第二章 第二节 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验(配套课件PPT)-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记(人教版 标准版通用)
2026-08-03
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 氯及其化合物 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 1.45 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59068134.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中化学课件聚焦氯气的实验室制法(含原理、装置、净化、收集及尾气处理)和氯离子检验,通过思考问题(如浓盐酸与MnO₂反应的量效关系)及应用体验(装置连接分析)衔接,构建气体制备思维模型作为学习支架。
其亮点是结合科学思维(如通过氧化剂还原剂比例分析培养证据推理)和科学探究与实践(设计Cl⁻检验对比实验排除CO₃²⁻干扰),形成“性质决定制备”的化学观念。学生能提升实验能力,教师可借助系统资料高效教学。
内容正文:
第
二
章
第
二
节
氯气的实验室制法 氯离子的检验
第2课时
1.通过实验室制氯气的实验操作,培养实验能力与创新意识,构建气体制备思维模型。
2.通过氯离子的检验方法,构建离子检验的思维模型。
核
心
素
养
发
展
目
标
课时对点练
内
容
索
引
一、氯气的实验室制法
二、氯离子的检验
< 一 >
氯气的实验室制法
1.实验原理
在实验室中,通常用浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下反应来制取氯气。
化学方程式: ,离子方程式:
,该反应的氧化剂为 ,浓盐酸既表现 性,又表现 性。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2
还原
酸
(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。反应中氧化剂和还原剂的个数之比是多少?
提示 由氧化产物和还原产物的个数可知,氧化剂和还原剂的个数之比是1∶2。
(2)含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应,能生成71 g Cl2吗?
提示 不能。有两个原因:一是随着反应的进行,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;二是浓盐酸的挥发。
思考1
2.仪器装置
主要仪器有铁架台、 、 、 、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。
Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。
酒精灯
圆底烧瓶
分液漏斗
发生装置 固体+液体 气体
净化装置
(洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去_____,再通过浓H2SO4除去______
收集装置 用 排空气法收集
验满方法 ①观察法(黄绿色);②湿润的淀粉⁃KI试纸,其原理是
,淀粉遇置换出的I2变 ;③湿
润的蓝色石蕊试纸(先 后_____)
尾气处理装置 盛有NaOH溶液的烧杯,NaOH溶液作用为_____________
______________
HCl
水蒸气
Cl2+2KI===2KCl+I2
蓝色
吸收过量Cl2,
防止污染空气
向上
变红
褪色
氯气有毒,实验中处理尾气可以用氢氧化钠溶液,能否用饱和石灰水代替,为什么?
提示 不能。即使是饱和石灰水,溶液中Ca(OH)2的含量也很低,不能把多余Cl2完全吸收。
思考2
利用下列各组物质制备和收集气体,能采用如图装置的是 (填序号)。
①大理石与稀盐酸反应制CO2
②高锰酸钾与浓盐酸反应制Cl2[2KMnO4+16HCl(浓)===
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O]
③双氧水在二氧化锰催化下制O2
④锌与稀硫酸反应制H2
①②③
思考3
①大理石和稀盐酸反应制CO2,②高锰酸钾与浓盐酸反应制Cl2,③双氧水和二氧化锰制O2,符合固体与液体反应不需要加热制备气体,且气体的密度比空气的密度大,可利用向上排空气法收集。
设计气体制备的基本思路
方法导引
1.判断正误
(1)实验室制取的Cl2中混有HCl气体,可通过盛有碱石灰的干燥管除去
×
碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙,能将Cl2和HCl同时吸收,最终收集不到Cl2。
(2)MnO2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl2
×
稀盐酸浓度小,Cl-的还原性减弱,MnO2不能被还原,不能制取Cl2。
应用体验
(3)在实验室制取Cl2的反应中,HCl只作还原剂
×
根据实验室制取Cl2的化学方程式MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑
+2H2O,HCl既体现还原性又体现酸性。
(4)实验室可以用排水法收集Cl2
×
1体积水能溶解2体积Cl2,排水法会将生成的Cl2部分溶于水。
应用体验
(5)实验室制氯气时,需要适当控制反应温度,温度过低或过高都不利于制备氯气
√
温度过低,MnO2与浓盐酸不反应,温度过高,HCl挥发过多,产率较低,因此需要控制温度不能过高也不能过低。
应用体验
2.欲用如图所示装置制备干燥的氯气,下列相关说法正确的是
A.烧瓶内装入的固体是MnO2
B.按气流方向,装置的连接顺序是aedcbgfcbh
C.装置乙可干燥氯气,防止装置戊中水蒸气进入集气瓶
D.可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气
√
应用体验
MnO2与浓盐酸反应需要加热,装置甲没有加热装置,故A错误;
收集Cl2的方法应为向上排空气法,装置的连接顺序是aedcbfgcbh,故B错误;
装置乙是干燥装置,实验目的是制得干燥的氯气,装置乙要用到两次,既要除去生成Cl2中的水蒸气,又要防止戊中的水蒸气进入集气瓶,故C正确;
检验氯气需要用湿润的淀粉碘化钾试纸,故D错误。
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< 二 >
氯离子的检验
在三支试管中分别加入2~3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNO3溶液,再分别加入少量稀硝酸,观察现象,填写下表:
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 ________________ ___________ __________________
②NaCl溶液 _________________ _____________ ___________________
③Na2CO3
溶液 _________________ ____________________ 、
___________________________________
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Cl-+Ag+===AgCl↓
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Cl-+Ag+===AgCl↓
有白色沉淀生成
沉淀溶解,有气泡产生
C+2Ag+===Ag2CO3↓
Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑+H2O
通过上述实验探究,总结氯离子的检验方法,并说明加入试剂的目的。
提示 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-,若无白色沉淀,则无Cl-。加入AgNO3溶液的目的是检验Cl—,加稀硝酸酸化的目的是排除C等的干扰,因为Ag2CO3可溶于稀硝酸,而AgCl不溶。
思考
1.判断正误
(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成,则该溶液中一定含有Cl-
(2)检验Cl2中是否混有HCl,可通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀产生,说明Cl2中混有HCl
(3)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质,可先加AgNO3溶液,再加过量的稀盐酸,若沉淀不溶解,则有NaCl杂质
×
×
×
应用体验
2.(2024·广西百色高一期末)自来水厂水质检验员在自来水出厂前需对水中的氯离子等进行检测。实验室检验氯离子的试剂是
A.稀硝酸和AgNO3溶液
B.Na2CO3溶液
C.稀硝酸和Ba溶液
D.稀硫酸
√
检验氯离子时应先加入稀硝酸排除OH-、C等的干扰,再加入硝酸银溶液,故选A。
应用体验
氯离子检验的答题模板
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-,若无白色沉淀,则无Cl-。
归纳总结
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课时对点练
对一对
答案
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题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C C D D A D A A
题号 9 10 11
答案 B C D
12.
(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)除去氯气中的HCl
干燥氯气
(3)NaOH溶液 2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O
(4)ACD
答案
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13.
(1)defgbc
(2)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)氢氧化钠溶液 增大氯气与水的接触面积使氯气与水充分反应
(4)溶液先变红后褪色 Cl2+H2O H++Cl-+HClO
答案
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14.
(1)酸性、还原性
(2)将ClO2液化从而将ClO2与Cl2分离
(3)无Cl2产生,不会生成对人体有潜在危害的有机氯代物
答案
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题组一 氯气的实验室制法
1.某同学设计了如图所示的装置制备氯气,其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管。下列对其作用的叙述正确的是
A.防止氯气造成大气污染
B.使反应的氯气循环使用
C.使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶
D.使烧瓶内的压强与大气压保持一致
对点训练
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制备氯气时,分液漏斗中盛放浓盐酸,烧瓶中盛放二氧化锰,若烧瓶内压强大时液体不易流下,若分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管,其作用为使烧瓶内的压强与分液漏斗中保持一致,便于液体顺利流下,故C正确。
2.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错误的是
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1个Cl2,转移2个电子
C.每消耗87 g MnO2,起还原作用的HCl为146 g
D.生成的氯气中含有水蒸气和HCl
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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;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需要加热,因此生成的氯气中含有水蒸气和HCl。
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3.(2024·江苏无锡期中)已知KMnO4与浓盐酸在常温下能反应产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是
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A.①处和②处
B.只有②处
C.③处和④处
D.②处、③处和④处
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KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成Cl2,①正确;
浓盐酸易挥发,生成的Cl2中混有HCl和水蒸气,应通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl,而Cl2能和NaOH溶液反应,不能选用NaOH溶液除杂,②错误;
浓硫酸干燥Cl2时,导管应长进短出,③错误;
Cl2与金属在试管中反应,用单孔塞会造成试管内压强过大,④错误。
题组二 氯气的实验室制法与性质综合应用
4.(2024·河南南阳六校月考)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。下列说法正确的是
A.固体X可以是MnO2
B.a处花瓣褪色,Cl2与水反应的离子方程式为Cl2+H2O Cl-+ClO-+2H+
C.加热b处,可见到苍白色火焰
D.d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用
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该制取Cl2的装置没有加热仪器,固体X可以是KMnO4,不能是MnO2,A错误;
HClO是弱酸,书写离子方程式时保留化学式,即Cl2+H2O H++Cl-+HClO,B错误;
加热b处有白烟生成,是Na与Cl2反应生成了NaCl小颗粒,看不到苍白色火焰,C错误。
5.如图为某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,并验证氯气性质的实验装置。下列相关说法错误的是
答案
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A.脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替
B.该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用
C.湿润蓝色石蕊试纸先变红,但也不能说明
生成了酸性物质
D.淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色,说明氯气将I2氧化
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无水氯化钙的作用是干燥氯气,碱石灰会与氯气反应,因此脱脂棉中的无水氯化钙不能用碱石灰代替,故A错误;
从左边出来的干燥氯气,先与干燥品红试纸接触,品红试纸不褪色,说明干燥的氯气没有漂白作用,故B正确;
由于HCl易挥发,挥发的HCl可使湿润蓝色石蕊试纸先变红,故不能说明生成了酸性物质,故C正确;
淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色,先变蓝,是碘离子被氯气氧化为单质碘,淀粉遇单质碘变蓝,后褪色,说明氯气继续将I2氧化,故D正确。
题组三 氯离子的检验
6.(2024·湖北宜昌一中阶段考)能证明某溶液中含有NaCl的是
A.焰色试验是黄色
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,出现白色沉淀
D.焰色试验是黄色,同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
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要证明含有Na+,则焰色试验为黄色;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,则D正确。
7.(2024·河北保定高一月考)能一次性鉴别AgNO3、Na2CO3、NaCl三种溶液的试剂是
A.盐酸 B.NaOH溶液
C.BaCl2溶液 D.KNO3溶液
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盐酸与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,与Na2CO3反应生成气体,与NaCl不反应,能用盐酸鉴别三种溶液,A正确;
NaOH与Na2CO3、NaCl都不反应,不能鉴别两者,B错误;
BaCl2与Na2CO3、AgNO3反应都生成白色沉淀,不能鉴别两者,C错误;
KNO3与三种溶液都不反应,不能鉴别三种溶液,D错误。
8.(2024·云南民族大学附中高一期末)氯在生产、生活中应用广泛,如图是部分含氯物质的“价—类”二维图,下列说法错误的是
答案
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综合强化
A.测定b的水溶液的pH,用玻璃棒蘸取溶
液点在pH试纸上与标准比色卡对比即可
B.实验室中用MnO2与a的浓溶液在加热条
件下反应制取b
C.物质c见光易分解
D.d常用于自来水消毒
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b为Cl2,其水溶液具有漂白性,不能用pH试纸测定其pH,A错误;
a为HCl,b为Cl2,实验室中用MnO2和浓盐酸在加热条件下制取氯气,B正确;
物质c为HClO,HClO见光易分解,生成HCl和氧气,C正确;
d为ClO2,具有强氧化性,常用于自来水消毒,D正确。
9.下列制备气体的原理正确,并能用如图装置(夹持仪器略)进行反应和气体收集的是
A.MnO2与浓盐酸反应制取Cl2
B.H2O2与MnO2反应制取O2
C.石灰石与稀硫酸反应制取CO2
D.Cu与稀硫酸反应制取H2
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MnO2 与浓盐酸反应制取 Cl2需要加热,故A不选;
H2O2 与MnO2反应制取O2,反应不需加热,且氧气不溶于水,可以用排水法收集,故B选;
石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物质,会覆盖在石灰石表面,阻碍石灰石和稀硫酸的进一步反应,且收集CO2不能用排水法,故C不选;
Cu与稀硫酸不反应,不能制取 H2,故D不选。
10.有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液,为鉴别它们取四支试管,每支试管分别装入上述一种溶液,再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液,下列叙述错误的是
A.若有三支试管出现沉淀时,则后加入的是AgNO3溶液
B.全部没有明显现象时,则后加入的是NH4NO3
C.一支试管出现气泡,两支试管出现沉淀时,则后加入的是HCl溶液
D.若只有两支试管出现沉淀,其余两支试管无明显现象时,则后加入的
是BaCl2溶液
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A正确,因为AgNO3溶液与Na2CO3、BaCl2、HCl反应均有白色沉淀生成,和NH4NO3溶液不反应;
B正确,NH4NO3和上述溶液均不反应;
C错误,加入HCl溶液后,一种(Na2CO3)溶液出现气泡,一种(AgNO3)溶液出现沉淀,其他没有现象;
D正确,加入BaCl2溶液,则Na2CO3、AgNO3两种溶液产生沉淀,其余两种溶液无现象。
11.(2025·成都期末)Cl2O是棕黄色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。
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已知:Cl2O的熔点为-116 ℃,沸点为3.8 ℃;Cl2的沸点为-34.6 ℃;HgO+2Cl2=== HgCl2+Cl2O。NH3的沸点为-33.3 ℃。下列说法不正确的是
A.装置①的主要目的是制备Cl2
B.通入干燥空气的目的是将生成的
Cl2O稀释减少爆炸危险
C.装置④与⑤之间不能用橡皮管连接
D.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
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答案
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装置①中KMnO4和浓盐酸反应用于制备Cl2,A正确;
根据题意,高浓度的Cl2O可能发生爆炸,故通干燥空气能将生成的Cl2O稀释,减少爆炸危险,B正确;
因Cl2O与有机物或还原剂接触会发生燃烧并爆炸,故④与⑤之间不用橡皮管连接,C正确;
由Cl2O的沸点可知,Cl2O在⑤中转化为液态,从装置⑤中出来的气体为空气及过量的Cl2,D错误。
12.如图所示,某小组同学拟用如图仪器,在实验室中制备干燥、纯净的氯气。请完成下列空白。
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(1)实验室制备氯气反应的化学方程式是____________________________
。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+
Cl2↑+2H2O
实验室用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,反应的化学方程式是MnO2+
4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
答案
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除去氯气中的HCl
(2)饱和食盐水的作用是 ,浓硫酸的作用是
。
干燥氯气
(3)为防止污染空气,实验时如图烧杯所盛溶液为 ,发生反应的离子方程式是 。
NaOH溶液
2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O
(4)下列说法正确的是 (填字母)。
A.钠、铁和铜都能和氯气反应,生成金属氯化物
B.液氯是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色
C.纯净的氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰
D.氯水中含有次氯酸,氯水具有杀菌、漂白作用
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ACD
钠、铁和铜都能和氯气反应,生成氯化钠、氯化铁、氯化铜,故A正确;
液氯是氯气单质,它不能使干燥的有色布条褪色,故B错误;
纯净的氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,生成HCl,故C正确。
13.(2024·安徽亳州高一期末)次氯酸消毒液高效安全,适用于一般物体表面消毒、手部消毒以及地面、空间和环境消毒。实验室利用如下装置制取氯气并制取次氯酸消毒液。
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(1)装置合理的连接顺序为a→ (按气流方向填各接口的编号)。
defgbc
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按气流方向装置Ⅰ制备氯气,装置Ⅲ除去氯气中的氯化氢,装置Ⅳ氯气与水反应制备HClO消毒液,装置Ⅱ为尾气处理装置,气体通入液体导管长进短出,故正确答案为adefgbc。
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(2)装置Ⅰ中反应的离子方程式是 。
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
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(3)装置Ⅱ中试剂X是 ;装置Ⅳ中多孔球泡的作用为
。
氢氧化钠溶液
增大氯气与水的接触面积使氯气与水充分反应
试剂X是NaOH溶液,吸收尾气中多余的氯气;装置Ⅳ中多孔球泡能增大氯气与水的接触面积,使氯气与水充分反应。
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(4)反应结束后,取装置Ⅳ中少量液体于试管中,滴入几滴石蕊溶液,观察到的现象是 ,请分析原因
(用离子方程式表示)。
溶液先变红后褪色
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
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14.ClO2是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。按如图装置,以KClO3和HCl的乙醇溶液为原料制取ClO2的反应为2KClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2KCl+2H2O。
已知:ClO2常温下为易溶于水且不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色,常压下11 ℃时液化成红棕色液体,该条件下Cl2难以液化。
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(1)上述反应中HCl体现的性质有 。
(2)冰水浴的作用是 。
(3)利用KClO3制备ClO2的另一种方法涉及的反应为2KClO3+H2O2+H2SO4
===2ClO2↑+K2SO4+O2↑+2H2O,该方法制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是___________________________________________
。
酸性、还原性
将ClO2液化从而将ClO2与Cl2分离
无Cl2产生,不会生成对人体有潜在危害的有机氯
代物
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