内容正文:
第二节 氯及其化合物
1
第2课时 氯气的实验室制法
氯离子的检验
2
学习任务一 氯气的实验室制法
学习任务二 氯离子的检验
◆
新课探究
◆
课堂评价
◆
课后习题
3
学习任务一 氯气的实验室制法
【课前自主预习】
1.反应原理
实验室通常用浓盐酸与 共热反应来制取氯气,化学方程式为
_______________________________________,离子方程式为
_________________________________________。
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4
2.实验装置
新 课 探 究
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3.发生装置
固体<m></m>液体<m></m>气体。
4.收集方法
______________或排____________法。
向上排空气法
饱和食盐水
5.验满方法
将湿润的_________试纸(或湿润的__________试纸)放在瓶口,观察
试纸是否变____(或是否先变____后______)。
淀粉
蓝色石蕊
蓝
红
褪色
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7.尾气吸收装置
多余的 排放到空气中会造成环境污染,需用______溶液
(如 溶液)吸收。
强碱
[注意] 不能用石灰水吸收多余的,其原因是石灰水中
的浓度太小。
6.净化方法
用____________除去 ,再用________除去水蒸气。
饱和食盐水
浓硫酸
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【核心知识讲解】
一、氯气的实验室制取及净化
1.制取原理
用<m></m>、<m></m>、<m></m>、<m></m>等氧化性物质与浓盐酸反应制取氯气。
<m></m>
<m></m>
(利用漂白粉制取氯气)
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2.发生装置
根据反应物的状态和反应条件,选择气体的发生装置。
上述制取 的反应原理中,①选择图甲所示制取装置,②~④选择
如图乙所示制取装置。
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3.净化装置
气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质,以
便选择适当的装置除去杂质。氯气中混有<m></m>和水蒸气等杂质,除去
氯气中的<m></m>可以用饱和食盐水(如图 Ⅰ 所示);除去氯气中的水蒸气
可用浓硫酸(如图 Ⅱ 所示)或干燥的<m></m>(如图 Ⅲ 所示)。
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二、氯气的收集和尾气处理
1.收集装置
根据气体的密度、气体在水中的溶解性,以及是否与水反应,选择
收集装置。
(1)向上排空气法(如图甲所示)<m></m>的密度大于空气的密度。
(2)排饱和食盐水法(如图乙所示) 难溶于饱和食盐水。
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2.尾气处理装置及方法
依据气体的性质,选择尾气处理装置。
<m></m>可与<m></m>溶液反应生成<m></m>、<m></m>和<m></m>,故常用<m></m>溶液吸
收<m></m>尾气。
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【知识迁移应用】
例1 [2026·湖北部分学校高一期中] 实验室中可利用KMnO4与浓盐酸
制取Cl2,下列对制取、提纯、收集Cl2及尾气处理的装置分析评价正确
的是( )
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A.装置甲不能制取Cl2,因没有加热装置
B.装置乙可用来洗气,因为Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度小
C.装置丙可用于收集Cl2
D.装置丁的作用是吸收尾气中HCl
√
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[解析] 该实验以KMnO4和浓盐酸为原料,在装置甲中常温反应制取Cl2;
随后将生成的Cl2通入装置乙(饱和NaCl溶液),利用HCl易溶、Cl2难溶
的特点除去HCl杂质;
提纯后的Cl2通过排饱和食盐水法收集(需“短进长出”);
最后用装置丁(NaOH溶液)吸收有毒的尾气Cl2,完成Cl2的制取、提纯、
收集与尾气处理。
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KMnO4与浓盐酸反应制备Cl2不需要加热,
2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,可以用甲装置制取
Cl2,A错误;
饱和NaCl溶液中氯离子浓度高可抑制氯气的溶解,而HCl极易溶于水,
饱和NaCl溶液可以除去Cl2中的HCl,B正确;
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用排饱和食盐水法收集Cl2,收集时应“短进长出”(气体从a口进),C错误;
该实验尾气的主要待处理成分为Cl2,HCl气体已在装置乙中被除去,因
此装置丁的作用是吸收Cl2而非HCl,D错误。
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[易错警示] 实验室制取氯气的注意事项
(1)选用<m></m>时必须用浓盐酸,<m></m>与稀盐酸不反应,且必须加热,常
温下不反应。
(2)不能用蒸馏水代替饱和食盐水除去<m></m>气体。
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学习任务二 氯离子 的检验
【课前自主预习】
1.实验探究的检验教材实验
在三支试管中分别加入稀盐酸、溶液、 溶液,
然后各滴入几滴 溶液,观察现象,再分别加入少量稀硝酸,
观察现象,填写下表:
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溶液 实验现象
滴入几滴 溶液 加入少量稀硝酸
(1)稀盐酸 ______________ ____________
(2) 溶液 ______________ ____________
(3) 溶液 ______________ __________
请写出上述实验中有关反应的离子方程式:
___________________________________________________________
___________________________________。
生成白色沉淀
沉淀不溶解
生成白色沉淀
沉淀不溶解
生成白色沉淀
沉淀溶解
、、
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20
2.氯离子 的检验方法
在被测溶液中滴入适量________,使其酸化,然后加入_______溶液,
产生____色沉淀,则可判断溶液中含有 。
稀硝酸
白
[注意] 检验时要先加稀硝酸酸化,以排除 等离子的干扰,
不能用盐酸酸化,因为盐酸中含有 ,会干扰实验。
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【知识迁移应用】
例2 检验某未知溶液中是否含有氯离子 ,下列操作正确的是
( )
A.向少许未知溶液中加入 溶液,看是否有白色沉淀产生
B.向少许未知溶液中加入 溶液,看是否有白色沉淀产生,若有沉
淀产生,则再加入盐酸,看沉淀是否消失
C.向少许未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入 溶液,看是否有
白色沉淀产生
D.向少许未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入 溶液,看是否有
白色沉淀产生
√
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[解析] 可与反应生成沉淀,但与 反应生成白色沉淀
的还有等离子,加入硝酸可排除 等离子的干扰,则向少许
未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入 溶液,看是否有白色
沉淀产生;检验是否含有 ,检验过程中不能加盐酸,否则引入
,干扰实验。
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例3 某无色溶液中可能含有、、 ,下列检验方法正确
的是( )
A.向该溶液中滴加稀硝酸酸化的 溶液后,有白色沉淀生成,则该
溶液一定含有
B.向该溶液中滴加 溶液后,有白色沉淀生成,则该溶液一定含有
C.向该溶液中滴加 溶液后,有白色沉淀生成,则该溶液一定含有
D.向该溶液中滴加少量稀 溶液,有白色沉淀生成,则该溶液一定
含有
√
新 课 探 究
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[解析] 向该溶液中滴加稀硝酸酸化的溶液后,、
均反应生成气体,此时白色沉淀一定是 ,则该溶液一定含有
,故A正确;
向该溶液中滴加 溶液后,有白色沉淀生成,则该白色沉淀可能
是,所以溶液不一定含有 ,故B错误;
新 课 探 究
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向该溶液中滴加 溶液,有白色沉淀生成,则该白色沉淀是,
可能有或 ,故C错误;
向该溶液中滴加少量稀溶液,有白色沉淀生成,则该白色沉
淀可能是和 反应生成的和结合生成的,不
一定有 ,故D错误。
新 课 探 究
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[易错警示] <m></m>检验中的注意事项
在离子的检验中一定要排除其他干扰离子。如<m></m>检验时,加稀硝酸
酸化可排除<m></m>等的干扰;另外在酸化时不能使用盐酸,防止操作
中引入的<m></m>带来干扰。
新 课 探 究
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1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)与浓盐酸制取的反应中,若足量,则 能完全反应。
( )
×
(2)实验室制干燥、纯净的氯气,可依次通过饱和食盐水、浓硫酸。
( )
√
(3)检验氯化氢气体中是否含有氯气可用硝酸银溶液。( )
×
课 堂 评 价
28
(4)某溶液中滴加 溶液,产生白色沉淀,加入稀盐酸,沉淀不消失,
则该溶液中含有 。( )
×
(5)检验时,要先滴加稀硝酸排除其他离子的干扰,再加入 溶
液。( )
√
课 堂 评 价
29
2.[2024·北京通州区高一期中]检验溶液中的氯离子时加入稀硝酸
的目的是( )
A.加速沉淀反应的进行 B.排除杂质离子的干扰
C.增加沉淀的生成量 D.减少沉淀的生成量
[解析] 检验,常利用其与 溶液反应生成白色沉淀来检验,
但与 溶液反应生成白色沉淀的离子还含有碳酸根离子等,一
般要用稀硝酸酸化以除去 等离子的干扰。
√
课 堂 评 价
30
3.[2025·河北唐县一中高一检测]利用如图所示的装置制备干燥、
纯净的氯气。下列有关叙述不正确的是( )
课 堂 评 价
31
A.本实验操作顺序:检查装置气密性 添加固体药品 添加液体药品
加热
B.装置 Ⅱ 、 Ⅲ 中的试剂依次为浓硫酸、饱和 溶液
C.氯气的密度比空气的大,故装置 Ⅳ 中长导管进气,短导管出气
D.装置 Ⅴ 中反应的离子方程式为
√
课 堂 评 价
32
[解析] 本实验的操作顺序:检查装置气密性 在圆底烧瓶中添加固
体药品二氧化锰 通过分液漏斗添加液体药品浓盐酸 加热制取氯
气 净化干燥后收集气体 尾气处理,A正确;
装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和 溶液、浓硫酸,以除去氯气中的
氯化氢气体并干燥氯气,B错误;
课 堂 评 价
33
氯气的密度比空气的大,故装置Ⅳ中长导管进气,短导管出气,利用
排空气法收集,C正确;
装置Ⅴ中多余的氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,
反应的离子方程式为, 正确。
课 堂 评 价
4.某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性
质,设计了如图所示的实验装置:
请回答下列问题:
(1)整套实验装置的连接顺序是 接( ),( )接( ),( )接( )。
(填各接口处的字母代号)
课 堂 评 价
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[解析] 制得的中含有、 杂质,先通过饱和食盐水、浓
硫酸除去杂质,再利用向上排空气法收集,然后通过淀粉碘化钾溶
液探究其性质,最后利用 溶液吸收尾气。因此实验装置连接顺
序为 。
课 堂 评 价
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(2) 装置中制取氯气反应的离子方程式是
_________________________________________________。
(3)B装置的作用是________;A装置中试剂 是____________。
干燥
饱和食盐水
(4)C装置中可观察到的现象是__________,D装置中可观察到的现象
是______________。
溶液变蓝
溶液红色变浅
课 堂 评 价
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课后习题
38
知识点一 氯气的实验室制法
1. [2026·辽宁辽西高中协作体高一期中] 实验室用二氧化锰和浓盐酸
共热制备氯气,选用的发生装置是 ( )
A B C D
√
课 后 习 题
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[解析] 用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气属于固+液加热型,
只有D项符合要求。
A B C D
课 后 习 题
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2. [教材改编题] 下列制取氯气的实验装置或者操作正确的是 ( )
A.甲装置制备氯气 B.乙装置除去Cl2中的HCl气体
C.丙装置干燥氯气 D.丁装置吸收多余的氯气
√
课 后 习 题
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[解析] 常温下,浓盐酸和MnO2不反应,图中缺少加热装置,A错误;
氯气、HCl都能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2,引入新的杂质,应该
用饱和食盐水除去氯气中的HCl,B错误;
浓硫酸具有吸水性且和氯气不反应,可以用浓硫酸干燥氯气,C正确;
石灰水中Ca(OH)2浓度很低,不能充分吸收Cl2,应用NaOH浓溶液,D错误。
课 后 习 题
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3. [2025·广东深圳高一检测] 某化学兴趣小组在实验室制备氯气并用
氯气与NaOH溶液反应获得漂白液,下列装置(夹持装置略)中不需要使
用的是 ( )
A B C D
√
课 后 习 题
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[解析] 装置A用来制备氯气,可利用KMnO4与浓盐酸常温下反应制取
Cl2,A不符合题意;
由于生成的氯气会通入NaOH溶液,则气体不需要干燥,因此装置B不
需要,B符合题意;
课 后 习 题
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装置C用来除去氯气中的氯化氢,C不符合题意;
装置D中NaOH溶液用于吸收氯气以制备漂白液,碱石灰用于尾气处理,
D不符合题意。
课 后 习 题
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4. [2026·辽宁辽阳高一期中] 一种制取并收集干燥的、较为纯净的
氯气的实验装置如图所示。下列说法错误的是 ( )
课 后 习 题
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A.MnO2与浓盐酸的反应中,HCl表现出还原性和酸性
B.试剂X可以是饱和碳酸钠溶液,目的是除去Cl2中的HCl
C.装置M的作用是干燥Cl2
D.装置N的设计依据是Cl2的密度大于空气
√
课 后 习 题
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[解析] 反应中,HCl中部分氯元素化合价从-1价升高到0价生成Cl2,HCl
表现出还原性;
部分氯元素与锰元素结合生成MnCl2,HCl表现酸性,A正确。
除去Cl2中HCl的正确试剂应为饱和食盐水,B错误。
装置M中盛有浓硫酸,浓硫酸具有
吸水性,可用于干燥Cl2,C正确。
装置N采用向上排空气法收集Cl2,
依据是Cl2的密度大于空气,D正确。
课 后 习 题
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5. 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
B.利用乙除去中混有的 杂质
C.利用丙探究 无漂白性
D.利用丁观察和 燃烧反应的火焰颜色
√
课 后 习 题
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[解析] 应采用浓盐酸与KMnO4在常温下
反应制取Cl2,A错误;
制取的Cl2中混有HCl,将其通过盛有饱和
NaCl溶液的洗气瓶除去HCl,B正确;
鲜花中含有水分,能与Cl2反应生成HCl和
HClO,故鲜花褪色,不能证明Cl2无漂白性,
C错误;
应将H2通过导管通入盛有Cl2的集气瓶,
并点火燃烧,D错误。
课 后 习 题
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6. [2026·湖北随州高中教联体高一联考] 下列说法正确的是 ( )
知识点二 氯离子 的检验
A.向某溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则溶液中
一定含有Cl-
B.向某溶液中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则
溶液中一定含有C
C.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有S
D.向某溶液中依次加入BaCl2溶液、硝酸,有白色沉淀产生,则溶液中一
定含有Ag+
√
课 后 习 题
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[解析] 向某溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,生成的白色沉淀为AgCl,
硝酸酸化可排除C 、S等的干扰,因此溶液中一定含有Cl-,A正确;
HC与稀盐酸反应也能生成CO2,因此不能确定溶液中含有的一定是
C,B错误;
加入BaCl2溶液产生的白色沉淀可能是BaSO4 、BaCO3、BaSO3、AgCl
等,无法确定溶液中一定含有S,C错误;
依次加入BaCl2溶液和HNO3溶液后,白色沉淀可能是AgCl或BaSO4,若原
溶液含S,则会被HNO3氧化为S生成BaSO4,因此无法确定原溶液
一定含有Ag+,D错误。
课 后 习 题
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7. 自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法
商贩为牟取暴利,用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)
出售,给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中,
可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是 ( )
A.酚酞溶液 B.氯化钡溶液
C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液
[解析] Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO,用AgNO3溶液即可鉴别,
产生白色沉淀的是自来水,不产生沉淀的是纯净水。
√
课 后 习 题
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8.有一包白色固体,它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种,
现进行如下实验:
①溶于水,得无色溶液;
②向上述溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀;
③再滴加稀硝酸,沉淀减少但不完全消失,同时有气泡生成。
根据上述现象判断:
课 后 习 题
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(1)白色固体中一定含有的成分是 ,可能含有的成分
是 。
和
(2)写出上述实验中有关反应的离子方程式:
。
Ag++Cl- = AgCl↓、2Ag++C = Ag2CO3↓、
Ag2CO3+2H+ = 2Ag++H2O+CO2↑
[解析] 由②产生白色沉淀知,可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种;
由③沉淀减少且有气泡生成可知,一定含有K2CO3;
由沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。
课 后 习 题
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9. [2026·河北石家庄一中高一期中] 在实验室中用二氧化锰和浓盐酸
反应制备干燥纯净的氯气,所用仪器如图所示。
(1) 连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母): 。
ECDABGHF
课 后 习 题
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[解析]本实验为实验室制取氯气并纯化、干燥的过程,按照发生装置
→净化装置→收集装置→尾气处理装置的顺序搭建;
制得的Cl2中混有HCl和水蒸气,先用饱和食盐水除去氯气中的HCl,
然后通过浓硫酸进行干燥,由于Cl2的
密度比空气大,用向上排空气法收集
Cl2(导管应长进短出);
Cl2有毒,最后用NaOH溶液进行尾气
处理,故仪器的正确连接顺序为
ECDABGHF。
课 后 习 题
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(2)盛放浓盐酸的仪器名称为 ,饱和食盐水的作用是
。
分液漏斗
[解析]盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗;
饱和食盐水的作用是除去挥发出的HCl杂质。
除去挥发出的HCl杂质
课 后 习 题
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(3)化学实验中常用湿润的淀粉-KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有
Cl2产生,可观察到试纸变蓝,涉及的离子方程式为 。
2I-+Cl2 = 2Cl- +I2
[解析] Cl2与KI反应生成氯化钾和碘单质,碘单质使淀粉溶液变蓝,
离子方程式为2I-+Cl2 = 2Cl-+I2。
课 后 习 题
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(4)气体发生装置中进行的反应的化学方程式:
。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
[解析] 实验室通过二氧化锰和浓盐酸加热条件下制备氯气,化学方程
式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
课 后 习 题
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(5)NaOH溶液中发生的反应的离子方程式:
。
Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O
[解析]氯气有毒用氢氧化钠溶液吸收,氯气和氢氧化钠反应生成氯化
钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O。
课 后 习 题
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10. [2025·湖南长沙长郡中学高一期中] 氯可形成多种含氧酸盐,广泛
应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中用如图所示装置(部分装置
省略)制备氯气,并利用其与碱反应制备KClO3和NaClO。
已知:3Cl2+6KOH 5KCl+KClO3+3H2O
课 后 习 题
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(1)图中盛放MnO2粉末的仪器名称是 ,b中的试剂为
。
圆底烧瓶
饱和食盐水
[解析] 根据装置图,盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶;
b的作用是除氯气中的氯化氢,b中的试剂为饱和食盐水。
课 后 习 题
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(2)图中制备氯气的化学方程式为
。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
[解析]二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气的化学方程式为
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
课 后 习 题
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(3) 装置的反应中,氧化剂和还原剂的质量比为_____。
[解析] c中氢氧化钾和氯气在加热条件下制备KClO3,反应的化学方程
式为3Cl2+6KOH 5KCl+KClO3+3H2O,氯气发生还原反应生成氯化
钾、发生氧化反应生成KClO3,根据化学方程式,氧化剂和还原剂的质
量比为5∶1。
课 后 习 题
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(4) 中化学反应的离子方程式是___________________________,
采用冰水浴冷却的目的是____________________________。
Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O
避免反应温度过高生成
[解析] d中氢氧化钠和氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的
离子方程式是Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O;氢氧化钠和氯气反应放热,
在加热条件下,氢氧化钠和氯气反应生成 NaClO3。
课 后 习 题
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(5)e的作用是吸收尾气 ,可选用试剂 (填标号)。
A.H2SO4溶液
B.NaCl溶液
C.NaOH溶液
D.Na2SO3(有还原性)溶液
CD
[解析] H2SO4与氯气不反应,故不选A;
NaCl与氯气不反应,故不选B;
NaOH与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠,故选C;
Na2SO3(有还原性)与氯气反应生成硫酸钠和HCl,故选D。
课 后 习 题
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