2.2 氯及其化合物 第2课时（培优分层作业）化学人教版必修第一册

**基本信息** 本同步练习围绕“实验室制氯气”核心知识点，通过基础认知、综合应用、高考衔接三层设计，构建从反应原理到实验探究的递进式知识巩固路径，强化化学观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|反应原理、离子方程式、装置选择|以选择/填空题为主，如判断MnO₂与浓盐酸反应的氧化还原关系，夯实化学观念| |综合应用|实验装置优化、性质验证、除杂方案|结合装置图分析（如第3题气体发生装置选择），培养科学思维与实验探究能力| |高考衔接|真题情境应用、复杂问题解决|选用高考真题（如全国乙卷装置合理性判断），对接阶段测评，提升综合应用能力|

第二节　氯及其化合物 第2课时 实验室制氯气 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 C D A A C D B D A A A 12．(1) (2)MnO2 Cl (3)酸性 还原性 (4)HCl易挥发 13.(1) (2)吸收中的 (3)长颈漏斗内液面上升 (4)d (5)吸收多余的氯气，防止污染环境 溶液 题号 1 2 3 答案 C B C 4.(1)圆底烧瓶 (2)与浓盐酸反应需要加热 (3)除去氯气中的氯化氢气体 (4)C 浓硫酸 (5) 吸收未反应的氯气，防止其污染空气 5.(1) (2)除去Cl2中的HCl (3)n (4)Cl2+H2O=HCl+HClO 吸收多余Cl2，防止污染空气 (5)光照时发生，时间越长，分解产生的O2增多，O2体积分数增大(合理答案均可) 减小 6.(1) 大 a 倒吸 (2) (3)分液漏斗 不合理 生成的氯气会和碱石灰中的氢氧化钠反应 7.(1)丁 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)溶液变蓝色 无尾气吸收装置 (3)Cl2 + H2O⇌H+ + Cl- + HClO、+ H+ = H2O + CO2↑(或Cl2 + =Cl- + HClO + CO2↑) 题号 1 2 3 答案 C D C 1 / 8 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 $ 第二节　氯及其化合物 第2课时 实验室制氯气 1．（24-25高一上·江苏无锡·期中）实验室制取氯气通常采用MnO2与浓盐酸反应制取，下列说法中错误的是 A．该反应是一个氧化还原反应，其中二氧化锰是氧化剂 B．瑞典化学家舍勒最先发现的 C．通过该反应可直接得到纯净的氯气 D．HCl表现还原性和酸性 【答案】C 【详解】A．反应的化学方程式为，Mn、Cl元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，其中Mn元素化合价降低、得电子，是氧化剂，A正确； B．瑞典化学家舍勒最先通过该反应发现氯气，B正确； C．浓盐酸具有挥发性，反应生成的中混有挥发的和水蒸气，需要经过除杂操作才能得到纯净的，无法直接获得纯净氯气，C错误； D．反应中部分中的Cl元素化合价升高，体现还原性，另一部分Cl元素化合价不变，生成盐，体现酸性，D正确； 故选C。 2．（24-25高一上·四川广元·期中）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列离子方程式书写完全正确的是 A．氯气通入水中：Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO- B．MnO2与浓盐酸反应制氯气：MnO2+4H++2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O C．向沸水中滴入饱和FeCl3溶液，煮沸至液体呈红褐色立即停热：Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+ D．向NaHCO3溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液：＋Ba2+＋OH-=BaCO3↓+H2O 【答案】D 【详解】A．氯气与水反应为可逆反应，且生成的是弱酸，不能拆分为离子形式，正确离子方程式为，A错误； B．与浓盐酸反应制氯气需要加热条件，该选项离子方程式未标注反应条件，正确离子方程式为，B错误； C．向沸水中滴加饱和溶液得到的是胶体，不是沉淀，不能标注沉淀符号，正确离子方程式为，C错误； D．足量与反应时，少量的完全反应，1 mol 消耗1mol 生成1 mol ，再与1 mol 结合生成沉淀，离子方程式书写正确，D正确； 故选D。 3．（25-26高一上·四川成都·期中）实验室制备纯净干燥的氯气装置图如下，下列解释不正确的是 A．依据反应物的状态，选择气体的发生装置 B．依据气体及其所含杂质的性质，选择除杂装置 C．依据气体的密度、溶解性，以及是否与水反应，选择收集装置 D．依据气体的性质，选择尾气处理装置 【答案】A 【详解】A．气体发生装置的选择需要同时依据反应物状态和反应条件（是否需要加热），该选项仅提及反应物状态，描述不全面，A错误； B．制得的中混有和水蒸气，易溶于饱和食盐水、在饱和食盐水中溶解度极小，浓硫酸具有吸水性且不与反应，可依次除杂，符合杂质和目标气体的性质，B正确； C．密度大于空气、能溶于水且可与水反应，因此选择向上排空气法收集，描述符合收集装置的选择依据，C正确； D．有毒，可与溶液反应，因此选择溶液吸收尾气，符合尾气处理的选择依据，D正确； 故选A。 4．（24-25高一上·山东青岛·阶段检测）某同学用下图装置制备并检验的性质。下列说法不正确的是     A．I图：若过量，则浓盐酸可全部消耗完 B．II图：证明新制氯水具有酸性和漂白性 C．III图：产生了棕黄色的烟 D．IV图：湿润的有色布条褪色 【答案】A 【详解】A．在加热条件下仅与浓盐酸发生反应，随着反应进行盐酸浓度降低变为稀盐酸，反应停止，因此浓盐酸无法全部消耗完，A错误； B．将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液先变红说明氯水有酸性，后褪色说明氯水有漂白性，可证明新制氯水具有酸性和漂白性，B正确； C．铜丝在中燃烧生成棕黄色的固体，分散在空气中产生棕黄色的烟，C正确； D．与湿润有色布条上的水反应生成具有漂白性的，因此湿润的有色布条褪色，D正确； 故选A。 5．（25-26高一上·天津滨海新区·期中）下列有关氯气制取、净化、收集及验证其氧化性的原理、装置及操作不正确的是 A．制备Cl2 B．净化Cl2 C．收集Cl2 D．验证Cl2的氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．常温下与浓盐酸不需要加热即可反应生成，所用固液不加热制备装置合理，A正确； B．饱和食盐水可除去中混有的杂质，后续无水可干燥，洗气装置长进短出、干燥管气流方向均合理，可达到净化目的，B正确； C．密度大于空气，用向上排空气法收集时应长管进气、短管出气，使聚集在瓶底排出空气，图中为短管进气长管出气，无法收集到，C错误； D．在中燃烧生成，反应中作为氧化剂得电子，可验证其氧化性，操作合理，D正确； 故答案为C。 6．（24-25高一上·上海·期中）下列有关实验的操作正确的是 选项 实验 操作 A 配制稀硫酸 先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水 B 排水法收集分解产生的 先熄灭酒精灯，后移出导管 C 浓盐酸与反应制备纯净 气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水 D 蒸馏时 冷凝水低进高出 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．浓硫酸密度大于水且稀释过程会释放大量热，若将水倒入浓硫酸会引发液体飞溅，正确操作为将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中并不断搅拌，A错误； B．排水法收集分解产生的时，若先熄灭酒精灯，装置内温度下降压强减小，会发生水倒吸炸裂热试管的情况，应先移出导管后熄灭酒精灯，B错误； C．浓盐酸与反应制备的中混有和水蒸气杂质，若先通过浓硫酸除水，后续通过饱和食盐水除时会重新带出水，无法得到纯净干燥的，应先通过饱和食盐水除，再通过浓硫酸除水，C错误； D．蒸馏时冷凝水低进高出可以使冷凝管内充满冷水，且冷水流向与蒸汽流向相反，冷凝效果更佳，D正确； 故选D。 7．（25-26高一上·天津东丽·期中）为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是 A．：饱和食盐水 B．：NaOH溶液 C．固体：加热 D．溶液：通入过量的 【答案】B 【详解】A．极易溶于饱和食盐水，在饱和食盐水中溶解度因同离子效应被抑制，可实现除杂，A正确； B．溶液不仅能与杂质反应，也会和待提纯的反应生成钠盐，消耗目标物质，不能除杂，B错误； C．受热易分解，反应为，可将杂质转化为目标物质且无新杂质，C正确； D．可与过量、发生反应，可将杂质转化为目标物质，D正确； 故答案选B。 8．（25-26高一上·湖北随州·期中）利用如图装置制备Cl2并进行Cl2的性质探究实验。实验开始时，取下最左边三通管上端的管帽，快速加入2mL浓盐酸，立即盖好。下列说法正确的是 A．a处发生反应时，浓盐酸只表现出还原性。 B．甲是蘸有饱和食盐水的棉球，无水CaCl2可用碱石灰替换。 C．b、c两处的石蕊试纸均先变红后褪色，说明Cl2有漂白性。 D．d处湿润的淀粉-KI试纸变蓝，说明还原性：Cl-<I- 。 【答案】D 【详解】A．a处与浓盐酸反应的化学方程式为，HCl(浓)中部分化合价升高表现还原性；部分化合价不变，生成盐表现酸性，所以浓盐酸既表现还原性又表现酸性，A错误； B．碱石灰为碱性干燥剂，可与发生反应，不能代替无水干燥，B错误； C．b处是干燥的蓝色石蕊试纸，干燥的Cl2没有漂白性，因此b处试纸不会褪色；c处是湿润的蓝色石蕊试纸，Cl2和水反应生成的HCl使试纸变红，生成的HClO具有漂白性使试纸褪色，该现象不能说明Cl2本身有漂白性，C错误； D．d处发生反应，还原剂的还原性强于还原产物，即还原性，D正确； 故选D。 9．（24-25高一上·云南昆明·期中）某化学小组用“84”消毒液(主要成分是)制备氯气并探究其性质，进行如图所示的实验(中均为浸有相应试液的棉花，夹持装置省略)。下列说法正确的是 A．a处变为蓝色，说明生成了碘单质 B．b处褪色，只体现了浓盐酸的挥发性 C．c处褪色，一定是因酚酞被氧化而引起 D．为防止尾气污染空气，应使用饱和食盐水吸收尾气 【答案】A 【详解】A．a处浸有KI-淀粉试液，发生反应，遇淀粉显蓝色，故a处变蓝可说明生成了碘单质，A正确； B．b处为酸性，生成的中混有挥发的，可还原使溶液褪色，该过程体现浓盐酸的挥发性和还原性，并非只体现挥发性，B错误； C．c处为含酚酞的溶液，褪色可能是与反应消耗使溶液碱性消失导致，也可能是生成的氧化酚酞导致，不一定是酚酞被氧化引起，C错误； D．难溶于饱和食盐水，无法用饱和食盐水吸收尾气，应选用溶液吸收，D错误； 故选A。 10．（26-27高一上·湖北十堰·开学考试）氯气性质的探究可以利用以下点滴板实验。向a中滴加数滴浓盐酸后，迅速用培养皿罩住整个点滴板。一段时间后点滴板上各处出现不同现象。已知，碘遇淀粉变蓝。下列说法错误的是 A．a处浓盐酸被还原成氯气 B．b处可观察到试纸先变红后褪色 C．c处氢氧化钠溶液可用于吸收 D．d处淀粉碘化钾溶液变蓝证明氧化性： 【答案】A 【详解】A．a处和浓盐酸反应生成，中元素化合价从-1升高到0，失电子被氧化，故浓盐酸被氧化成氯气，A错误； B．和湿润试纸中的水反应生成和，具有酸性使蓝色石蕊试纸变红，具有漂白性使变红的试纸褪色，故b处可观察到试纸先变红后褪色，B正确； C．可与溶液反应生成、和，故氢氧化钠溶液可用于吸收，C正确； D．d处淀粉碘化钾溶液变蓝，说明发生反应，该反应中是氧化剂，是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物，故证明氧化性：，D正确； 故选A。 11．（24-25高一上·天津·期中）如图为某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气、验证氯气性质的实验装置。相关说法错误的是 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．淀粉碘化钾试纸变蓝，说明碘离子被氧化 D．湿润石蕊试纸先变红，但也不能说明氯气与水反应生成了酸性物质 【答案】A 【详解】A．无水氯化钙的作用是干燥生成的，碱石灰为碱性干燥剂，可与发生反应，无法干燥氯气，因此不能用碱石灰代替无水氯化钙，A错误； B．经无水氯化钙干燥的氯气先接触干燥品红试纸，干燥品红试纸不褪色，后续湿润品红试纸褪色，可证明干燥的氯气没有漂白作用，B正确； C．淀粉碘化钾试纸变蓝是因为将氧化为，淀粉遇显蓝色，说明被氧化，C正确； D．浓盐酸易挥发，制得的氯气中混有气体，也可使湿润石蕊试纸变红，因此不能说明是氯气与水反应生成了酸性物质，D正确； 故答案为A。 12．请分析下列氧化还原反应，该反应为实验室用MnO2和浓盐酸(注意不是稀盐酸)反应制备Cl2:MnO2 + 4 HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O (1)用双线桥法表示出电子转移方向和数量____________________ (2)该反应的氧化剂是___________，被氧化的元素是___________元素。 (3)HCl在该反应中体现的化学性质有___________、___________ (4)实验测定，当MnO2足量时，无论如何控制条件，用含146g HCl的浓盐酸参与反应，得到的氯气始终小于71g，产生该现象的原因可能是___________ 【答案】(1) (2)MnO2 Cl (3)酸性 还原性 (4)HCl易挥发 【详解】（1）MnO2生成氯化锰，锰元素降低两价，HCl(浓)生成氯气，氯元素升高两价，故MnO2与HCl(浓)加热反应用单线桥法表示电子转移方向和数量为； （2）氧化剂为价态降低的反应物，MnO2锰元素价态降低，故MnO2为氧化剂；Cl的化合价由-1价→0价，部分HCl为还原剂，故Cl被还原； （3）HCl在该反应中一部分价态不变生成氯化锰，体现酸性，一部分价态升高生成氯气，体现还原性，故HCl在该反应中体现的化学性质有酸性、还原性 （4）浓盐酸与MnO2反应生成Cl2的过程中，随着反应的进行，HCl不断被消耗，且部分HCl挥发，导致盐酸浓度变稀，稀盐酸与MnO2不反应。 13．（25-26高一上·山东青岛·阶段测）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(浓)。据此回答下列问题： (1)工业上用氯气与石灰乳反应制备漂白粉，请写出化学方程式__________，漂白粉久置于空气中会发生变质，请写出变质过程中发生反应的化学方程式_______________；_______________。 (2)装置B中饱和食盐水的作用是_______________。 (3)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：_______________。 (4)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______(填序号)。 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 (5)装置D的作用是__________，则烧杯中的溶液是__________，写出所发生反应的化学方程式__________。 【答案】(1) (2)吸收中的 (3)长颈漏斗内液面上升 (4)d (5)吸收多余的氯气，防止污染环境 溶液 【详解】（1）工业上用氯气与石灰乳反应制备漂白粉，反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为；漂白粉的有效成分是次氯酸钙，久置于空气中会吸收二氧化碳和水蒸气生成碳酸钙和次氯酸，化学方程式为；生成的次氯酸不稳定，见光易分解生成氯化氢和氧气，化学方程式为，从而导致漂白粉失效； （2）浓盐酸具有挥发性，导致生成的氯气中混有氯化氢气体。氯化氢极易溶于水，而氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，因此装置B中饱和食盐水的作用是吸收混有的气体，并减少的溶解； （3）装置B作为安全瓶，若装置C中发生堵塞，会导致装置B内气体无法排出，压强不断增大，从而将锥形瓶内的液体压入长颈漏斗中，观察到的现象是长颈漏斗内液面上升，形成一段水柱； （4）验证氯气是否具有漂白性，需对比干燥氯气和湿润氯气的作用。从装置B出来的氯气带有水蒸气，应先通过湿润的有色布条（Ⅰ处），观察到布条褪色；然后通过干燥剂（Ⅱ处）干燥氯气；最后通过干燥的有色布条（Ⅲ处），观察到布条不褪色。U形管中只能装固体干燥剂，不能装液体（排除c项浓硫酸）；且干燥剂不能与氯气反应（排除a项碱石灰）；若先放干燥布条，带水的氯气会使其湿润而褪色，无法达到验证目的（排除a、b项）。因此，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，故选d； （5）氯气有毒，不能直接排放到空气中，装置D的作用是吸收多余的氯气，防止污染环境；氯气能与强碱溶液反应，通常烧杯中盛放的是溶液；氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，化学方程式：。 1．（24-25高一上·江苏徐州·阶段检测）与浓盐酸的反应是实验室制备氯气的方法之一，。下列说法正确的是 A．还原性： B．HCl在反应中只表现出还原性 C．被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为5：1 D．用双线桥法表示电子得失情况： 【答案】C 【分析】中氯元素的化合价由+5价变成0价，化合价降低是氧化剂，HCl中氯元素的化合价由-1价变成0价，化合价升高是还原剂，氯气既是氧化产物又是还原产物，HCl和KCl中的氯元素都是-1价的，故HCl表现为酸性。 【详解】A．由以上分析可知，是氧化剂，氯气是氧化产物，故氧化性为，A错误； B．由以上分析可知，HCl在反应中表现出还原性和酸性，B错误； C．反应中化合价升高总数和化合价降低总数相等，KClO3中氯元素的化合价由+5价变成0价，HCl中氯元素的化合价由-1价变成0价，故被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为5：1，C正确； D．根据化合价的变化可知，用双线桥法表示为，D错误； 故选C。 2．将足量的二氧化锰与含14.6 g的浓盐酸反应产生的氯气，同8.7 g二氧化锰与足量的浓盐酸反应产生的氯气相比 A．前者产生的氯气多 B．后者产生的氯气多 C．一样多 D．无法比较 【答案】B 【详解】根据反应，足量与含14.6 g（即）的浓盐酸反应时，随反应进行浓盐酸逐渐变稀，稀盐酸不与反应，无法完全消耗，生成的物质的量小于0.1 mol，8.7 g（即），0.1 mol与足量浓盐酸反应时，可完全反应，生成0.1 mol，产量高于前者，故答案选B。 3．（25-26高一上·江苏常州·期中）已知无水AlCl3易升华(178℃)，在潮湿的空气中极易与水反应。某同学选用以下装置制备无水AlCl3，对装置的评价，以下说法不正确的是 A．装置A中的高锰酸钾试剂可以换成漂白粉 B．装置C中长颈漏斗的作用是平衡气压 C．装置E的作用是储存回收多余的氯气 D．装置E、F间应增加盛有浓硫酸的洗气瓶 【答案】C 【详解】A．漂白粉有效成分为，常温下可与浓盐酸反应生成，无需加热，可替换高锰酸钾，A正确； B．装置C中长颈漏斗可通过液面变化调节装置内压强，起到平衡气压的作用，B正确； C．无水易升华，装置E中冰水浴的作用是使气态凝华，收集无水，并非储存回收多余氯气，C错误； D．装置F中溶液的水蒸气会进入E中，导致遇水反应，因此E、F间应增加盛有浓硫酸的洗气瓶，防止水蒸气进入E，D正确； 故选C。 4．（25-26高一上·广东肇庆·期中）某化学兴趣小组设计了如图所示的装置制备氯气并探究其部分性质，其中铁与氯气反应的产物遇水易转化为。 回答下列问题： (1)仪器X的名称为____________________________。 (2)仪器X中的固体不能是，原因是________________________。 (3)装置B中饱和食盐水的作用是________________________________。 (4)广口瓶C、E中的有色布条褪色的是_______________(填“C”或“E”)，装置H中的试剂是__________(写名称)。 (5)装置F中发生反应的化学方程式为____________________，装置Ⅰ的作用是__________________________。 【答案】(1)圆底烧瓶 (2)与浓盐酸反应需要加热 (3)除去氯气中的氯化氢气体 (4)C 浓硫酸 (5) 吸收未反应的氯气，防止其污染空气 【分析】由实验装置图可知，装置A为常温下制备氯气的发生装置；装置B中盛有饱和食盐水，用于除去氯气中混有的氯化氢气体；装置C中湿润的有色布条褪色，说明氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性；装置D中盛有浓硫酸，用于干燥氯气；装置E中干燥的有色布条不褪色，说明干燥的氯气没有漂白性；装置F中铁粉与氯气在加热条件下反应生成氯化铁；装置G用于收集生成的氯化铁；由于氯化铁遇水易转化为，装置H中盛有浓硫酸，用于防止装置I中的水蒸气进入装置G中；装置I中盛有氢氧化钠溶液，用于吸收尾气中的氯气，防止污染空气。 【详解】（1） 根据仪器构造可知，仪器X的名称为圆底烧瓶。 （2） 二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，而装置A没有加热仪器，故仪器X中的固体不能是。 （3） 浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢气体，装置B中饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢气体。 （4） 干燥的氯气没有漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，故广口瓶C（湿润）、E（干燥）中的有色布条褪色的是C；为防止I中的水蒸气进入G中导致氯化铁变质，装置H中应盛放具有吸水性的试剂，其名称为浓硫酸。 （5） 装置F中铁与氯气在加热条件下反应生成氯化铁，化学方程式为：；氯气有毒，直接排放会污染空气，装置I中氢氧化钠溶液的作用是吸收未反应的氯气，防止其污染空气。 5．（25-26高一上·湖南永州·期中）氯气是重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂和药品等。某小组同学利用下列装置在实验室制备氯气，并进行相关物质性质的探究。回答下列问题： Ⅰ．连接装置A→B→C，制备并收集Cl2。 (1)装置A中发生反应的离子方程式__________________。 (2)装置B中饱和食盐水的作用是__________________。 (3)利用装置C收集Cl2时，气体应该从______口进(填“m”或“n”)。 Ⅱ．连接装置A→B→D，制备氯水。 (4)装置D中试剂a为H2O，通入Cl2即可制得氯水，则Cl2与水反应的化学方程式为__________________。蘸有NaOH溶液的棉花作用是__________________。 (5)将装置D制备的氯水转移至三颈烧瓶内，将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中(图1)，用强光照射氯水，进行实验并采集数据，获得相关变化曲线。 ①解释图2中曲线变化的原因_________________。 ②依此可判定实验过程中溶液pH的变化趋势是______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 【答案】(1) (2)除去Cl2中的HCl (3)n (4) Cl2+H2O=HCl+HClO 吸收多余Cl2，防止污染空气 (5)光照时，发生，时间越长，分解产生的O2增多，O2体积分数增大(合理答案均给分) 减小 【分析】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，氯气中混有HCl杂质气体，经装置B饱和食盐水除去HCl，用装置C收集氯气，用蘸有NaOH溶液的棉花除去尾气中的氯气。 【详解】（1）装置A是实验室经典的二氧化锰和浓盐酸加热制氯气的发生装置，其离子方程式为； （2）浓盐酸具有强挥发性，制得的氯气中会混有大量杂质；极易溶于水，而氯气在饱和食盐水中因高浓度的抑制和水的反应，溶解度大幅降低，因此饱和食盐水可以除杂同时减少氯气损耗； （3）氯气密度远大于空气，用向上排空气法收集时，气体需要从长导管n通入瓶底，将瓶内空气从短导管m排出； （4）氯气和水发生反应生成盐酸和次氯酸，化学方程式为；氯气是有毒气体，NaOH可以和反应，因此蘸有NaOH的棉花可以吸收尾气，避免氯气污染环境； （5）①图2显示光照过程中氧气体积分数持续上升，原因是氯水中的次氯酸不稳定，强光下发生分解反应：不断生成氧气，因此体系内氧气体积分数随时间逐渐升高； ②次氯酸是弱酸，其分解后转化为完全电离的强酸HCl，溶液中浓度持续增大，因此溶液pH逐渐减小。 6．（24-25高一上·河南南阳·阶段检测）元素及其化合物的“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型，它以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标。氯及其化介物的“价—类”二维图如图所示。 已知：实验室常用和浓盐酸在加热条件下制备。 请回答下列问题： (1)乙和丙均可用于自来水的杀菌、消毒。 ①乙能用于自来水杀菌、消毒的原因是___________(用离子方程式解释)。 ②丙作为一种广泛使用的消毒剂，极易溶于水，其密度比空气___________(填“大”或“小”)。实验室收集丙时，选州M装置，进气端为___________(填“a”或“b”)；某同学计划将丙从c端通入N装置，获得丙的水溶液，若进行该操作可能出现的问题是___________。 (2)已知己是一元强酸，写出己与溶液反应的化学方程式：___________。 (3)某化学兴趣小组利用如下装置制备并收集干燥纯净的氯气。 ①盛放浓盐酸的实验仪器名称是___________。 ②该小组同学欲用碱石灰除去氯气中的杂质，该方案___________(填“合理”或“不合理”)，原因是___________。 ③溶液的作用是___________(用离子方程式表示)。 【答案】(1) 大 a 倒吸 (2) (3)分液漏斗 不合理 生成的氯气会和碱石灰中的氢氧化钠反应 【分析】根据氯元素的“价—类”二维图可知乙是氯气，丙为二氧化氯，己为高氯酸，制备并收集干燥纯净的氯气，加热浓盐酸和二氧化锰生成氯气，饱和食盐水吸收氯化氢，浓硫酸干燥，采用向上排空气收集，氢氧化钠溶液除多余的氯气，据此解答。 【详解】（1）①乙能用于自来水杀菌、消毒的原因氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，离子式为； ②丙即ClO2，作为一种广泛使用的消毒剂，极易溶于水，其密度比空气大，实验室收集ClO2时，选州M装置，进气端为a，某同学计划将丙从c端通入N装置，获得丙的水溶液，由于ClO2极易溶于水，若进行该操作可能出现倒吸； （2）已知己是一元强酸即HClO4，写出己与溶液反应的化学方程式： ； （3）①盛放浓盐酸的实验仪器名称是分液漏斗； ②该小组同学欲用碱石灰除去氯气中的杂质，该方案不合理因为生成的氯气会和碱石灰中的氢氧化钠反应； ③溶液的作用是吸收溢出的氯气，离子式为。 7．某研究性学习小组同学查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2SO42CaSO4 + 2Cl2↑ + 2H2O，他们设计了如下图制取氯气并验证其性质的实验装置： 请回答下列问题： (1)该实验中A部分的装置是_______(填写装置的序号)；该实验与通常实验室制备氯气的试剂不同，请写出通常实验室制氯气的化学方程式：_______。 (2)A中发生反应一段时间后，B中的现象是_______，整套实验装置存在的明显缺陷是_______。 (3)写出C装置中发生反应的离子方程式_______。 【答案】(1)丁 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)溶液变蓝色 无尾气吸收装置 (3)Cl2 + H2O⇌H+ + Cl- + HClO、+ H+ = H2O + CO2↑(或Cl2 + =Cl- + HClO + CO2↑) 【分析】制取氯气化学方程式为Ca（ClO）2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O，根据反应物状态和反应条件选择发生装置，然后依次通入盛有淀粉碘化钾溶液的B、碳酸氢钠的溶液C验证氯水的性质，注意氯气有毒，需要进行尾气处理。 【详解】（1）从方程式可知反应物是固体和液体，反应条件是加热，所以应选固液混合加热型装置，应选择丁装置；实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气，化学方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 （2）A中发生反应生成氯气，B中氯气和碘化钾反应生成碘单质，碘遇到淀粉溶液变蓝，则B中现象是溶液变蓝色，氯气有毒，需要进行尾气处理，则整套实验装置存在的明显缺陷是无尾气吸收装置。 （3）C装置中氯气和水反应生成HCl和HClO，然后碳酸氢钠和盐酸反应，发生反应的离子方程式Cl2 + H2O⇌H+ + Cl- + HClO、+ H+ = H2O + CO2↑(或Cl2 + =Cl- + HClO + CO2↑)。 1．（全国乙卷·高考真题）在实验室采用如图装置制备气体，合理的是 选项 化学试剂 制备的气体 A B (浓) C D (浓) A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】由实验装置图可知，制备气体的装置为固固加热装置，收集气体的装置为向上排空气法，说明该气体的密度大于空气的密度； 【详解】A．氨气的密度比空气小，不能用向上排空法收集，故A错误； B．二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加热装置，故B错误； C．二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，能选用固固加热装置，氧气的密度大于空气，可选用向上排空气法收集，故C正确； D．氯化钠与浓硫酸共热制备为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加热装置，故D错误； 故选C。 2．（2022·广东·高考真题）实验室用和浓盐酸反应生成后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是    A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓硫酸干燥，A装置能达到实验目的，故A不符合题意； B．氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集氯气，故B不符合题意； C．湿润的红布条褪色，干燥的红色布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，故C不符合题意； D．氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸收尾气，D装置不能达到实验目的，故D符合题意； 答案选D。 3．（真题重组）实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．（2023江苏）制取 B．（2023江苏）除去中的HCl C．（2025贵州）验证的氧化性 D．（2025贵州）收集及尾气处理 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应，不能使用稀盐酸，A错误； B．除去中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，注意长口进入便于充分吸收，应该长进短出，B错误； C．验证的氧化性，使与淀粉KI溶液反应：，可以验证氧化性，C符合题意； D．密度比空气大，收集采用向上排空气法收集（气体从长管进短管出），多余的用溶液吸收：，D不符合题意； 故选C。 1 / 8 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 $ 第二节　氯及其化合物 第2课时 实验室制氯气 1．（24-25高一上·江苏无锡·期中）实验室制取氯气通常采用MnO2与浓盐酸反应制取，下列说法中错误的是 A．该反应是一个氧化还原反应，其中二氧化锰是氧化剂 B．瑞典化学家舍勒最先发现的 C．通过该反应可直接得到纯净的氯气 D．HCl表现还原性和酸性 2．（24-25高一上·四川广元·期中）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列离子方程式书写完全正确的是 A．氯气通入水中：Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO- B．MnO2与浓盐酸反应制氯气：MnO2+4H++2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O C．向沸水中滴入饱和FeCl3溶液，煮沸至液体呈红褐色立即停热：Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+ D．向NaHCO3溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液：＋Ba2+＋OH-=BaCO3↓+H2O 3．（25-26高一上·四川成都·期中）实验室制备纯净干燥的氯气装置图如下，下列解释不正确的是 A．依据反应物的状态，选择气体的发生装置 B．依据气体及其所含杂质的性质，选择除杂装置 C．依据气体的密度、溶解性，以及是否与水反应，选择收集装置 D．依据气体的性质，选择尾气处理装置 4．（24-25高一上·山东青岛·阶段检测）某同学用下图装置制备并检验的性质。下列说法不正确的是     A．I图：若过量，则浓盐酸可全部消耗完 B．II图：证明新制氯水具有酸性和漂白性 C．III图：产生了棕黄色的烟 D．IV图：湿润的有色布条褪色 5．（25-26高一上·天津滨海新区·期中）下列有关氯气制取、净化、收集及验证其氧化性的原理、装置及操作不正确的是 A．制备Cl2 B．净化Cl2 C．收集Cl2 D．验证Cl2的氧化性 A．A B．B C．C D．D 6．（24-25高一上·上海·期中）下列有关实验的操作正确的是 选项 实验 操作 A 配制稀硫酸 先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水 B 排水法收集分解产生的 先熄灭酒精灯，后移出导管 C 浓盐酸与反应制备纯净 气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水 D 蒸馏时 冷凝水低进高出 A．A B．B C．C D．D 7．（25-26高一上·天津东丽·期中）为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是 A．：饱和食盐水 B．：NaOH溶液 C．固体：加热 D．溶液：通入过量的 8．（25-26高一上·湖北随州·期中）利用如图装置制备Cl2并进行Cl2的性质探究实验。实验开始时，取下最左边三通管上端的管帽，快速加入2mL浓盐酸，立即盖好。下列说法正确的是 A．a处发生反应时，浓盐酸只表现出还原性。 B．甲是蘸有饱和食盐水的棉球，无水CaCl2可用碱石灰替换。 C．b、c两处的石蕊试纸均先变红后褪色，说明Cl2有漂白性。 D．d处湿润的淀粉-KI试纸变蓝，说明还原性：Cl-<I- 。 9．（24-25高一上·云南昆明·期中）某化学小组用“84”消毒液(主要成分是)制备氯气并探究其性质，进行如图所示的实验(中均为浸有相应试液的棉花，夹持装置省略)。下列说法正确的是 A．a处变为蓝色，说明生成了碘单质 B．b处褪色，只体现了浓盐酸的挥发性 C．c处褪色，一定是因酚酞被氧化而引起 D．为防止尾气污染空气，应使用饱和食盐水吸收尾气 10．（26-27高一上·湖北十堰·开学考试）氯气性质的探究可以利用以下点滴板实验。向a中滴加数滴浓盐酸后，迅速用培养皿罩住整个点滴板。一段时间后点滴板上各处出现不同现象。已知，碘遇淀粉变蓝。下列说法错误的是 A．a处浓盐酸被还原成氯气 B．b处可观察到试纸先变红后褪色 C．c处氢氧化钠溶液可用于吸收 D．d处淀粉碘化钾溶液变蓝证明氧化性： 11．（24-25高一上·天津·期中）如图为某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气、验证氯气性质的实验装置。相关说法错误的是 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．淀粉碘化钾试纸变蓝，说明碘离子被氧化 D．湿润石蕊试纸先变红，但也不能说明氯气与水反应生成了酸性物质 12．请分析下列氧化还原反应，该反应为实验室用MnO2和浓盐酸(注意不是稀盐酸)反应制备Cl2:MnO2 + 4 HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O (1)用双线桥法表示出电子转移方向和数量____________________ (2)该反应的氧化剂是___________，被氧化的元素是___________元素。 (3)HCl在该反应中体现的化学性质有___________、___________ (4)实验测定，当MnO2足量时，无论如何控制条件，用含146g HCl的浓盐酸参与反应，得到的氯气始终小于71g，产生该现象的原因可能是___________ 13．（25-26高一上·山东青岛·阶段测）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(浓)。据此回答下列问题： (1)工业上用氯气与石灰乳反应制备漂白粉，请写出化学方程式__________，漂白粉久置于空气中会发生变质，请写出变质过程中发生反应的化学方程式_______________；_______________。 (2)装置B中饱和食盐水的作用是_______________。 (3)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：_______________。 (4)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______(填序号)。 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 (5)装置D的作用是__________，则烧杯中的溶液是__________，写出所发生反应的化学方程式__________。 1．（24-25高一上·江苏徐州·阶段检测）与浓盐酸的反应是实验室制备氯气的方法之一，。下列说法正确的是 A．还原性： B．HCl在反应中只表现出还原性 C．被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为5：1 D．用双线桥法表示电子得失情况： 2．将足量的二氧化锰与含14.6 g的浓盐酸反应产生的氯气，同8.7 g二氧化锰与足量的浓盐酸反应产生的氯气相比 A．前者产生的氯气多 B．后者产生的氯气多 C．一样多 D．无法比较 3．（25-26高一上·江苏常州·期中）已知无水AlCl3易升华(178℃)，在潮湿的空气中极易与水反应。某同学选用以下装置制备无水AlCl3，对装置的评价，以下说法不正确的是 A．装置A中的高锰酸钾试剂可以换成漂白粉 B．装置C中长颈漏斗的作用是平衡气压 C．装置E的作用是储存回收多余的氯气 D．装置E、F间应增加盛有浓硫酸的洗气瓶 4．（25-26高一上·广东肇庆·期中）某化学兴趣小组设计了如图所示的装置制备氯气并探究其部分性质，其中铁与氯气反应的产物遇水易转化为。 回答下列问题： (1)仪器X的名称为____________________________。 (2)仪器X中的固体不能是，原因是________________________。 (3)装置B中饱和食盐水的作用是________________________________。 (4)广口瓶C、E中的有色布条褪色的是_______________(填“C”或“E”)，装置H中的试剂是__________(写名称)。 (5)装置F中发生反应的化学方程式为____________________，装置Ⅰ的作用是__________________________。 5．（25-26高一上·湖南永州·期中）氯气是重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂和药品等。某小组同学利用下列装置在实验室制备氯气，并进行相关物质性质的探究。回答下列问题： Ⅰ．连接装置A→B→C，制备并收集Cl2。 (1)装置A中发生反应的离子方程式__________________。 (2)装置B中饱和食盐水的作用是__________________。 (3)利用装置C收集Cl2时，气体应该从______口进(填“m”或“n”)。 Ⅱ．连接装置A→B→D，制备氯水。 (4)装置D中试剂a为H2O，通入Cl2即可制得氯水，则Cl2与水反应的化学方程式为__________________。蘸有NaOH溶液的棉花作用是__________________。 (5)将装置D制备的氯水转移至三颈烧瓶内，将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈烧瓶中(图1)，用强光照射氯水，进行实验并采集数据，获得相关变化曲线。 ①解释图2中曲线变化的原因_________________。 ②依此可判定实验过程中溶液pH的变化趋势是______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 6．（24-25高一上·河南南阳·阶段检测）元素及其化合物的“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型，它以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标。氯及其化介物的“价—类”二维图如图所示。 已知：实验室常用和浓盐酸在加热条件下制备。 请回答下列问题： (1)乙和丙均可用于自来水的杀菌、消毒。 ①乙能用于自来水杀菌、消毒的原因是___________(用离子方程式解释)。 ②丙作为一种广泛使用的消毒剂，极易溶于水，其密度比空气___________(填“大”或“小”)。实验室收集丙时，选州M装置，进气端为___________(填“a”或“b”)；某同学计划将丙从c端通入N装置，获得丙的水溶液，若进行该操作可能出现的问题是___________。 (2)已知己是一元强酸，写出己与溶液反应的化学方程式：___________。 (3)某化学兴趣小组利用如下装置制备并收集干燥纯净的氯气。 ①盛放浓盐酸的实验仪器名称是___________。 ②该小组同学欲用碱石灰除去氯气中的杂质，该方案___________(填“合理”或“不合理”)，原因是___________。 ③溶液的作用是___________(用离子方程式表示)。 7．某研究性学习小组同学查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2SO42CaSO4 + 2Cl2↑ + 2H2O，他们设计了如下图制取氯气并验证其性质的实验装置： 请回答下列问题： (1)该实验中A部分的装置是_______(填写装置的序号)；该实验与通常实验室制备氯气的试剂不同，请写出通常实验室制氯气的化学方程式：_______。 (2)A中发生反应一段时间后，B中的现象是_______，整套实验装置存在的明显缺陷是_______。 (3)写出C装置中发生反应的离子方程式_______。 1．（全国乙卷·高考真题）在实验室采用如图装置制备气体，合理的是 选项 化学试剂 制备的气体 A B (浓) C D (浓) A．A B．B C．C D．D 2．（2022·广东·高考真题）实验室用和浓盐酸反应生成后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是    A．A B．B C．C D．D 3．（真题重组）实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．（2023江苏）制取 B．（2023江苏）除去中的HCl C．（2025贵州）验证的氧化性 D．（2025贵州）收集及尾气处理 A．A B．B C．C D．D 1 / 8 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 $