专题04 氯气实验室制备及性质综合实验设计（重难点讲义）化学人教版必修第一册

本讲义聚焦氯气实验室制备及性质综合实验设计这一核心知识点，系统梳理从制备原理（MnO₂等氧化剂与浓盐酸反应）、实验装置（发生、除杂、干燥、收集、尾气处理）到性质探究（漂白性验证、与金属反应、氯水成分分析）的完整脉络，搭建“原理-装置-性质-应用”的学习支架，帮助学生形成实验探究的逻辑体系。 该资料以科学探究与实践为核心，通过对比实验（干燥与湿润氯气漂白性验证）、装置创新（KMnO₄常温制备等）及异常现象分析（褪色不明显原因探讨），培养学生实验设计与评价能力。结合绿色化学思想（尾气处理优化）和考情综合应用（与电化学、计算结合），体现化学观念中物质性质决定用途的内涵，课中辅助教师开展探究式教学，课后助力学生通过题型训练与错题分析查漏补缺，提升科学思维与问题解决能力。

专题04 氯气实验室制备及性质综合实验设计 重难目标 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。 考情分析 围绕“氯气的制备原理、装置设计、性质验证、尾气处理”展开，考查考生对实验原理的理解、实验装置的分析能力以及实验方案的设计与评价能力。考查趋势： 1．从单一制备实验转向制备与性质验证的综合实验，增加实验的复杂度； 2．结合绿色化学思想，考查尾气处理和实验装置的优化； 3．注重对实验细节和异常现象的分析，考查考生的科学探究能力； 4．常与电化学、化学计算等知识点结合，增强综合性。 一、氯气的实验室制法 1．制取原理 实验室通常用强氧化剂MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。 (1)用MnO2制取Cl2的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (2)其他制备Cl2的化学反应原理(特点：不需要加热) ①14HCl(浓)＋K2Cr2O72KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑ ②16HCl(浓)＋2KMnO42KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ ③6HCl(浓)＋KClO3KCl＋3H2O＋3Cl2↑ ④4HCl(浓)＋Ca(ClO)2CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 2．实验装置 几个装置的创新变化： 　 　　　　 ①　　　　 　　② ③ 图①为KMnO4作氧化剂制Cl2的装置；图②为Cl2中HCl的除杂装置；图③为干燥Cl2的装置。 3．制取流程 4．实验室制取氯气的注意事项 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 二、氯气性质实验设计‌ 1．‌漂白性验证‌ (1)‌实验原理 ①原理：干燥氯气无漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸(HClO)具有强氧化性，导致漂白作用 ②反应方程式‌‌：Cl2＋H2OHCl＋HClO ③‌漂白本质‌：HClO分解有色物质的发色基团(氧化作用)，漂白效果不可逆‌。 (2)‌实验装置与试剂 ①‌装置 a.氯气发生装置(圆底烧瓶+分液漏斗)：或‌ b.除杂及干燥装置：除HCl(盛饱和食盐水的洗气瓶),干燥氯气(盛浓硫酸的洗气瓶) c.对比测试瓶，两个干燥集气瓶(分别装干燥/湿润纸条)：‌ d.尾气吸收：用NaOH溶液吸收多余Cl2, ②试剂 a.氯气(由MnO2与浓盐酸共热或由KMnO4与浓盐酸反应制取)‌‌ b.红色纸条(或有色布条)、有色鲜花‌ c.饱和食盐水、蒸馏水、浓硫酸‌‌ (3)操作步骤与现象 步骤 操作 现象 结论 ‌1. 干燥氯气 + 干燥纸条‌ 将干燥红色纸条放入盛干燥氯气的集气瓶 纸条不褪色‌ 干燥氯气无漂白性 ‌2. 干燥氯气 + 湿润纸条‌ 将蒸馏水湿润的红色纸条放入另一干燥氯气集气瓶 纸条‌迅速褪色‌ 氯气与水反应生成HClO，具漂白性 ‌3. 拓展验证(可选)‌ 有色鲜花放入干燥氯气瓶 鲜花颜色‌逐渐变浅‌ HClO漂白作用需水分参与 (4)‌关键注意事项‌ ①‌干燥控制‌ a.干燥组实验：氯气需通过浓硫酸充分脱水，纸条必须完全干燥，否则实验失败。 b.湿润组纸条：仅需轻微润湿，水量过多会稀释HClO浓度导致褪色缓慢。 ②‌安全规范‌ a.‌通风操作‌：氯气毒性强，需在通风橱或空气流通处实验。 b.‌尾气处理‌：集气瓶口覆盖玻璃片防泄漏，尾气通入NaOH溶液吸收。 ③‌异常分析‌ a.‌褪色不明显‌：可能因氯气不纯(混空气)、纸条未充分湿润、或HClO浓度不足。 b.‌干燥组褪色‌：说明氯气未彻底干燥或纸条受潮，需检查干燥装置。 2．‌与金属反应‌ (1)钠与氯气反应 ①关键步骤‌： a.钠块用滤纸吸干煤油，置于石棉网上预热至熔成银白色小球； b.迅速将装满氯气的集气瓶倒扣小球上(瓶底铺细沙防炸裂)。 ②‌成功标志‌：黄色火焰持续燃烧，白烟沉积瓶壁。‌ (2)铁与氯气反应 ①关键步骤‌： a.细铁丝用砂纸打磨光亮，卷成螺旋状增大接触面积‌； b.酒精灯加热至红热，快速移入氯气瓶(避免接触瓶壁)‌。 ②现象解析‌：棕烟为FeCl3固体颗粒，加水后水解显黄色。 (3)铜与氯气反应 ①关键步骤‌： a.铜丝绕成螺旋状，灼烧至表面氧化层消失(呈红色)；‌ b.趁红热状态伸入氯气瓶，反应后加水溶解产物观察颜色。‌ ②溶液显色机制：蓝色：[Cu(H2O)4]2+；黄色：[CuCl4]2-；共存时呈蓝绿色。‌ 3．‌氯水成分探究‌ (1)分子成分验证 目标成分 实验操作 现象与结论 原理分析 ‌Cl2‌ 观察氯水颜色 溶液呈‌黄绿色 Cl2分子显色 ‌HClO‌ 滴入湿润有色布条 布条‌迅速褪色 HClO的强氧化漂白性 ‌H2O‌ 加入无水CuSO4 白色粉末变‌蓝色 CuSO4·5H2O生成 (2)离子成分验证 目标离子 实验操作 现象与结论 离子方程式 H+ ①滴加Na2CO3溶液 ②滴加紫色石蕊溶液 ①产生‌无色气泡‌ ②溶液‌先变红‌ 2H++CO32−=CO2 + H2O ‌Cl⁻ 滴加AgNO3溶液+稀硝酸 生成‌白色沉淀‌，不溶于稀硝酸 Ag++Cl−=AgCl ‌ClO⁻‌ 光照氯水后检测O2 用带火星木条检验到‌复燃‌ 2HClO2HCl+O2↑ 题型01 氯气的制备和性质探究 【典例1】(2026·广东三轮验收质检)将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成Cl2，将Cl2通入后续的玻璃弯管中，进行如图探究实验。下列说法不正确的是( ) A．固体X可以是KMnO4 B．a处花瓣褪色，b处加热产生苍白色火焰 C．c处与安全气球共同防止氯气逸出 D．d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用 【答案】B 【解析】A项，因为该发生装置没有加热，固体X可以KMnO4，A正确；B项，a处生成HClO，花瓣褪色，b处加热可见到有白烟生成，是由于Na与Cl2反应生成了NaCl小颗粒，看不到苍白火焰，B错误；C项，碱液可吸收氯气，而安全气球可收集来不及吸收的氯气，C正确；D项，d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用，D正确；故选B。 【对练1】(2026·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。 【对练2】某兴趣小组为制备氯气并验证其性质，做了如下实验，实验装置如图所示(部分固定装置未画出)。下列说法不正确的是( ) A．将装置A中KMnO4换成NaClO，也能达到实验目的 B．装置B有除去HCl及作安全瓶的作用 C．装置C中可以看到有色布条Ⅰ褪色，布条Ⅱ不褪色 D．F中发生的离子方程式为：Cl2+OH- =Cl- +ClO- +H2O 【答案】D 【解析】A．装置A中制备氯气，将装置A中KMnO4换成NaClO，NaClO与浓盐酸反应生成氯气，也能达到实验目的，故A正确；B．装置B中的长颈漏斗可以起到平衡压强的作用，可作安全瓶，饱和食盐水可以除去氯气中的HCl，故B正确；C．氯气与水反应生成的次氯酸使I中布条褪色，干燥的氯气不具备漂白性，II中布条不褪色，故C正确；D．F中发生的离子方程式为：Cl2+2OH- =Cl- +ClO- +H2O，故D错误；故选D。 题型02 含氯消毒剂制备与探究 【典例2】(2026·宁夏银川二模)已知二氧化氯(ClO2)为新型绿色消毒剂，沸点为9.9℃，可溶于水、有毒，浓度较高时易发生爆炸。利用ClO2与H2O2在碱性条件下制备少量NaClO2的实验装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．配制分液漏斗中的混合液时，应将甲醇倒入浓硫酸中，同时不断搅拌 B．装置乙中应使用热水浴，以加快化学反应速率 C．实验中通入CO2气体的目的是稀释ClO2，防止发生爆炸 D．装置乙发生的反应中，每转移2NA个电子，产生气体22.4 L(忽略ClO2的挥发) 【答案】C 【解析】由实验装置图可知，装置甲中甲醇在浓硫酸作用下与氯酸钠反应制备二氧化氯，实验时需通入二氧化碳稀释二氧化氯，防止二氧化氯浓度过大引起爆炸；装置乙中二氧化氯与过氧化氢和氢氧化钠的混合溶液反应制备亚氯酸钠；装置丙中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化氯，防止污染空气。A项，配制浓硫酸和甲醇混合液时，应将浓硫酸缓慢倒入甲醇溶液中并搅拌，若将甲醇溶液倒入浓硫酸会导致液体飞溅，A错误；B项，由分析可知，装置乙是二氧化氯与过氧化氢和氢氧化钠的混合溶液反应制备亚氯酸钠的装置，实验时若使用热水浴会因为温度过高使二氧化氯气化逸出、过氧化氢受热分解，导致反应物浓度减小，降低反应速率，所以装置乙应使用冷水浴，B错误；C项，由分析可知，实验时需通入二氧化碳稀释二氧化氯，防止二氧化氯浓度过大引起爆炸，C正确；D项，缺标准状况下，无法依据22.4 L/mol计算反应转移2NA个电子时，装置乙中反应生成氧气的体积，D错误；故选C。 【对练1】实验室用浓盐酸和MnO2共热制Cl2，并用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉，现已知反应：2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，该反应是放热反应，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。从①容易控制反应速率；②可防止副反应发生；③可防止污染环境三个方面考虑，下列实验装置最合理的是( ) A．B． C． D． 【答案】D 【解析】A项，A装置不能控制反应速率，应该用分液漏斗盛放浓盐酸，能够控制液体的滴加量，便于控制反应速率，A错误；B项，B装置不能防止副反应发生，因为氯气在U形管中和消石灰生成的反应为放热反应，温度升高时会有副产物产生，所以应该将U形管用冷水降温，B错误；C项，C装置不能防止污染环境，因为氯气有毒，能够污染环境，所以应该用NaOH溶液作为尾气吸收剂，C错误；D项，D装置用了分液漏斗控制速率，利用冷水浴防止副反应的发生，还利用了烧碱溶液进行尾气处理，D正确；故选D。 【对练2】(2026·甘肃白银高三模拟预测)一氧化二氯(Cl2O)是常用的消毒剂和氧化剂，某实验小组在常温常压下利用Cl2和湿润的粉末反应制备Cl2O，实验装置如图。回答下列问题： 已知：Cl2O的沸点为3.8℃，液态呈棕黄色。 (1)A装置中发生反应的化学方程式为___________。 (2)B装置中的试剂是___________(填名称)；D装置中冰水浴的作用是___________。 (3)实验结束后，向F装置中滴加酚酞溶液，可能出现的实验现象是___________。 (4)有同学提出，E、F装置可以用___________(填字母)装置代替，达到简化实验的目的。 (5)当C装置的硬质玻璃管中完全反应时停止通入氯气。经检测固体产物仅为两种盐。为了测定其组成进行如下实验： 实验a 取m g固体产物，加入足量硝酸，滴加溶液恰好完全反应，生成白色沉淀 实验b 取8m g固体产物，装入大试管，加热至完全反应，将气体依次通过足量的浓硫酸、碱石灰，测得浓硫酸净增0.18 g，碱石灰净增0.44 g ①根据上述实验数据分析，8m g固体产物中各成分的化学式及物质的量分别为___________、___________。 ②C装置中发生反应的化学方程式为___________。 【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O (2) 饱和食盐水 降低温度，液化产物，减少产物损失 (3)溶液先变为红色，后变为无色 (4)J (5) NaCl、0.02 mol 、0.02 mol 2Na2CO3＋2Cl2+H2O = 2NaCl + 2NaHCO3＋Cl2O 【解析】(1)A装置用于制取Cl2，浓盐酸与MnO2在加热条件下反应，MnO2作氧化剂，Cl-被氧化为Cl2，因此化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O； (2)B装置的作用是除去Cl2中混有的HCl气体，常用试剂为饱和食盐水；因为HCl易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小。D装置是冰水浴，由于Cl2O沸点只有3.8 ℃，易挥发，所以冰水浴可以降低温度，使产物液化，减少产物损失； (3)F中NaOH溶液吸收尾气中的，反应生成、，溶液呈碱性使酚酞变红，次氯酸钠具有漂白性，最终会使红色褪去。 (4)E、F装置主要用于尾气处理，既要防止空气中水蒸气进入，又要吸收多余的氯气等尾气。可用装有碱石灰的干燥管代替，因为碱石灰既能吸收酸性气体Cl2、Cl2O，也能吸收水蒸气，所以选J； (5)①由实验a：mg固体中，则8m g固体中，全部来自，故。 由实验b：浓硫酸增重为水的质量，；碱石灰增重为的质量，，产物中只有加热分解满足，分解反应为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，故。②C装置中湿润Na₂CO3与Cl2反应生成Cl2O，同时生成NaCl和NaHCO3，根据(5)①可知NaCl和NaHCO3物质的量相等，再结合原子守恒配平，反应方程式为：2Na2CO3＋2Cl2+H2O = 2NaCl + 2NaHCO3＋Cl2O。 题型03 其它含氯化合物的制备 【典例3】(2026·安徽安庆三模)SOCl2在农药、制药行业用途广泛。一种制备SOCl2的装置如图所示： 下列说法错误的是( ) A．SOCl2为共价化合物 B．试剂X为饱和食盐水，可除去Cl2中的HCl气体 C．碱石灰的作用是吸收SO2和Cl2，防止污染环境 D．将AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热，可制得无水AlCl3 【答案】C 【解析】本实验核心目的是制备SOCl2，左侧装置为MnO2与浓盐酸加热制备Cl2，依次通过除杂、干燥装置将纯净干燥的Cl2通入三颈烧瓶；右侧装置为70%硫酸与Na2SO3反应制备SO2，经浓硫酸干燥后通入三颈烧瓶；三颈烧瓶中Cl2、SO2与SCl2在活性炭催化下反应生成SOCl2，球形冷凝管起冷凝回流作用，末端碱石灰用于吸收尾气，同时防止空气中水蒸气进入反应装置。A项，SOCl2各原子间均以共价键相结合，属共价化合物，A正确；B项，浓盐酸易挥发，制备的Cl2中混有HCl杂质，饱和食盐水中Cl-浓度大，可抑制Cl2溶解，同时吸收HCl，试剂X为饱和食盐水，B正确；C项，碱石灰除吸收未反应的SO2和Cl2防止污染环境外，还可防止空气中的水蒸气进入反应装置使SOCl2发生水解，C错误；D项，SOCl2与水反应生成和SO2，可抑制Al3+水解，将AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热可制得无水AlCl3，D正确；故选C。 【对练1】在实验室中某探究小组拟用下图装置制取纯净、干燥的氯气，并利用氯气与碘反应制备ICl，实验过程装置可重复使用。 查阅资料知：①制备ICl的反应为放热反应； ②ICl是一种红棕色液体，熔点为13.9℃，沸点97.4℃； ③ICl遇水发生反应，也能与KI反应生成I2。 装置连接顺序为：①→③→⑤→②→⑤→④，下列说法错误的是( ) A．上述装置连接中④去掉也不影响实验 B．①装置中若用KMnO4 代替MnO2，则不需要加热 C．②装置烧瓶温度需维持在40℃左右，其目的是防止ICl挥发 D．用湿润的淀粉碘化钾试纸检测ICl，试纸变蓝，说明ICl的氧化性比I2强 【答案】A 【解析】装置①是制备氯气的装置，用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水；装置③用于除去氯气中的氯化氢，装置⑤是吸收水蒸气的干燥氯气的装置；④是尾气吸收装置；②是干燥氯气和碘反应装置。A．④去掉则没有尾气吸收，故A错误；B．若用KMnO4 代替MnO2，则不需要加热就可以制备氯气，故B正确；C．装置烧瓶温度需维持在40℃左右，原因温度过低，反应速率太慢，温度过高会造成ICl挥发，故C正确；D．根据资料③ICI能与KI反应生成I2，说明ICl氧化性比I2强，故湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，可以证明，故D正确；故选A。 【对练2】(2026·湖南张家界三模)四氯化钛()是钛工业的核心中间体，常用于钛金属的制备，某化学小组成员在实验室中制备，搭建装置如下图所示(加热装置已省略)。下列说法错误的是( ) 已知： ①高温时能与反应，极易水解生成白色沉淀，能溶于等有机物。 ②的熔点为，沸点为136.4℃，的熔点为304℃，沸点为316℃，的熔点为，沸点为76.8℃。 A．连接好装置之后开始实验时，应先打开，一段时间后打开 B．球形干燥管中试剂X可以选用碱石灰，可吸收尾气并防止空气中水蒸气进入导致产物水解 C．实验室制备无水，可以用水溶液蒸发结晶 D．在装置F中收集到粗产品，可采用蒸馏分离提纯，得到较为纯净的 【答案】C 【解析】装置 A为氯气发生装置，制备实验所需的氯气，同时可通入氮气排尽装置内空气，装置 B用于干燥氯气，防止水蒸气进入后续装置，装置 C为U 形水柱安全装置，用于检查装置气密性、监测装置是否堵塞，同时平衡装置内气压，起到安全防护作用，装置 D为管式炉反应装置，发生反应制备四氯化钛，装置 E为控温除杂装置，可使目标产物四氯化钛以气态形式进入收集装置，装置F用于冷凝收集粗产品，碱石灰可吸收尾气并防止空气中水蒸气进入导致产物水解。A项，TiCl4高温时能与O2反应，且极易水解，因此反应前必须用氮气排尽装置内的空气(O2、水蒸气)；先打开K1，通入氮气，排尽装置内空气后，再打开K2滴加浓盐酸制备Cl2，防止TiCl4被氧化或水解，A正确；B项，易水解，球形干燥管中试剂X可以选用碱石灰，可以起到“左吸右防”作用，可吸收尾气并防止空气中水蒸气进入导致产物水解，B正确；C项，极易水解，不能直接蒸发结晶而得到，应该在干燥的HCl的氛围中加热蒸干，C错误；D项，在装置F中收集到粗产品中可能含有氯化铁等杂质，其熔沸点与四氯化钛不同，可采用蒸馏分离提纯，得到较为纯净的，D正确。 1．下列有关实验室氯气的制备、收集、性质检验及尾气处理的装置中，错误的是( )             A．制备Cl2 B．收集Cl2 C．验证Cl2没有漂白性 D．吸收Cl2尾气 【答案】A 【解析】A．二氧化锰和浓盐酸反应需要加热，A错误；B．饱和食盐水可以抑制氯气的溶解，即可以排饱和食盐水收集氯气，B正确；C．干的有色布条不褪色，湿的有色布条褪色，即可验证干的氯气没有漂白性，C正确；D．氯气可以和氢氧化钠而被吸收除去，D正确； 故选A。 2．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。 3．某实验小组进行Cl2的制备和性质探究，下列装置和药品能实现相应实验目的的是( ) A．利用甲制备Cl2 B．利用乙除去Cl2中混有的HCl杂质 C．利用丙探究干燥的Cl2有无漂白性 D．利用丁观察Cl2和H2燃烧反应的火焰呈黄色 【答案】B 【解析】A．浓盐酸与二氧化锰反应加热条件下制取氯气，图中缺少酒精灯，故A错误；B．HCl极易溶于水，食盐水抑制氯气的溶解，导管长进短出、洗气可分离，故B正确；C．氯气与水反应生成的HClO可使鲜花褪色，不能探究Cl2无漂白性，应选干燥的有色花，故C错误；D．氢气具有可燃性，向氯气中通入干燥的氢气，氢气燃烧发出苍白色火焰，故D错误；故选B。 4．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4mloHCl的浓盐酸与足量MnO2共热，生成标准状况下的Cl2一定小于22.4L B．Ⅱ中滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液不变红，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，说明氯气具有漂白性 【答案】A 【解析】随着反应的进行，浓盐酸会变为稀盐酸，而稀盐酸不与MnO2反应，所以4mloHCl不可能完全反应，生成的Cl2的物质的量小于1mol，标准状况下，其体积小于22.4L，A正确；滴入的紫色石蕊溶液很少，会被氯水氧化而漂白，不能说明氯水没有酸性，B错误；Cl2与Cu反应生成棕黄色的烟，C错误；Cl2遇到湿润的布条褪色，是Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性，而不是Cl2具有漂白性，D错误。 5．实验室采用下列装置制备和收集少量Cl2。下列说法正确的是( ) A．试剂X可以是KMnO4固体 B．装置丙中盛有碱石灰，起到干燥Cl2的作用 C．装置丁的集气瓶能收集到纯净的Cl2 D．装置戊中的NaOH溶液可用澄清石灰水代替 【答案】A 【解析】甲中(不加热制氯气)用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，乙中用饱和食盐水除去挥发出的氯化氢，丙中氯化钙为干燥剂，丁中收集氯气(但图示装置错误，应“长尽短出”)，戊中碱石灰可以除去多余的氯气，同时碱石灰也可以防止空气的水蒸气进入装置丁中。A．根据分析可知，试剂X可以是KMnO4固体，A正确；B．碱石灰可与Cl2发生反应，不能起到干燥Cl2的作用，B错误；C．装置丁采用向上排空气法收集的氯气，应“长尽短出”，且用排空气法收集的气体会混有少部分空气，集气瓶不能收集到纯净的Cl2，C错误；D．氢氧化钙在水中溶解度小，导致澄清石灰水浓度很小，吸收Cl2的效果差，故装置戊中的NaOH溶液不能用澄清石灰水代替，D错误；故选A。 6．(2026·陕西商洛高三模拟预测)某小组设计如图实验探究氯气的相关性质：旋开分液漏斗的活塞，再打开活塞a、b，启动甲、丙中反应。下列叙述正确的是( ) A．实验开始时，先点燃酒精灯加热三颈烧瓶，再打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸 B．乙中湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，说明具有酸性和漂白性 C．丙中溶液变为棕黄色，发生反应：2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-，可证明Cl2的氧化性强于Fe3+ D．实验结束后，为防止氯气泄漏污染空气，可在装置末端连接盛有饱和食盐水的烧杯进行尾气处理 【答案】C 【解析】装置乙中，浓盐酸与高锰酸钾固体制取氯气，生成的氯气通入甲中，发生反应+Cl2+2NaHS =2NaCl+S↓+H2S↑，生成的氯气通入丙中，发生反应：2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-。A项，高锰酸钾与浓盐酸常温下即可反应生成氯气，无需加热，且实验操作应先制备氯气排尽装置内空气，再进行后续反应，A错误；B项，湿润蓝色石蕊试纸先变红是因为Cl2与水反应生成呈酸性，后褪色是因为生成的HClO具有漂白性，Cl2本身不具有酸性和漂白性，B错误；C项，Cl2将氧化为棕黄色的Fe3+，反应为2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-，该反应中Cl2是氧化剂，Fe3+是氧化产物，氧化剂氧化性强于氧化产物，可证明Cl2的氧化性强于Fe3+，C正确；D项，Cl2在饱和食盐水中溶解度很小，无法吸收尾气，应选用NaOH溶液进行尾气处理，D错误；故选C。 7．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＋2MnCl2十5Cl2↑＋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CaCl2 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．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＋2MnCl2十5Cl2↑＋8H2O，故A正确； B．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．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。 8．化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气，并探究了氯气的性质。实验装置如图所示(已知：Fe3+遇到KSCN显红色，Br2溶于水显橙色，I2溶于水显黄色)，下列说法正确的是( ) A．将a处次氯酸钙换成二氧化锰也可达成实验目的 B．湿润的pH试纸先变红后褪色，说明Cl2有酸性和漂白性 C．可观察到c处溶液变红，d处变为橙色，e处变为黄色，说明氯气具有氧化性且氧化性：Cl2＞Br2＞I2 D．不能用氢氧化钙溶液代替f 【答案】D 【解析】次氯酸钙溶液与稀盐酸反应可产生氯气，氯气中混杂的水蒸气可被氯化钙吸收。氯气无漂白性，不能使干燥的pH试纸褪色。氯气与水发生反应生成HCl和次氯酸，其中HCl水溶液显酸性，HClO有漂白性，因此湿润的pH试纸先变红后褪色。氯气具有强氧化性，可通过c、d、e实验验证，用NaOH溶液吸收尾气。A．稀盐酸和二氧化锰常温不反应，不能将a处次氯酸钙换成二氧化锰，A错误；B．氯气无漂白性，不能使干燥的pH试纸褪色；氯气与水发生反应生成HCl和次氯酸，其中HCl水溶液显酸性，HClO有漂白性，故湿润的pH试纸先变红后褪色，B错误；C．氯气氧化亚铁离子为铁离子，和KSCN反应使得溶液变红色；氯气氧化溴离子生成溴单质、氧化碘离子生成碘单质，说明氧化性氯气大于溴，氯气大于碘，但是不能说明溴单质大于碘单质，C错误；D．氢氧化钙微溶于水，不能充分吸收氯气，故不能用氢氧化钙溶液代替f中氢氧化钠，D正确；故选D。 9．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)盛放MnO2的仪器名称是 ，产生氯气的离子方程式为 (2)装置a中的试剂为饱和食盐水，其作用为 (3)写出装置c中反应的化学方程式 。 (4)装置d可选用试剂___________(填标号)。 A．Na2CO3溶液 B．NaOH溶液 C．饱和食盐水 D．浓H2SO4 【答案】(1)①圆底烧瓶 ②MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (2)去除氯气中的氯化氢杂质 (3) Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O (4)B 【解析】该装置用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下产生氯气，然后除去氯气中的氯化氢杂质，除杂后的氯气在加热条件下与KOH溶液反应生成KClO3，在低温下与NaOH溶液反应生成NaClO，最后进行尾气处理。(1)①由装置图可知，盛放MnO2的仪器名称是圆底烧瓶；②实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件产生氯气，其离子反应方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；(2)浓盐酸具有挥发性，生成的氯气中会有氯化氢杂质，氯气不溶于饱和食盐水，可用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质；(3)装置c中的反应是氯气和氢氧化钠溶液在低温下的反应，生成次氯酸钠，氯化钠和水，其化学反应方程式为：Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O。(4)氯气有毒，装置d为除杂，除去未反应的氯气，应选用氢氧化钠溶液，选B。 10．(2026·黑龙江绥化二模)二氧化氯(ClO2)是国际上公认的一种安全、低毒的绿色消毒剂。熔点为-59.5℃，沸点为11.0℃，极易溶于水，高浓度时极易爆炸，低浓度时爆炸性降低。某化学兴趣小组设计如图装置制备二氧化氯。回答下列问题： (1)装置A的装混合液的仪器名称_______；装置B的作用是_______。制备ClO2时，还有一种气体产生，写出该反应的离子方程式_______。 (2)装置C使用冷水吸收二氧化氯的目的是_______。 (3)向装置A中通入氮气时流速不能过快，也不能过慢，其原因是_______。 (4)装置D吸收尾气，其产物之一是NaClO2。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。 (5)测定装置C中二氧化氯溶液的浓度，步骤如下： 第一步：取20.00L装置C中的溶液于锥形瓶中，向其中加入过量酸性KI溶液发生反应： 第二步：加入淀粉作指示剂，向其中逐滴加入20mL0.05mol·L-1的Na2S2O3溶液至达到滴定终点，发生反应：I2+2S2O32-=S4O62-+2I- 。 ①第二步中滴定终点的标志是_______。 ②装置C中二氧化氯溶液浓度为_______mg/L。 【答案】(1) 三颈烧瓶 防止倒吸 (2)增大二氧化氯的溶解度，减少其损失 (3)氮气流速过慢时，ClO2不能及时被赶入C装置，ClO2浓度过高易导致爆炸，氮气流速过快时，ClO2无法充分溶于水 (4)1：2 (5) 当滴入最后半滴溶液，溶液恰好由蓝色变为无色且半分钟不恢复 0.675 【解析】装置A中在酸性条件下氯酸钠和过氧化氢溶液反应生成二氧化氯，通入氮气排出装置中二氧化氯气体，由于极易溶于水，为防止装置C中溶液倒吸入装置A中，需要增加防倒吸装置B，二氧化氯极易溶于水，在冷水中装置C中被吸收，尾气被氢氧化钠和过氧化氢的混合液吸收。 (1)仪器A名称：三颈烧瓶；装置B作用：作安全瓶，防止倒吸；反应物为NaClO3、H2O2和硫酸，ClO3-被还原为ClO2，H2O2被氧化生成O2，配平离子方程式为：； (2)二氧化氯沸点低(11.0℃)，冷水可降低二氧化氯的挥发，使其充分被水吸收，增大二氧化氯的溶解度，减少其损失； (3)氮气流速过快，会使二氧化氯来不及被水充分吸收，降低产率；流速过慢会使装置内二氧化氯浓度过高，容易发生爆炸； (4)反应为，还原产物为NaClO2，氧化产物为O2，故(氧化产物)：(还原产物)=；(5)①遇淀粉变蓝色，当消耗完即溶液变无色时达滴定终点：当滴入最后半滴Na2S2O3 溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色；②根据反应可得关系：，，则， ，故浓度。 11．(2026·广西南宁一模)某课外实践小组设计实验制备“84”消毒液并测定其中有效氯的含量。回答下列问题： 已知：随着温度升高，Cl2与NaOH溶液反应会生成NaClO3。 I.制备“84”消毒液 实验装置如图： (1)装置A中橡皮管的作用是_______，蒸馏烧瓶内发生反应的离子方程式为_______。 (2)上述装置存在一处缺陷，会导致B中次氯酸钠产率降低，改进的方法可以是_______。 II.测定制备的“84”消毒液中有效氯的含量 实验步骤如下： ①准确量取Ⅰ中制备的“84”消毒液2.00 mL，将其稀释成100.0 mL溶液； ②准确量取2.00 mL上述稀释后的溶液，依次加入过量硫酸溶液、 V1mLc1mol·L-1FeSO4(过量)溶液，加盖振荡混匀后，室温下静置反应10 min； ③用c2mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定②中反应后的溶液，记录消耗的K2Cr2O7标准溶液体积为V2mL。 已知：实验过程中不被氧化，Cr2O72-转化为。 (3)步骤①中稀释溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_______。 (4)该“84”消毒液中有效氯的含量为_______。(有效氯以NaClO质量计，NaClO的摩尔质量为74.5g/mol) (5)步骤②中，若未加盖振荡混匀，则所测的有效氯的值_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (6)为了提高产量，实践小组同学将反应结束后装置C中的溶液回收，与装置B中的溶液混合，发现产品中含氯物质有、和X。X的化学式为_______，产生X的原因是_______。 【答案】(1) 平衡气压，以利于液体顺利流下 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+ 2H2O (2)在装置A和装置B之间加一个盛有饱和食盐水的洗气瓶 (3)100 mL容量瓶 (4) (5)偏大 (6)NaClO3 反应局部温度升高，发生副反应 【解析】该实验以与浓盐酸为原料，在加热条件下发生氧化还原反应制备，随后将通入冰水浴冷却的溶液中，发生歧化反应生成NaCl和NaClO(即“84”消毒液的核心成分)，未反应的则用溶液进行尾气吸收，以防止污染空气，通过冰水浴控制温度，避免与在高温下发生副反应生成NaClO3，从而保证目标产物NaClO的产率，核心反应为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O；Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，据此分析。 (1)装置A中橡皮管连接分液漏斗与蒸馏烧瓶，可平衡分液漏斗和蒸馏烧瓶内的气压，使浓盐酸顺利滴下；蒸馏烧瓶中与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应，作氧化剂，Cl-被氧化为，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+ 2H2O； (2)浓盐酸具有挥发性，制备的中混有HCl杂质，HCl会与装置B中的反应，消耗从而降低NaClO的产率；改进方法是在A、B之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶，以除去HCl杂质； (3)步骤①为溶液稀释定容操作，需用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要100 mL容量瓶来精确配制100.0 mL稀释液； (4)有效氯以NaClO计，测定原理为：ClO-先与过量反应：2Fe2++ClO-+2H+=Cl-+2Fe3++H2O剩余用Cr2O72-滴定：6Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，与ClO-反应的物质的量为，根据比例关系，，原2.00 mL消毒液稀释至100 mL，取2.00 mL稀释液进行测定，滴定所用的2.00 mL稀释溶液，来源于2.00 mL原溶液稀释成的100.0 mL溶液，故其所含原溶液的体积为；有效氯含量(以NaClO质量计)为：； (5)若步骤②未加盖摇匀，被氧化，剩余偏少，导致滴定消耗的K2Cr2O7标准溶液体积偏小，计算出的与ClO-反应的偏多，最终使测得的有效氯值偏大； (6)已知温度升高时与反应生成NaClO3，装置C中与反应时可能因局部温度过高发生副反应：3Cl2+6OH-5Cl-＋ClO3-＋3H2O，故X的化学式为NaClO3；产生原因是反应局部温度升高，发生副反应。 12．(2026·北京顺义一模)NaClO是84消毒液的有效成分，是一种应用广泛的含氯消毒剂。 (1)实验室制备NaClO。通常将纯净的氯气通入冷的氢氧化钠溶液中进行制备，实验如图。 ①A为氯气发生装置。A中反应的化学方程式是______。 ②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂______。 (2)电解法制备NaClO的原理示意图如图。阳极材料以钛作基体，为催化剂涂层。 已知：受电极材料影响，浓度较大时，可优先被氧化。 ①a极为______。 ②结合电极反应式解释的产生原理______。 ③电解时实际生成的NaClO的总量小于理论计算所得NaClO的量，可能原因是______。 【答案】(1) MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O (2) 阴极 阳极发生反应2Cl--2e-=Cl2↑，阴极发生反应2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，生成的与阴极产生的发生反应Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O，从而生成 浓度减少，放电，有生成；和不完全反应；部分逸出未反应(合理即可) 【解析】该实验为实验室制备次氯酸钠(84消毒液有效成分)的流程：装置A中，二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，制得的氯气中混有挥发的和水蒸气，装置B为除杂装置，需依次通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl，得到纯净的氯气，纯净氯气通入装置C中冷的氢氧化钠溶液(冰水浴降温，防止副反应生成氯酸钠)，与氢氧化钠发生反应制得次氯酸钠，装置D中盛放氢氧化钠溶液，用于吸收尾气中未反应的氯气，防止污染空气。 (1)①装置A是与浓盐酸加热制，属于氧化还原反应，因此反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O；②A中产生的混合气体包括生成的和挥发的，因此装置B的作用是除去挥发的，选择饱和食盐水是因为极易溶于水，且在饱和溶液中溶解度较小； (2)①由图可知，a极中消耗产生，发生了还原反应，因此a极为阴极；②在b极(阳极)发生的反应是2Cl--2e-=Cl2↑，a极(阴极)发生的反应为2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，阳极生成的与阴极生成的发生反应Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O，产生；③实际产量小于理论产量的可能原因是浓度减少，放电，有生成；和不完全反应；部分逸出未反应等。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 氯气实验室制备及性质综合实验设计 重难目标 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。 考情分析 围绕“氯气的制备原理、装置设计、性质验证、尾气处理”展开，考查考生对实验原理的理解、实验装置的分析能力以及实验方案的设计与评价能力。考查趋势： 1．从单一制备实验转向制备与性质验证的综合实验，增加实验的复杂度； 2．结合绿色化学思想，考查尾气处理和实验装置的优化； 3．注重对实验细节和异常现象的分析，考查考生的科学探究能力； 4．常与电化学、化学计算等知识点结合，增强综合性。 一、氯气的实验室制法 1．制取原理 实验室通常用强氧化剂MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。 (1)用MnO2制取Cl2的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (2)其他制备Cl2的化学反应原理(特点：不需要加热) ①14HCl(浓)＋K2Cr2O72KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑ ②16HCl(浓)＋2KMnO42KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ ③6HCl(浓)＋KClO3KCl＋3H2O＋3Cl2↑ ④4HCl(浓)＋Ca(ClO)2CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 2．实验装置 几个装置的创新变化： 　 　　　　 ①　　　　 　　② ③ 图①为KMnO4作氧化剂制Cl2的装置；图②为Cl2中HCl的除杂装置；图③为干燥Cl2的装置。 3．制取流程 4．实验室制取氯气的注意事项 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 二、氯气性质实验设计‌ 1．‌漂白性验证‌ (1)‌实验原理 ①原理：干燥氯气无漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸(HClO)具有强氧化性，导致漂白作用 ②反应方程式‌‌：Cl2＋H2OHCl＋HClO ③‌漂白本质‌：HClO分解有色物质的发色基团(氧化作用)，漂白效果不可逆‌。 (2)‌实验装置与试剂 ①‌装置 a.氯气发生装置(圆底烧瓶+分液漏斗)：或‌ b.除杂及干燥装置：除HCl(盛饱和食盐水的洗气瓶),干燥氯气(盛浓硫酸的洗气瓶) c.对比测试瓶，两个干燥集气瓶(分别装干燥/湿润纸条)：‌ d.尾气吸收：用NaOH溶液吸收多余Cl2, ②试剂 a.氯气(由MnO2与浓盐酸共热或由KMnO4与浓盐酸反应制取)‌‌ b.红色纸条(或有色布条)、有色鲜花‌ c.饱和食盐水、蒸馏水、浓硫酸‌‌ (3)操作步骤与现象 步骤 操作 现象 结论 ‌1. 干燥氯气 + 干燥纸条‌ 将干燥红色纸条放入盛干燥氯气的集气瓶 纸条不褪色‌ 干燥氯气无漂白性 ‌2. 干燥氯气 + 湿润纸条‌ 将蒸馏水湿润的红色纸条放入另一干燥氯气集气瓶 纸条‌迅速褪色‌ 氯气与水反应生成HClO，具漂白性 ‌3. 拓展验证(可选)‌ 有色鲜花放入干燥氯气瓶 鲜花颜色‌逐渐变浅‌ HClO漂白作用需水分参与 (4)‌关键注意事项‌ ①‌干燥控制‌ a.干燥组实验：氯气需通过浓硫酸充分脱水，纸条必须完全干燥，否则实验失败。 b.湿润组纸条：仅需轻微润湿，水量过多会稀释HClO浓度导致褪色缓慢。 ②‌安全规范‌ a.‌通风操作‌：氯气毒性强，需在通风橱或空气流通处实验。 b.‌尾气处理‌：集气瓶口覆盖玻璃片防泄漏，尾气通入NaOH溶液吸收。 ③‌异常分析‌ a.‌褪色不明显‌：可能因氯气不纯(混空气)、纸条未充分湿润、或HClO浓度不足。 b.‌干燥组褪色‌：说明氯气未彻底干燥或纸条受潮，需检查干燥装置。 2．‌与金属反应‌ (1)钠与氯气反应 ①关键步骤‌： a.钠块用滤纸吸干煤油，置于石棉网上预热至熔成银白色小球； b.迅速将装满氯气的集气瓶倒扣小球上(瓶底铺细沙防炸裂)。 ②‌成功标志‌：黄色火焰持续燃烧，白烟沉积瓶壁。‌ (2)铁与氯气反应 ①关键步骤‌： a.细铁丝用砂纸打磨光亮，卷成螺旋状增大接触面积‌； b.酒精灯加热至红热，快速移入氯气瓶(避免接触瓶壁)‌。 ②现象解析‌：棕烟为FeCl3固体颗粒，加水后水解显黄色。 (3)铜与氯气反应 ①关键步骤‌： a.铜丝绕成螺旋状，灼烧至表面氧化层消失(呈红色)；‌ b.趁红热状态伸入氯气瓶，反应后加水溶解产物观察颜色。‌ ②溶液显色机制：蓝色：[Cu(H2O)4]2+；黄色：[CuCl4]2-；共存时呈蓝绿色。‌ 3．‌氯水成分探究‌ (1)分子成分验证 目标成分 实验操作 现象与结论 原理分析 ‌Cl2‌ 观察氯水颜色 溶液呈‌黄绿色 Cl2分子显色 ‌HClO‌ 滴入湿润有色布条 布条‌迅速褪色 HClO的强氧化漂白性 ‌H2O‌ 加入无水CuSO4 白色粉末变‌蓝色 CuSO4·5H2O生成 (2)离子成分验证 目标离子 实验操作 现象与结论 离子方程式 H+ ①滴加Na2CO3溶液 ②滴加紫色石蕊溶液 ①产生‌无色气泡‌ ②溶液‌先变红‌ 2H++CO32−=CO2 + H2O ‌Cl⁻ 滴加AgNO3溶液+稀硝酸 生成‌白色沉淀‌，不溶于稀硝酸 Ag++Cl−=AgCl ‌ClO⁻‌ 光照氯水后检测O2 用带火星木条检验到‌复燃‌ 2HClO2HCl+O2↑ 题型01 氯气的制备和性质探究 【典例1】(2026·广东三轮验收质检)将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成Cl2，将Cl2通入后续的玻璃弯管中，进行如图探究实验。下列说法不正确的是( ) A．固体X可以是KMnO4 B．a处花瓣褪色，b处加热产生苍白色火焰 C．c处与安全气球共同防止氯气逸出 D．d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用 【对练1】(2026·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 【对练2】某兴趣小组为制备氯气并验证其性质，做了如下实验，实验装置如图所示(部分固定装置未画出)。下列说法不正确的是( ) A．将装置A中KMnO4换成NaClO，也能达到实验目的 B．装置B有除去HCl及作安全瓶的作用 C．装置C中可以看到有色布条Ⅰ褪色，布条Ⅱ不褪色 D．F中发生的离子方程式为：Cl2+OH- =Cl- +ClO- +H2O 题型02 含氯消毒剂制备与探究 【典例2】(2026·宁夏银川二模)已知二氧化氯(ClO2)为新型绿色消毒剂，沸点为9.9℃，可溶于水、有毒，浓度较高时易发生爆炸。利用ClO2与H2O2在碱性条件下制备少量NaClO2的实验装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．配制分液漏斗中的混合液时，应将甲醇倒入浓硫酸中，同时不断搅拌 B．装置乙中应使用热水浴，以加快化学反应速率 C．实验中通入CO2气体的目的是稀释ClO2，防止发生爆炸 D．装置乙发生的反应中，每转移2NA个电子，产生气体22.4 L(忽略ClO2的挥发) 【对练1】实验室用浓盐酸和MnO2共热制Cl2，并用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉，现已知反应：2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，该反应是放热反应，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。从①容易控制反应速率；②可防止副反应发生；③可防止污染环境三个方面考虑，下列实验装置最合理的是( ) A．B． C． D． 【对练2】(2026·甘肃白银高三模拟预测)一氧化二氯(Cl2O)是常用的消毒剂和氧化剂，某实验小组在常温常压下利用Cl2和湿润的粉末反应制备Cl2O，实验装置如图。回答下列问题： 已知：Cl2O的沸点为3.8℃，液态呈棕黄色。 (1)A装置中发生反应的化学方程式为___________。 (2)B装置中的试剂是___________(填名称)；D装置中冰水浴的作用是___________。 (3)实验结束后，向F装置中滴加酚酞溶液，可能出现的实验现象是___________。 (4)有同学提出，E、F装置可以用___________(填字母)装置代替，达到简化实验的目的。 (5)当C装置的硬质玻璃管中完全反应时停止通入氯气。经检测固体产物仅为两种盐。为了测定其组成进行如下实验： 实验a 取m g固体产物，加入足量硝酸，滴加溶液恰好完全反应，生成白色沉淀 实验b 取8m g固体产物，装入大试管，加热至完全反应，将气体依次通过足量的浓硫酸、碱石灰，测得浓硫酸净增0.18 g，碱石灰净增0.44 g ①根据上述实验数据分析，8m g固体产物中各成分的化学式及物质的量分别为___________、___________。 ②C装置中发生反应的化学方程式为___________。 题型03 其它含氯化合物的制备 【典例3】(2026·安徽安庆三模)SOCl2在农药、制药行业用途广泛。一种制备SOCl2的装置如图所示： 下列说法错误的是( ) A．SOCl2为共价化合物 B．试剂X为饱和食盐水，可除去Cl2中的HCl气体 C．碱石灰的作用是吸收SO2和Cl2，防止污染环境 D．将AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热，可制得无水AlCl3 【对练1】在实验室中某探究小组拟用下图装置制取纯净、干燥的氯气，并利用氯气与碘反应制备ICl，实验过程装置可重复使用。 查阅资料知：①制备ICl的反应为放热反应； ②ICl是一种红棕色液体，熔点为13.9℃，沸点97.4℃； ③ICl遇水发生反应，也能与KI反应生成I2。 装置连接顺序为：①→③→⑤→②→⑤→④，下列说法错误的是( ) A．上述装置连接中④去掉也不影响实验 B．①装置中若用KMnO4 代替MnO2，则不需要加热 C．②装置烧瓶温度需维持在40℃左右，其目的是防止ICl挥发 D．用湿润的淀粉碘化钾试纸检测ICl，试纸变蓝，说明ICl的氧化性比I2强 【对练2】(2026·湖南张家界三模)四氯化钛()是钛工业的核心中间体，常用于钛金属的制备，某化学小组成员在实验室中制备，搭建装置如下图所示(加热装置已省略)。下列说法错误的是( ) 已知： ①高温时能与反应，极易水解生成白色沉淀，能溶于等有机物。 ②的熔点为，沸点为136.4℃，的熔点为304℃，沸点为316℃，的熔点为，沸点为76.8℃。 A．连接好装置之后开始实验时，应先打开，一段时间后打开 B．球形干燥管中试剂X可以选用碱石灰，可吸收尾气并防止空气中水蒸气进入导致产物水解 C．实验室制备无水，可以用水溶液蒸发结晶 D．在装置F中收集到粗产品，可采用蒸馏分离提纯，得到较为纯净的 1．下列有关实验室氯气的制备、收集、性质检验及尾气处理的装置中，错误的是( )             A．制备Cl2 B．收集Cl2 C．验证Cl2没有漂白性 D．吸收Cl2尾气 2．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 3．某实验小组进行Cl2的制备和性质探究，下列装置和药品能实现相应实验目的的是( ) A．利用甲制备Cl2 B．利用乙除去Cl2中混有的HCl杂质 C．利用丙探究干燥的Cl2有无漂白性 D．利用丁观察Cl2和H2燃烧反应的火焰呈黄色 4．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4mloHCl的浓盐酸与足量MnO2共热，生成标准状况下的Cl2一定小于22.4L B．Ⅱ中滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液不变红，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，说明氯气具有漂白性 5．实验室采用下列装置制备和收集少量Cl2。下列说法正确的是( ) A．试剂X可以是KMnO4固体 B．装置丙中盛有碱石灰，起到干燥Cl2的作用 C．装置丁的集气瓶能收集到纯净的Cl2 D．装置戊中的NaOH溶液可用澄清石灰水代替 6．(2026·陕西商洛高三模拟预测)某小组设计如图实验探究氯气的相关性质：旋开分液漏斗的活塞，再打开活塞a、b，启动甲、丙中反应。下列叙述正确的是( ) A．实验开始时，先点燃酒精灯加热三颈烧瓶，再打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸 B．乙中湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，说明具有酸性和漂白性 C．丙中溶液变为棕黄色，发生反应：2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-，可证明Cl2的氧化性强于Fe3+ D．实验结束后，为防止氯气泄漏污染空气，可在装置末端连接盛有饱和食盐水的烧杯进行尾气处理 7．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＋2MnCl2十5Cl2↑＋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CaCl2 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 8．化学兴趣小组采用次氯酸钙与稀盐酸反应制取氯气，并探究了氯气的性质。实验装置如图所示(已知：Fe3+遇到KSCN显红色，Br2溶于水显橙色，I2溶于水显黄色)，下列说法正确的是( ) A．将a处次氯酸钙换成二氧化锰也可达成实验目的 B．湿润的pH试纸先变红后褪色，说明Cl2有酸性和漂白性 C．可观察到c处溶液变红，d处变为橙色，e处变为黄色，说明氯气具有氧化性且氧化性：Cl2＞Br2＞I2 D．不能用氢氧化钙溶液代替f 9．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)盛放MnO2的仪器名称是 ，产生氯气的离子方程式为 (2)装置a中的试剂为饱和食盐水，其作用为 (3)写出装置c中反应的化学方程式 。 (4)装置d可选用试剂___________(填标号)。 A．Na2CO3溶液 B．NaOH溶液 C．饱和食盐水 D．浓H2SO4 10．(2026·黑龙江绥化二模)二氧化氯(ClO2)是国际上公认的一种安全、低毒的绿色消毒剂。熔点为-59.5℃，沸点为11.0℃，极易溶于水，高浓度时极易爆炸，低浓度时爆炸性降低。某化学兴趣小组设计如图装置制备二氧化氯。回答下列问题： (1)装置A的装混合液的仪器名称_______；装置B的作用是_______。制备ClO2时，还有一种气体产生，写出该反应的离子方程式_______。 (2)装置C使用冷水吸收二氧化氯的目的是_______。 (3)向装置A中通入氮气时流速不能过快，也不能过慢，其原因是_______。 (4)装置D吸收尾气，其产物之一是NaClO2。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。 (5)测定装置C中二氧化氯溶液的浓度，步骤如下： 第一步：取20.00L装置C中的溶液于锥形瓶中，向其中加入过量酸性KI溶液发生反应： 第二步：加入淀粉作指示剂，向其中逐滴加入20mL0.05mol·L-1的Na2S2O3溶液至达到滴定终点，发生反应：I2+2S2O32-=S4O62-+2I- 。 ①第二步中滴定终点的标志是_______。 ②装置C中二氧化氯溶液浓度为_______mg/L。 11．(2026·广西南宁一模)某课外实践小组设计实验制备“84”消毒液并测定其中有效氯的含量。回答下列问题： 已知：随着温度升高，Cl2与NaOH溶液反应会生成NaClO3。 I.制备“84”消毒液 实验装置如图： (1)装置A中橡皮管的作用是_______，蒸馏烧瓶内发生反应的离子方程式为_______。 (2)上述装置存在一处缺陷，会导致B中次氯酸钠产率降低，改进的方法可以是_______。 II.测定制备的“84”消毒液中有效氯的含量 实验步骤如下： ①准确量取Ⅰ中制备的“84”消毒液2.00 mL，将其稀释成100.0 mL溶液； ②准确量取2.00 mL上述稀释后的溶液，依次加入过量硫酸溶液、 V1mLc1mol·L-1FeSO4(过量)溶液，加盖振荡混匀后，室温下静置反应10 min； ③用c2mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定②中反应后的溶液，记录消耗的K2Cr2O7标准溶液体积为V2mL。 已知：实验过程中不被氧化，Cr2O72-转化为。 (3)步骤①中稀释溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_______。 (4)该“84”消毒液中有效氯的含量为_______。(有效氯以NaClO质量计，NaClO的摩尔质量为74.5g/mol) (5)步骤②中，若未加盖振荡混匀，则所测的有效氯的值_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (6)为了提高产量，实践小组同学将反应结束后装置C中的溶液回收，与装置B中的溶液混合，发现产品中含氯物质有、和X。X的化学式为_______，产生X的原因是_______。 12．(2026·北京顺义一模)NaClO是84消毒液的有效成分，是一种应用广泛的含氯消毒剂。 (1)实验室制备NaClO。通常将纯净的氯气通入冷的氢氧化钠溶液中进行制备，实验如图。 ①A为氯气发生装置。A中反应的化学方程式是______。 ②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂______。 (2)电解法制备NaClO的原理示意图如图。阳极材料以钛作基体，为催化剂涂层。 已知：受电极材料影响，浓度较大时，可优先被氧化。 ①a极为______。 ②结合电极反应式解释的产生原理______。 ③电解时实际生成的NaClO的总量小于理论计算所得NaClO的量，可能原因是______。 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $