内容正文:
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
◆ 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
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
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
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 ( )
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
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Cl2
B.利用乙除去Cl2中混有的HCl杂质
C.利用丙探究Cl2无漂白性
D.利用丁观察Cl2和H2燃烧反应的火焰颜色
◆ 知识点二 氯离子(Cl-)的检验
6.[2026·湖北随州高中教联体高一联考] 下列说法正确的是 ( )
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+
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
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:
(1)白色固体中一定含有的成分是 ,可能含有的成分是 。
(2)写出上述实验中有关反应的离子方程式: 。
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): 。
(2)盛放浓盐酸的仪器名称为 ,饱和食盐水的作用是 。
(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 。
(4)气体发生装置中进行的反应的化学方程式: 。
(5)NaOH溶液中发生的反应的离子方程式: 。
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+6KOH5KCl+KClO3+3H2O
(1)图中盛放MnO2粉末的仪器名称是 ,b中的试剂为 。
(2)图中制备氯气的化学方程式为 。
(3)c装置的反应中,氧化剂和还原剂的质量比为 。
(4)d中反应的离子方程式是 ,采用冰水浴冷却的目的是 。
(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
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第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
1.D [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。
2.C [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。
3.B [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;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。
4.B [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。
5.B [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。
6.A [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。
7.D [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。
8.(1)KCl和K2CO3 KNO3
(2)Ag++Cl-AgCl↓、2Ag++CAg2CO3↓、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。
9.(1)ECDABGHF
(2)分液漏斗 除去挥发出的HCl杂质
(3)2I-+Cl22Cl- +I2
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
[解析] (1)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。(2)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。(3)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-+Cl22Cl-+I2。(4)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。(5)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。
10.(1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)5∶1
(4)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O 避免反应温度过高生成NaClO3
(5)CD
[解析] (1)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。(2)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。(3)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+6KOH5KCl+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。(4)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。(5)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。
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