第2章 第2节 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验-（配套教参Word版）【创新教程·五维课堂】2026-2027学年高中化学必修第一册同步课时作业（人教版）

**基本信息** 聚焦氯气性质与实验，通过基础辨析-实验分析-综合探究三层设计，强化从单一知识点到实验综合应用的巩固路径，渗透化学观念与科学探究素养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|Cl⁻检验、氯气吸收、实验操作顺序|选择题1-5，直接考查基础概念与试剂选择，如氯气吸收试剂判断| |提升层|实验装置分析、氯水性质综合、离子共存|选择题6-10，结合装置图与多因素分析，如氯水与AgNO₃等反应现象判断| |综合层|氯气制备与性质探究、ClO₂制备及反应|非选择题11-12，整合实验装置连接、现象分析与方程式书写，培养科学探究能力|

对应学生课时P125 一、选择题 1．某实验室的尾气中含有较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，下列试剂最适合的是(　　) A．饱和的石灰水　　　 B．饱和的食盐水 C．自来水 D．烧碱溶液 解析：D　[虽然氯气能与饱和石灰水反应，但相同条件下，氢氧化钠的溶解度大于氢氧化钙的溶解度，吸收效果烧碱溶液更好，A项错误、D项正确；饱和食盐水中氯离子浓度达到最大，抑制氯气的溶解，则吸收效果最不好，B项错误；自来水中含有氯离子，将抑制氯气的溶解，且氯气的溶解度较小，用水吸收效果不好，C项错误。] 2．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 解析：B　[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。] 3．能证明某溶液中含有NaCl的是(　　) A．焰色反应是黄色 B．溶液有咸味 C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀，出现白色沉淀 D．焰色反应是黄色，同时又能与稀硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀 解析：D　[要证明含有Na＋，则焰色反应为黄色；要证明含有Cl－，则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀。] 4．实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，主要操作有以下几步，其中正确的实验操作顺序是(　　) ①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上　②把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的位置，固定铁圈放好石棉网　③用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中　④检查装置的气密性　⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管 A．②③④①⑤ B．②①③⑤④ C．②①③④⑤ D．②①⑤④③ 解析：D　[安装仪器时遵循顺序：由下而上，向左而右；安装好仪器后先检查气密性，再加入药品。] 5．自来水是用Cl2杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充蒸馏水出售，为辨真伪，可用下列哪一种试剂鉴别(　　) A．酚酞溶液 B．FeCl3溶液 C．AgNO3溶液 D．NaOH溶液 解析：C　[自来水用Cl2杀菌消毒后会含有Cl－，加入AgNO3溶液后会产生白色沉淀而变浑浊。] 6．在未知水溶液中加入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，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－ 解析：C　[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－。] 7．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并使它与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是(　　) A．只有①和②处 B．只有②处 C．只有②和③处 D．只有②③④处 解析：D　[NaOH与氯气反应，不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质，②错误；③中的进气管短，出气管浸入液面下，错误；④为密闭装置，错误。] 8．将足量新制氯水分别滴加到下列溶液或滤纸上，对所观察到的现象描述合理的一组是(　　) 选项 AgNO3溶液 蓝色石蕊试纸 Na2CO3溶液 A 产生沉淀 变红 有气泡 B 无明显现象 变红 产生沉淀 C 产生沉淀 先变红后褪色 有气泡 D 产生沉淀 先变红后褪色 产生沉淀 解析：C　[新制氯水中含有Cl2、H＋、Cl－、HClO等微粒，滴入AgNO3溶液时，Cl－与Ag＋反应生成AgCl白色沉淀；滴到蓝色石蕊试纸上，H＋使其变红，而后HClO又将其氧化而褪色；滴到Na2CO3溶液中，H＋与CO反应生成H2O和CO2，故有气泡产生，答案为C项。] 9．下列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是(　　) ①可用于氯气的收集　②可用于除去氯气中少量的氯化氢气体　③可证明氯气具有漂白性　④可用于实验室中氯气的尾气吸收 A．①② B．①③ C．②③ D．①④ 解析：D　[①氯气密度比空气大，可用向上排空气法收集氯气，正确；②氯气微溶于水，难溶于饱和食盐水，可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体，错误；③干燥的氯气不具有漂白性，应用干燥的有色布条验证，错误；④氯气可与氢氧化钠反应，可用于实验室中氯气的尾气吸收，正确。] 10．(多选)利用下列装置可以制备无水氯化铁。下列有关说法正确的是(　　) A．烧瓶B中制备氯气的反应物为二氧化锰和浓盐酸 B．装置C、D中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水 C．装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置，才能制得无水氯化铁 D．装置F的目的是检验有无氯气逸出 解析：AC　[干燥装置应在除杂装置后，装置C、D分别盛有饱和食盐水、浓硫酸；装置F中挥发出的水蒸气易逆行进入装置E，需在装置E、F之间增加干燥装置；装置F是尾气吸收装置。] 二、非选择题 11．某小组在实验室制备氯气，并进行含氯物质的性质探究。 回答下列问题： Ⅰ.氯气的制备 A B C D (1)选用装置A制备氯气。装置A中反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 (2)选用装置B除去Cl2中混有的HCl。装置B中试剂Y为　__________　。 (3)选用装置C收集Cl2，装置C中气体应该从集气瓶的　__________　(选“a”或“b”)口进入。 (4)一段时间后，装置D烧杯中含有的溶质除了NaOH，还有　____________　(填化学式)。 Ⅱ.氯水中相关物质的性质探究 (5)①氯水呈黄绿色是由于其中含有　__________　；证明氯水中含有Cl－的操作和现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②小组为探明氯气使有色物质褪色的机理，用如图所示的装置开展探究。 试剂Z为　__________　，a处布条不褪色，b处布条褪色，可得出生成能使有色物质褪色的物质的机理为______________________________________________ ________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。 Ⅲ.含氯物质之间转化的探究 (6)利用如图所示的装置开展Cl2与水反应的实验探究，向装有一瓶Cl2的集气瓶中添加适量的蒸馏水，振荡，先利用注射器滴加NaOH溶液，再利用注射器滴加浓盐酸，用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图所示，阶段②主要发生氯气与　__________　的反应；阶段③为滴加浓盐酸的过程，请在下图中画出压强随时间变化趋势图。 解析：装置A用二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，由于盐酸易挥发，混有HCl杂质气体，经装置B饱和食盐水除去HCl，再经过装置C收集氯气，最后用NaOH溶液除去尾气中的有毒氯气，据此分析； (1)装置A中浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑； (2)食盐水抑制Cl2的溶解，HCl极易溶于水，则利用饱和食盐水洗气，装置B中试剂Y为饱和食盐水； (3)氯气的密度大于空气的密度，用排气法收集氯气应选择向上排气法，应长进短出，故应从b口进入； (4)Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和水，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故装置D烧杯中含有的溶质除了NaOH，还有NaCl、NaClO； (5)①氯水呈黄绿色是由于氯气能溶于水且与水反应，其中含有氯气/Cl2；Cl－与Ag＋可生成白色沉淀AgCl，故证明氯水中含有Cl－的操作和现象是取少量待测液于试管中，先加入足量稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若出现白色沉淀，则证明含有Cl－；②为了探究氯气使有色布条褪色的机理，通入干燥布条的气体要无水，故试剂Z中盛有P2O5或无水氯化钙，用来干燥氯气；a处布条不褪色说明氯气没有漂白性，b处布条褪色，说明湿润的布条中的水会与氯气反应生成次氯酸，使得b处布条褪色，可得出生成能使有色物质褪色的物质的机理为Cl2＋H2OHCl＋HClO； (6)阶段②压强减小，是因为氯气与NaOH反应气体减少，Cl2＋2OH－ClO－＋Cl－＋H2O，阶段③压强增大，是因为随着酸性增强，次氯酸根与氯离子反应产生氯气，压强增加，压强随时间变化趋势图。 答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑ (2)饱和食盐水 (3)b (4)NaCl、NaClO (5)①氯气/Cl2　取少量待测液于试管中，先加入足量稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，出现白色沉淀 ②P2O5或无水氯化钙(答案合理即可)　Cl2＋H2OHCl＋HClO (6)NaOH　 12．(2026·保定市高一期末)氯及其化合物常用于消毒、漂白，二氧化氯(ClO2)是一种高效的新型消毒剂。工业上利用干燥的氯气和固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备二氧化氯，反应方程式为2NaClO2＋Cl2===2ClO2＋2NaCl。某兴趣小组利用该原理在实验室制备二氧化氯并探究二氧化氯的性质。已知ClO2是一种空气污染物，熔点为－59 ℃，沸点为11 ℃，遇水或氯化氢都会发生反应，浓度高时易爆炸，用氮气稀释，爆炸性降低。 Ⅰ.ClO2的制备 (1)写出装置A中KMnO4与浓盐酸反应的离子方程式：________________________________________________________________________， 该反应每生成1个Cl2分子转移电子为　______　个。 (2)请按小写字母的顺序组装上述实验装置：a→　__________　→j。 (3)装置C中浓硫酸的作用是　__________________________　。 (4)装置D在冰水浴中进行的目的是　__________　。 Ⅱ.ClO2与Na2S的反应 将上述收集到的ClO2用N2稀释后，将过量稀释后的ClO2通入如图所示装置中充分反应，得到无色澄清溶液。 取少量装置ⅰ中反应后的溶液于试管中，向其中滴加Ba(OH)2溶液产生白色沉淀，继续滴加过量Ba(OH)2溶液至沉淀完全，静置一段时间后，取上层清液于另一支试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀。 (5)根据上述实验现象，写出ClO2与Na2S反应的离子方程式：________________________________________________________________________。 氢氧化钠溶液的作用是　__________　。 解析：装置A中KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，其反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋5Cl2↑＋2KCl＋8H2O；根据ClO2熔点为－59 ℃，沸点为11 ℃，遇水或者氯化氢都会发生反应，浓度高时易爆炸，用氮气稀释，爆炸性降低，则氯气从a→b进入装置B中吸收氯化氢；再从b→c进入装置C中吸收水；装置D在冰水浴下，并通入氮气，使氯气与NaClO2反应，则氯气从g→f；多余的氯气和ClO2有毒，用装置E中碱石灰进行尾气处理，气流方向h→j。 Ⅱ.收集到的ClO2用N2稀释后，将过量稀释后的ClO2通入如图所示装置中充分反应，得到无色澄清溶液，根据氧化还原反应，说明ClO2与Na2S反应，生成氯离子、硫酸根离子；过量的ClO2通入NaOH溶液中，进行尾气处理，据此分析作答。 (1)装置A中KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，反应的化学方程式为：2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋5Cl2↑＋2KCl＋8H2O；反应中，生成5个Cl2，转移电子为10个，则该反应每生成1个Cl2转移电子的数目为2个。 (2)根据分析，氯气从a→b进入装置B中吸收氯化氢；再从c→e进入装置C中吸收水；装置D在冰水浴下，并通入氮气，使氯气与NaClO2反应，则氯气从d→g；多余的氯气和ClO2有毒，用装置E中碱石灰进行尾气处理，气流方向f→h，则按小写字母的顺序组装上述实验装置为：a→b→c→e→d→g→f→h→j。 (3)工业上利用干燥的氯气和固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备二氧化氯，则装置C中浓硫酸的作用是干燥氯气。 (4)根据ClO2熔点为－59 ℃，沸点为11 ℃，则装置D在冰水浴中进行的目的是冷却使ClO2液化，从而与气态的Cl2分离。 (5)根据分析，ClO2与Na2S反应，生成氯离子、硫酸根离子，根据质量守恒定律，则离子方程式为：8ClO2＋5S2－＋4H2O===8Cl－＋5SO＋8H＋；过量的ClO2通入NaOH溶液中，进行尾气处理，防止污染空气。 答案：(1)2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　2 (2)b→c→e→d→g→f→h (3)干燥氯气 (4)冷却并冷凝ClO2，便于收集并与Cl2分离 (5)8ClO2＋5S2－＋4H2O===8Cl－＋5SO＋8H＋　吸收尾气ClO2，防止污染空气 学科网（北京）股份有限公司 $