训练8：氯及其化合物的性质与应用　氯气的实验室制法 培优专项训练 - 2027届高三化学人教版一轮复习

**基本信息** 聚焦氯及其化合物性质与制备，以“基础应用-综合探究”分层设计，通过实验情境与逻辑推理强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |211题组|7题|基础选择与填空|从实验室制法（装置分析）到性质应用（离子反应、物质转化），构建“制备-性质-应用”逻辑链| |985题组|7题|综合实验与探究|结合工艺流程、电解实验及能量变化，深化从单一性质到复杂体系的综合分析，体现科学探究与实践素养|

2027届高三化学第一轮复习培优专项训练 高三化学备课组 训练8：氯及其化合物的性质与应用　氯气的实验室制法 班级：__________ 姓名：__________ 用时：__________ 【211题组】 1．（2025·湖南·模拟预测）关注“实验室化学”并加以实践能有效提高同学们的实验素养。下列实验能达到目的的是             A．实验室用二氧化锰粉末和溶液制备氧气 B．分离苯和乙醇的混合物 C．溶液中存在平衡： D．测定氯水的pH A．A B．B C．C D．D 2．（2024·江苏宿迁·一模）下列关于氯气的实验室制备、除杂和应用的原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去HCl C．干燥 D．喷泉实验 A．A B．B C．C D．D 3．（24-25高三上·天津·阶段检测）下列离子方程式书写正确的是 A．明矾溶液与过量氨水混合： B．通入石灰乳中： C．海水提溴中用的水溶液富集溴： D．向次氯酸钠溶液通入少量二氧化碳： 4．（25-26高三上·安徽·阶段检测）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是 A． B． C． D． 5．（24-25高三上·湖南长沙·阶段检测）将分别通入下列溶液，实验现象和结论均正确的是 选项 溶液 实验现象 结论 A 溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 有还原性 B 品红溶液 品红褪色，加热恢复红色 氯水有漂白性 C 溶液 澄清溶液变浑浊 与反应产生 D 石蕊溶液 石蕊变红 氯水呈酸性 A．A B．B C．C D．D 6．（2024·广东江门·三模）部分含氯物质的分类与对应的化合价的关系如图所示，下列推断不合理的是 A．可与反应生成 B．通入热的溶液可生成和 C．具有强氧化性，可用于自来水的消毒 D．可使用试纸比较与酸性强弱 7．（25-26高三上·浙江杭州·期中）是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等。已知：饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体，温度高于38℃时析出晶体，温度高于60℃时，分解生成和NaCl。其生产工艺如图所示： 回答下列问题： (1)中氯原子的杂化类型为_______。 (2)反应Ⅱ的离子方程式为_______。 (3)反应Ⅱ所用“食盐水”由粗盐水精制而成。精制时，为除去粗盐水中的、和，需要用到试剂：①溶液  ②溶液  ③溶液  ④稀盐酸，所用试剂的加入顺序正确的是_______。 A．①②③④ B．②①③④ C．③①②④ D．③②①④ (4)“一系列操作”为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥，其中“趁热过滤”应控制的温度范围是_______。 (5)反应Ⅱ产生的可用于制备含氯消毒剂。将通入足量溶液中，加热后得到、、的混合液。经测定与的物质的量浓度之比为，则与溶液反应时，被氧化的氯元素与被还原的氯元素的物质的量之比为_______。 【985题组】 8．某研究性学习小组的同学利用、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置如图所示（可重复使用，不含制气装置）。下列说法正确的是 A．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为 B．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为 C．装置E的主要用途是制备 D．若实验中使用到装置C且有色布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性 9．（25-26高三上·北京·开学考试）25℃时，在浓NaOH溶液中通入过量，充分反应后，可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得NaCl和NaClO固体。已知：NaOH、NaClO、NaCl溶解度(S)随温度变化关系如图。 下列说法不正确的是 A．通入后开始发生反应： B．25℃时，随反应进行NaCl先析出 C．将反应后的固液混合物过滤，滤液降温可析出NaClO固体 D．冷却结晶过程中，大量NaClO会与NaOH一起析出 10．（2025·山东青岛·二模）（多选）用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。可以与含水碳酸钠反应得到气体和。下列说法错误的是    已知：Cl2O是一种无机化合物，25℃时为棕黄色气体，在-100℃~15℃内可凝缩为红褐色液体。 A．装置甲中每生成16.8g碳酸氢钠同时生成标准状况下 B．装置乙中盛装的是浓硫酸 C．将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开关闭 D．装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性 11．（2024·广东茂名·二模）按如图装置进行电解滴有紫甘蓝溶液饱和食盐水的可视化实验，已知紫甘蓝溶液酸性条件下呈红色，中性条件下呈紫色，碱性条件下呈黄色，下列说法不正确的是 A．U形管左边颜色由紫色变黄 B．④中带火星的木条复燃 C．反应结束后⑤中的离子浓度：c(Cl-)＞c(ClO-) D．U形管右侧先变红后褪色，体现氯水的酸性和漂白性 12．（2025·上海黄浦·二模）一定条件下，在水溶液中1mol(x=0，1，2，3，4)的相对能量(kJ)大小如图所示。下列有关说法正确的是 A．上述离子中最稳定的是C B．B→A+D反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=2Cl-(aq)+ClO(aq)+116kJ C．上述离子中结合H+能力最强的是E D．一定温度下，Cl2与NaOH溶液反应产物中有A、B、D，则三者的浓度之比可能为10∶1∶2 13．（2024·湖南娄底·模拟预测）Cl2O是很好的氯化剂，实验室用如图装置(夹持仪器已省略)制备高纯Cl2O。 已知： ①，合适反应温度为；副反应：。 ②常压下，Cl2沸点，熔点；Cl2O沸点，熔点。 ③在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。 下列说法正确的是 A．调控进入反应柱的混合气体中Cl2和N2的比例越高越好 B．将加热带缠绕于反应柱并加热 C．反应停止后，温度保持不变，为减少产品中的Cl2含量，在氯气未发生冷凝时抽气 D．装置之后需要加一个装有CaCl2的球形干燥管，并再接一个盛装澄清石灰水的尾气处理装置 14．（25-26高三上·湖北武汉·阶段检测）某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应， 资料：i．Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)；Mn(OH)2为不溶于水的白色固体。 ii．酸性条件下，可被Cl-还原为Mn2+；浓碱条件下，可被OH-还原为。 iii．Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，Cl2与碱溶液反应可生成NaClO，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 实验装置如图(夹持装置略)：    序号 物质a C中实验现象 通入Cl2前 通入Cl2后 Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 Ⅱ 5%NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 Ⅲ 40%NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 (1)A中制取Cl2的离子方程式为___________ (2)D装置的作用___________。 (3)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为___________。 (4)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是___________。 (5)根据资料ii，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因： 原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。 原因二；可能是氧化剂过量，氧化剂将氧化为。 ①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因___________，但通过实验测定溶液的碱性变化很小。 ②取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深，溶液紫色变为绿色的离子方程式为___________，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被NaClO氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量； ③取Ⅱ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL水使溶液碱性减弱后，溶液紫色缓慢加深，发生的反应离子方程式是___________。 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $2027届高三化学第一轮复习培优专项训练 高三化学备课组 训练8：氯及其化合物的性质与应用　氯气的实验室制法 班级：__________ 姓名：__________ 用时：__________ 【211题组】 1．（2025·湖南·模拟预测）关注“实验室化学”并加以实践能有效提高同学们的实验素养。下列实验能达到目的的是             A．实验室用二氧化锰粉末和溶液制备氧气 B．分离苯和乙醇的混合物 C．溶液中存在平衡： D．测定氯水的pH A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．二氧化锰的粉末状固体不能放置在多孔隔板上，不能达到实验目的，故不选A； B．苯和乙醇的沸点相差不大，不能用直接蒸馏法分离，并且蒸馏时温度计的水银球应该放于蒸馏烧瓶支管口处，B错误； C．向两支盛有溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和溶液，前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀，说明溶液中含、，即溶液中存在平衡：，故选C； D．氯水有漂白性，不能用pH试纸测氯水的pH，故不选D； 选C。 2．（2024·江苏宿迁·一模）下列关于氯气的实验室制备、除杂和应用的原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去HCl C．干燥 D．喷泉实验 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制取氯气，A正确； B．除去氯气中的HCl要用饱和氯化钠溶液，B错误； C．碱石灰会与氯气反应，干燥氯气要用浓硫酸，不可以用碱石灰，C错误； D．氯气不溶于饱和食盐水，无法形成喷泉，D错误； 故选A。 3．（24-25高三上·天津·阶段检测）下列离子方程式书写正确的是 A．明矾溶液与过量氨水混合： B．通入石灰乳中： C．海水提溴中用的水溶液富集溴： D．向次氯酸钠溶液通入少量二氧化碳： 【答案】D 【详解】A．氨水为弱碱，无法溶解，二者反应生成沉淀，正确离子方程式为，A错误； B．石灰乳是悬浊液，离子方程式中不能拆分为，需写化学式，正确离子方程式为，B错误； C．是强酸，在水溶液中完全电离，离子方程式中应拆为和，正确离子方程式为，C错误； D．酸性强弱顺序为，因此次氯酸钠与少量二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸氢钠，离子方程式书写正确，D正确； 故选D。 4．（25-26高三上·安徽·阶段检测）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．Fe在Cl2中点燃生成FeCl3，FeCl3与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀，转化可实现，A不符合题意； B．CaCl2(aq)与CO2不反应，因碳酸的酸性弱于HCl，无法生成CaCO3，转化不能实现，B符合题意； C．Na2O与CO2生成Na2CO3，Na2CO3与饱和石灰水反应生成NaOH，转化可实现，C不符合题意； D．Ca(ClO)2与CO2、H2O生成HClO，HClO光照分解产生O2，转化可实现，D不符合题意； 故选B。 5．（24-25高三上·湖南长沙·阶段检测）将分别通入下列溶液，实验现象和结论均正确的是 选项 溶液 实验现象 结论 A 溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 有还原性 B 品红溶液 品红褪色，加热恢复红色 氯水有漂白性 C 溶液 澄清溶液变浑浊 与反应产生 D 石蕊溶液 石蕊变红 氯水呈酸性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．向溶液通入氯气发生反应：，溶液由浅绿色变棕黄色，该过程体现的氧化性，故A错误； B．向品红溶液通入氯气，品红溶液褪色，加热后红色不能恢复，故B错误； C．和水反应生成HCl和HClO，溶液中的氯离子和硝酸银反应生成氯化银沉淀，使溶液变浑浊，故C正确； D．和水反应生成HCl和HClO，溶液呈酸性，使紫色石蕊溶液变红，HClO具有漂白性，使变红的溶液褪色，故D错误； 答案选C。 6．（2024·广东江门·三模）部分含氯物质的分类与对应的化合价的关系如图所示，下列推断不合理的是 A．可与反应生成 B．通入热的溶液可生成和 C．具有强氧化性，可用于自来水的消毒 D．可使用试纸比较与酸性强弱 【答案】D 【分析】a为氯化氢，b为氯气，c为二氧化氯，d为高氯酸，e为次氯酸，f为氯酸盐、g为次氯酸盐、h为氯化盐 【详解】A．-1价的氯化氢可与+1价的次氯酸盐反应生成单质氯气，故A正确； B．氯气通入热的溶液可生成+5价的氯酸盐和-1价的氯化盐，歧化反应，故B正确； C．二氧化氯中氯为+4价，具有强氧化性，可用于自来水的消毒，故C正确； D．不可以使用试纸比较高氯酸与次氯酸酸性强弱，因为次氯酸具有漂白性，故D错误； 答案选D。 7．（25-26高三上·浙江杭州·期中）是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等。已知：饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体，温度高于38℃时析出晶体，温度高于60℃时，分解生成和NaCl。其生产工艺如图所示： 回答下列问题： (1)中氯原子的杂化类型为_______。 (2)反应Ⅱ的离子方程式为_______。 (3)反应Ⅱ所用“食盐水”由粗盐水精制而成。精制时，为除去粗盐水中的、和，需要用到试剂：①溶液  ②溶液  ③溶液  ④稀盐酸，所用试剂的加入顺序正确的是_______。 A．①②③④ B．②①③④ C．③①②④ D．③②①④ (4)“一系列操作”为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥，其中“趁热过滤”应控制的温度范围是_______。 (5)反应Ⅱ产生的可用于制备含氯消毒剂。将通入足量溶液中，加热后得到、、的混合液。经测定与的物质的量浓度之比为，则与溶液反应时，被氧化的氯元素与被还原的氯元素的物质的量之比为_______。 【答案】(1)杂化 (2) (3)CD (4) (5) 【分析】酸性条件下，被还原生成，自身被氧化生成，与饱和食盐水发生氧化还原反应生成和，溶液经过一系列操作得到晶体，据此分析。 【详解】（1）中氯原子的价层电子对数，因此氯原子为杂化。 （2）反应Ⅱ中，被还原为，被氧化为，根据电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式为。 （3）粗盐水中的用过量的除去，用过量的除去，用过量的除去，过量的需要用除去，因此必须加在之后，最后加稀盐酸除去过量的和，的位置不固定，只要满足在之前即可，因此③①②④、③②①④均正确，选CD。 （4） 根据题干信息：低于析出，高于时分解，因此要得到晶体，温度需要控制在。 （5）设为，为，被氧化的共，失电子总物质的量；被还原的生成，每个得电子，因此被还原的为，故被氧化与被还原的氯元素物质的量之比为。 【985题组】 8．某研究性学习小组的同学利用、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置如图所示（可重复使用，不含制气装置）。下列说法正确的是 A．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为 B．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为 C．装置E的主要用途是制备 D．若实验中使用到装置C且有色布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性 【答案】D 【详解】A．用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，由于盐酸具有挥发性，在Cl2中含有杂质HCl及水蒸气，先通过D装置除去HCl，再通过A装置除去水蒸气，得到干燥纯净的氯气，然后通过B验证Cl2是否具有漂白性，再通过C验证潮湿的氯气具有漂白性，由于氯气会导致大气污染，因此最后通过NaOH溶液进行尾气处理，故使用的装置的先后顺序为DABCE，故A错误； B．根据A项分析可知，装置连接顺序依次为DABCE，故B错误； C．装置E的主要用途是吸收多余的氯气，防止污染空气，故C错误； D．装置B中干燥的氯气不能使干燥的布条褪色，说明干燥氯气没有漂白性，使用装置C，装置C中湿润有色布条褪色，说明湿润的氯气有漂白性，是因为氯气与水反应生成的HClO引起的，故D正确； 故选D。 9．（25-26高三上·北京·开学考试）25℃时，在浓NaOH溶液中通入过量，充分反应后，可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得NaCl和NaClO固体。已知：NaOH、NaClO、NaCl溶解度(S)随温度变化关系如图。 下列说法不正确的是 A．通入后开始发生反应： B．25℃时，随反应进行NaCl先析出 C．将反应后的固液混合物过滤，滤液降温可析出NaClO固体 D．冷却结晶过程中，大量NaClO会与NaOH一起析出 【答案】D 【详解】A．氯气与氢氧化钠反应，生成氯化钠、次氯酸钠和水，开始发生反应为，A正确； B．时，氯化钠溶解度最小，随反应进行，逐渐增多，则最先析出，B正确； C．由于次氯酸钠的溶解度随温度的变化趋势较大，将反应后的固液混合物过滤，滤液降温可析出固体，C正确； D．通入过量，则NaOH完全反应，不会有NaOH析出，D错误； 故选D。 10．（2025·山东青岛·二模）（多选）用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。可以与含水碳酸钠反应得到气体和。下列说法错误的是    已知：Cl2O是一种无机化合物，25℃时为棕黄色气体，在-100℃~15℃内可凝缩为红褐色液体。 A．装置甲中每生成16.8g碳酸氢钠同时生成标准状况下 B．装置乙中盛装的是浓硫酸 C．将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开关闭 D．装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性 【答案】AB 【详解】A．标准状况下Cl2O为液体，无法计算体积，A错误； B．装置乙的作用是吸收多余的Cl2，防止干扰后续氧化性的验证，浓硫酸不能除去多余Cl2，故装置乙中盛装的不是浓硫酸，B错误； C．打开 K2 关闭 K1，则利用压强能将装置丙中液体压入装置丁，C正确； D．装置丁中溶液酸性显著则说明发生了HClO+HCOOH=HCl+CO2↑+H2O，可证明次氯酸的氧化性，D正确。 故选AB。 11．（2024·广东茂名·二模）按如图装置进行电解滴有紫甘蓝溶液饱和食盐水的可视化实验，已知紫甘蓝溶液酸性条件下呈红色，中性条件下呈紫色，碱性条件下呈黄色，下列说法不正确的是 A．U形管左边颜色由紫色变黄 B．④中带火星的木条复燃 C．反应结束后⑤中的离子浓度：c(Cl-)＞c(ClO-) D．U形管右侧先变红后褪色，体现氯水的酸性和漂白性 【答案】B 【分析】电解时与电源正极连接的电极为阳极，阳极发生氧化反应；与电源负极连接的电极为阴极，阴极发生还原反应，根据电解饱和食盐水方程式：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH的不同电极产物，结合溶液酸碱性与紫甘蓝溶液颜色变化分析。 【详解】A．根据图示可知：U形管左侧电极连接电源负极为阴极，阴极上发生还原反应，由于离子放电能力：H+＞Na+，因此阴极电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，使附近溶液显碱性，在碱性条件下紫甘蓝溶液呈黄色，因此看到溶液由紫色变为黄色，A正确； B．根据选项A分析可知：左侧电极为阴极，电极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-，在④中逸出的气体为H2具有可燃性，不具有助燃性，因此不能使带火星的木条复燃，B错误； C．右侧电极连接电源正极，作阳极，阳极发生氧化反应。由于阴离子放电能力：Cl-＞OH-，所以阳极电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2与烧杯⑤中NaOH溶液发生反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，反应产生的NaCl、NaClO的物质的量相等，最初c(Cl-)=c(ClO-)，但HCl是强酸，Cl-不水解，c(Cl-)不变；而HClO是弱酸，ClO-会发生水解反应变为HClO而消耗，导致c(ClO-)减小，因此最终达到平衡时溶液中离子浓度：c(Cl-)＞c(ClO-)，C正确； D．根据图示可知：U形管右侧电极连接电源正极为阳极，Cl--2e-=Cl2↑，Cl2溶于水，发生反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl、HClO都是酸，酸电离产生H+，使溶液显酸性，在酸性溶液中紫甘蓝溶液呈红色，同时HClO又具有强氧化性，又会将红色物质氧化变为无色，因此看到U形管右侧溶液颜色变化是先变红后褪色，这体现氯水的酸性和漂白性，D正确； 故合理选项是B。 12．（2025·上海黄浦·二模）一定条件下，在水溶液中1mol(x=0，1，2，3，4)的相对能量(kJ)大小如图所示。下列有关说法正确的是 A．上述离子中最稳定的是C B．B→A+D反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=2Cl-(aq)+ClO(aq)+116kJ C．上述离子中结合H+能力最强的是E D．一定温度下，Cl2与NaOH溶液反应产物中有A、B、D，则三者的浓度之比可能为10∶1∶2 【答案】B 【分析】由图可知A为Cl-，B为ClO-，C为，D为，E为，据此作答。 【详解】A．物质具有的能量越低越稳定，由图可知，最稳定的是A，A错误； B．B→A+D反应的化学方程式为，生成物的总能量减去反应物的总能量=，故放出116kJ能量，B正确； C．酸越弱，酸根离子结合氢离子能力越强，同种元素的含氧酸，化合价越高，酸性越强，故酸性HClO3>HClO2>HClO，结合氢离子能力ClO-最强，即结合氢离子能力最强的B，C错误； D． 一定温度下，Cl2与NaOH溶液反应产物中有Cl-，ClO-，，若三者浓度之比为10:1:2，得失电子比=10:(2+2×5)=5:6，得失电子不守恒，D错误； 故选B。 13．（2024·湖南娄底·模拟预测）Cl2O是很好的氯化剂，实验室用如图装置(夹持仪器已省略)制备高纯Cl2O。 已知： ①，合适反应温度为；副反应：。 ②常压下，Cl2沸点，熔点；Cl2O沸点，熔点。 ③在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。 下列说法正确的是 A．调控进入反应柱的混合气体中Cl2和N2的比例越高越好 B．将加热带缠绕于反应柱并加热 C．反应停止后，温度保持不变，为减少产品中的Cl2含量，在氯气未发生冷凝时抽气 D．装置之后需要加一个装有CaCl2的球形干燥管，并再接一个盛装澄清石灰水的尾气处理装置 【答案】C 【分析】由实验装置可知，Cl2和N2混合气经过装置A干燥混合后，进入含有HgO粉末的反应柱中进行反应，在常温下生成Cl2O，将产物通入装置C中利用Cl2O沸点低的性质冷凝分理出Cl2O，最后装置D进行尾气处理。 【详解】A．的作用是稀释，在气流速率一定的条件下，氯气所占的比例越小，其转化率越高，同时不足时会发生副反应，因此混合气中和的比例不是越高越好，故A错误； B．与反应制备的合适反应温度为，因此该反应在常温下进行，若对反应柱加热会发生副反应，故B错误； C．由题可知，沸点小于，在未发生冷凝时抽气可以有效的去除产物中的，故C正确； D．和都不能直接排放于空气中，因此需要进行尾气处理，但是不用澄清石灰水，因为其浓度太小，应用溶液，同时需要防止溶液中水蒸气进入装置中，因此需要在和尾气处理装置之间连接吸收水蒸气的装置，故D错误； 故答案选C。 14．（25-26高三上·湖北武汉·阶段检测）某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应， 资料：i．Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)；Mn(OH)2为不溶于水的白色固体。 ii．酸性条件下，可被Cl-还原为Mn2+；浓碱条件下，可被OH-还原为。 iii．Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，Cl2与碱溶液反应可生成NaClO，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 实验装置如图(夹持装置略)：    序号 物质a C中实验现象 通入Cl2前 通入Cl2后 Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 Ⅱ 5%NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 Ⅲ 40%NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 (1)A中制取Cl2的离子方程式为___________ (2)D装置的作用___________。 (3)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为___________。 (4)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是___________。 (5)根据资料ii，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因： 原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。 原因二；可能是氧化剂过量，氧化剂将氧化为。 ①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因___________，但通过实验测定溶液的碱性变化很小。 ②取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深，溶液紫色变为绿色的离子方程式为___________，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被NaClO氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量； ③取Ⅱ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL水使溶液碱性减弱后，溶液紫色缓慢加深，发生的反应离子方程式是___________。 【答案】(1)2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (2)除去多余Cl2，防止造成大气污染 (3)2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O (4)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强，在碱性条件下可以被氧化到更高价态 (5) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 4+4OH-=4+O2↑+2H2O 3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O 【分析】在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2，由于盐酸具有挥发性，为排除HCl对Cl2性质的干扰，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，除去Cl2中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证不同条件下Cl2与MnSO4反应，装置D是尾气处理装置，目的是除去多余Cl2，防止造成大气污染，据此分析结合各小问信息解题。 【详解】（1）由题干信息可知，A中制取Cl2的反应方程式为：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，故该反应的离子方程式为：2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案为：2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O； （2）由分析可知，D装置的作用为除去多余Cl2，防止造成大气污染，故答案为：除去多余Cl2，防止造成大气污染； （3）通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的OH-反应产生Mn(OH)2白色沉淀，该沉淀不稳定，会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO2，则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为：2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O，故答案为：2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O； （4）对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是：Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强，在碱性条件下可以被氧化到更高价态，故答案为：Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强，在碱性条件下可以被氧化到更高价态； （5）①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O，使溶液碱性减弱，反应的离子方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，故答案为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O； ②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下，可被OH-还原为，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为：4+4OH-=4+O2↑+2H2O；溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被NaClO氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量，故答案为：4+4OH-=4+O2↑+2H2O； ③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明ClO-将MnO2氧化为，发生的反应是：3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O，故答案为：3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O。 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $