有漂白性，故C正确；HCl气体及Cl2通入硝酸银溶液，均能生成白色氯化银沉淀，故D错误。 5．已知溴水呈黄色，将氯水加入下列4种试剂中。根据实验现象，得出的结论不正确的是(　　) 试剂 现象 结论 A 硝酸酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀 氯水中含有Cl－ B CaCO3固体 固体表面有气泡冒出 氯水具有酸性 C KBr溶液 溶液变黄 氯水具有氧化性 D 滴加酚酞的NaOH溶液 红色褪去 Cl2具有漂白性 答案：D 解析：将氯水加入硝酸酸化的AgNO3溶液中，反应产生白色沉淀，只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀，说明氯水中含有Cl－，故A正确；将氯水加入CaCO3固体中生成了气体二氧化碳，能证明氯水呈酸性，故B正确；将氯水滴入KBr溶液，溶液变黄，说明生成了溴单质，氯气氧化溴离子变成溴单质，说明氯水具有氧化性，故C正确；将氯水滴入滴加酚酞的氢氧化钠溶液，因为氯水显酸性和强氧化性，将NaOH转化成了氯化钠，溶液不再显示碱性，因此酚酞溶液褪色，另外氯水中的次氯酸具有强氧化性，能使其褪色，氯气没有漂白性，结论不正确，故D错误。 6．为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素，选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是(　　) ①滴加AgNO3溶液　②加水溶解　③过滤，取滤液 ④与二氧化锰混合加热　⑤加稀HNO3　⑥与浓盐酸反应　⑦与NaOH溶液混合加热　⑧用淀粉­KI试纸 A．⑥⑦①⑤ B．⑥⑧　 C．④②③①⑤ D．②①⑤ 答案：C 解析：氯酸钾晶体中无Cl－，要证明氯酸钾晶体中含有氯元素，必须使之产生Cl－。故可通过与MnO2混合加热使之分解产生KCl，然后再通过检验Cl－的存在，证明其含有氯元素。由于MnO2不溶于水，故可通过加水溶解过滤的方法分离出MnO2，然后向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3进行验证。 7．双球洗气管是一种多用途仪器，常用于除杂、气体干燥、气体吸收等实验操作。如图是一个以双球洗气管为尾气处理装置，用吸收剂X吸收气体Y的情形，其中符合事实的组合是(　　) 选项 A B C D 气体Y Cl2 HCl CO2 H2 吸收剂X 饱和NaCl溶液 水 饱和NaHCO3溶液 NaOH溶液 答案：B 解析：氯气不与饱和食盐水反应，因此饱和食盐水不能吸收氯气，故A不符合题意；HCl在水中极易溶解，因此水可以吸收HCl气体，故B符合题意；二氧化碳与饱和碳酸氢钠溶液不反应，因此饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳气体，故C不符合题意；氢气不与氢氧化钠溶液反应，因此氢氧化钠溶液不能吸收氢气，故D不符合题意。 8．实验室利用如图装置制取无水AlCl3(183 ℃升华，遇潮湿空气即产生大量白雾)。下列说法正确的是(　　) A．①的试管中盛装二氧化锰，用于常温下制备氯气 B．②③⑥⑦的试管中依次盛装浓硫酸、饱和食盐水、浓硫酸、NaOH溶液 C．滴加浓盐酸的同时点燃④的酒精灯 D．⑤用于收集AlCl3，⑥⑦可以用一个装有碱石灰的干燥管代替 答案：D 解析：A错，①的试管中盛装二氧化锰，常温下与浓盐酸不反应，需要加热制备氯气；B错，分析可知②③⑥⑦的试管中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸、NaOH溶液；C错，先滴加浓盐酸使产生的氯气排出装置中的氧气，再点燃④处的酒精灯；D对，⑤用于收集AlCl3，⑥⑦两个装置主要防止其与水反应，且要吸收尾气中的氯气，则⑥⑦可以用一个装有碱石灰的干燥管代替。 9．用如图所示装置可以完成一系列实验(已知高锰酸钾和浓盐酸在常温下可生成氯气，图中夹持装置已略去)。 用装置A由浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体，装置B中的三处棉花依次做了如下处理：①包有某固体物质，②蘸有KI溶液，③蘸有石蕊溶液。请回答下列问题： (1)仪器P的名称是_______________。 (2)①处包有的某固体物质可能是________(填字母)。 a．MnO2 b．KMnO4 c．KCl d．Cu 反应开始后，观察到②处有棕黄色物质产生，写出②处发生反应的离子方程式：__________________。 (3)在实验过程中，在③处能观察到_________________________________。 (4)甲同学为了验证剩余气体的主要成分，在C中设计了如图装置(加热装置已略去)，D中装有铜丝网，装置E的试管中不加任何试剂，装置F的烧杯中加入适量的AgNO3溶液。 ①实验过程中，装置D的作用是___________________________________________________； ②装置F中的现象是________________；写出反应的离子方程式：________________________。 答案：(1)分液漏斗 (2)b　Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ (3)先变红后褪色 (4)①验证HCl气体中含有Cl2(或验证HCl气体中含有Cl2并除去HCl气体中的Cl2) ②有白色沉淀产生　Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 解析：(2)②处有棕黄色物质产生，说明有单质I2生成，说明HCl经过①处后被氧化生成Cl2，①处包有的固体物质可能是KMnO4。②处反应的离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 (3)Cl2通过蘸有石蕊溶液的棉花时，会使石蕊溶液先变红后褪色。 10．如图是实验室制备氯气并验证氯气性质的装置(其中夹持装置已省略)。 已知：装置A是氯气的发生装置，反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。 据此回答下列问题： (1)装置B中饱和食盐水的作用是________________________。 (2)装置B也是安全瓶，目的是监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出装置C中发生堵塞时装置B中的实验现象：___________________________________。 (3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，则装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是_________(填字母)。 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ a 干燥的有色布条 碱石灰 湿润的有色布条 b 干燥的有色布条 无水硫酸铜 湿润的有色布条 c 湿润的有色布条 浓硫酸 干燥的有色布条 d 湿润的有色布条 无水氯化钙 干燥的有色布条 (4)装置D的作用是_________________________________________。 答案：(1)除去Cl2中的HCl (2)装置B中长颈漏斗内液面上升，形成一段液柱 (3)d　(4)吸收多余的氯气，防止污染环境 解析：(1)制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢在饱和食盐水中溶解度较大，所以可以用B中饱和食盐水除去Cl2中的HCl。 (2)装置C发生堵塞时B中的压强增大，气体将溶液压入长颈漏斗中，装置B中长颈漏斗内液面上升，形成一段液柱。 (3)要验证氯气是否具有漂白性，可先验证氯气是否能使湿润的有色布条褪色，然后干燥氯气，再检验干燥的氯气是否能使干燥的有色布条褪色；干燥氯气时不能选用会与氯气反应的碱石灰，U形管中一般盛装固体干燥剂，故浓硫酸不能盛装在U形管中，无水硫酸铜可以检验水的存在，不能用于氯气的干燥，故本题可选用无水氯化钙作干燥剂。 (4)氯气有毒不能直接排放到空气中，故D的作用是吸收多余的氯气，防止污染空气。 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $