第2章 04 第二节 氯及其化合物 02 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验（课时作业）-【学而思】2026-2027学年高一化学必修一课时作业（人教版）

第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)实验室利用MnO2和浓盐酸制取Cl2的发生装置和制取CO2气体的发生装置相同 (　) (2)实验室收集Cl2和O2时都能用排水法或向上排空气法 (　) (3)收集氯气时,可根据集气瓶内是否充满黄绿色气体来检验是否收集满 (　) (4)向待测液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀产生,说明该溶液中含有Cl- (　) 2.某化学实验小组用如图所示装置制取氯气,下列说法不正确的是 (　) A.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理 B.该装置图中存在两处明显错误 C.该实验装置中收集氯气的方法不正确 D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以检验是否有氯气逸出 3.用下列两种方法制取氯气: ①用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应 ②用87 g二氧化锰与足量的浓盐酸反应则所得氯气 (　) A.②比①多 B.①比②多 C.一样多 D.无法比较 4.海水淡化后,为检验所得的淡水中是否含有氯离子,通常采用的试剂是 (　) A.AgNO3溶液 B.AgNO3溶液和稀盐酸 C.AgNO3溶液和稀硝酸 D.以上试剂均可 题组一　氯气的实验室制法 1.实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是 (　) ①连接好装置,检查气密性　②缓缓加热　③在烧瓶中加入少量的MnO2,向分液漏斗中加入浓盐酸　④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸　⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收 ⑥当有连续气泡出现时,开始用向上排空气法收集氯气 A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤ C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤ 2.下列氯气制取、净化、收集的装置能达到实验目的的是 (　) A.制取Cl2　 　B.除去Cl2中的HCl C.干燥Cl2　　　　 　D.Cl2的收集 3.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图所示: (1)连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母): E接　　,　　接　　,B接　　,　　接F。  (2)上述制备氯气的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。该反应中HCl体现出来的性质:　　　　　　。  (3)在上述装置中饱和食盐水的作用是　　　　　　　　,浓硫酸的作用是　　　　　　　。用离子方程式表示NaOH溶液的作用:　　　　　　　　　　　　　。  (4)实验中为了检验Cl2是否收集满,常用湿润的淀粉KI试纸靠近瓶口,如果Cl2收集满了,可观察到的现象是　　　　　　　。  题组二　与氯气相关的实验探究 4.用如图所示装置探究氯气的性质,图中三支试管口均放置浸有NaOH溶液的棉花(已知:淀粉遇碘变蓝)。下列说法不正确的是 (　) A.试管口放置浸有NaOH溶液的棉花,主要是防止氯气逸出污染空气 B.①中淀粉KI试纸变蓝,③中的溶液变为棕黄色,均可说明氯气有氧化性 C.②中产生白色沉淀,不能说明氯气与水反应有Cl-生成 D.④中紫色石蕊溶液先变红后褪色,说明氯气具有漂白性 5.KMnO4是一种常用的氧化剂,某实验小组利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。 A　　　　　B　　　　 　C　　　 　D 已知:K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3Mn+2H2O2Mn+MnO2↓+4OH-。 下列说法中错误的是 (　) A.试剂X可以是漂白粉或MnO2 B.装置连接顺序是c→a→b→e→d→f C.装置C中每生成158 g KMnO4,消耗Cl2的质量大于35.5 g D.若去掉装置A,会导致KMnO4产率降低 6.[2025·浙江宁波五校高一期中] 某化学实验小组利用如图所示装置制备Cl2并进行性质验证,已知常温下浓盐酸与氯酸钾能反应生成Cl2。下列说法正确的是 (　) A.①处湿润的红色布条褪色说明Cl2具有漂白性 B.②处紫色石蕊溶液先变红说明新制氯水具有酸性 C.③处小试管中液体逐渐变成浅黄绿色说明Cl2能溶于水 D.④处出现白烟说明Cl2性质活泼 题组三　Cl-的检验 7.某溶液中可能含有K+、Ca2+、N、Cl-、C中的几种,某同学取少量溶液加入过量稀硝酸,有气泡产生;继续滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,下述分析判断正确的是 (　) A.只含有Cl-和C B.一定含有C、K+和N C.一定含有C、Cl-和K+,不含Ca2+ D.是否有K+还需要做焰色试验来确定 8.下面是两位同学设计的证明碳酸钠样品中含氯化钠的实验方案。 甲:取样品少许加入试管中,加入适量的蒸馏水使之溶解,配成溶液,然后加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成。 乙:取样品少许加入试管中,加入适量的自来水使之溶解,配成溶液,然后滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成。 (1)两个方案均有不合理之处,请指出: 甲 ; 乙 。 (2)合理的实验方案为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  综合题组 9.[2025·江苏盐城五校高一期中联考] 某化学兴趣小组为探究Cl2的性质并制备氯水,用如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去,其中a为干燥的品红试纸,b为湿润的品红试纸。 回答下列问题: (1)盛装浓盐酸的仪器的名称为　　　　　。  (2)装置 Ⅰ 中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)实验结束后,该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的,你认为应在　　　和　　　　(填装置序号)之间添加洗气装置,该装置的作用是　　　　　　　。  (4)装置Ⅴ中NaOH溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　,相关反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。  10.(16分)[2026·浙江温州九校高一期中] Cl2O是一种氯化剂和氧化剂,呈黄棕色且具有强烈刺激性气味,有毒,受热易分解,易溶于水,是一种酸性氧化物,遇有机物易燃烧或爆炸。某化学兴趣小组利用如图所示装置可制备少量Cl2O。 已知:①Cl2O的制备原理:2HgO(红色)+2Cl2Cl2O+HgCl2·HgO(白色); ②部分物质的熔沸点数据如表所示: 物质 熔点/℃ 沸点/℃ Cl2O -120.6 2.0 Cl2 -101.5 -34.04 回答下列问题: (1)装置甲的作用是提供Cl2,写出该装置中发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)下列说法不正确的是　　　　。  A.装置甲用高锰酸钾固体代替MnO2,可不用加热装置 B.装置乙和装置丙中的试剂分别为饱和食盐水、浓硫酸 C.装置戊中固体颜色由红色变成白色时,应停止甲中反应,同时停止通入干燥空气 D.2HgO+2Cl2Cl2O+HgCl2·HgO中,氧化剂为HgO,还原剂为Cl2 (3)装置戊中水浴温度不能过高的原因是　　　　　　　　　　　　　。  (4)尾气中的有毒气体的成分可用NaOH溶液吸收除去。写出其中的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)设计实验方案检验Cl2O中是否混入了Cl2: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验 【落实巩固】 1.(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 2.C　[解析] 氯气有毒,必须用NaOH溶液进行尾气处理,防止污染空气,A正确;图中缺少酒精灯、未进行尾气处理,B正确;氯气的密度大于空气的密度,采用向上排空气法收集Cl2,C错误;Cl2可将KI氧化为I2,淀粉遇I2显蓝色,故可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验是否有氯气逸出,D正确。 3.A　[解析] 由HCl与MnO2反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,可知理论上146 g HCl与87 g MnO2恰好完全反应,但制Cl2时需用浓盐酸才能反应。①中反应进行一段时间后,随盐酸浓度降低,反应不再进行,故146 g HCl不能完全反应;②中浓盐酸足量,故MnO2可完全反应;因此②产生的氯气多。 4.C　[解析] 只用硝酸银溶液检验Cl-,无法排除碳酸根离子、硫酸根离子的干扰,故A错误;盐酸中含有氯离子,用盐酸不能检验出原溶液是否含有氯离子,故B错误;硝酸银溶液中的银离子结合氯离子生成不溶于稀硝酸的氯化银白色沉淀是氯离子的特征性质,故C正确、D错误。 【理解应用】 1.D　[解析] 制取氯气的实验操作顺序为连接装置,检查装置的气密性,防止装置连接处漏气,向圆底烧瓶中加入固体药品二氧化锰粉末,从分液漏斗中缓缓向烧瓶中加入浓盐酸,加热,待气体均匀放出时收集气体,氯气有毒,最后连有尾气处理装置吸收氯气,防止污染空气,所以正确操作顺序为①③④②⑥⑤,故D正确。 2.D　[解析] 浓盐酸与二氧化锰共热发生氧化还原反应生成氯气,装置中缺酒精灯,无法制得氯气,故A错误;氯气和氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠溶液除去氯气中混有的氯化氢气体,应选用饱和食盐水,故B错误;氯气能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥氯气,应选用硅胶或五氧化二磷,故C错误;氯气的密度比空气的大,应选用向上排空气法收集氯气,故D正确。 3.(1)C　D　A　H　G (2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O　还原性、酸性 (3)除去氯气中的氯化氢气体　干燥氯气　Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O (4)试纸变蓝 [解析] (1)在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气,需要发生装置生成氯气,用饱和食盐水除去氯化氢,通过浓硫酸除去水蒸气,导气管长进短出收集氯气,最后用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,装置连接顺序是E、C、D、A、B、H、G、F。(2)MnO2与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气、氯化锰和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;部分Cl元素化合价升高,表现还原性,部分HCl与锰离子结合,表现酸性。(3)饱和食盐水用来除去氯气中的氯化氢气体,降低氯气的溶解度;浓硫酸具有吸水性,作用是干燥氯气;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,反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(4)氯气具有氧化性,会氧化碘离子生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝,现象是淀粉KI试纸变蓝。 4.D　[解析] 装置①中发生反应:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,制备Cl2,Cl2可以与KI反应生成I2和KCl,湿润的淀粉KI试纸变蓝,Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,②中发生反应Ag++Cl-AgCl↓,生成白色沉淀,③中发生反应Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+,溶液变为棕黄色,由于HCl呈酸性,故④中紫色石蕊溶液变红,由于HClO具有强氧化性,所以最终石蕊溶液会褪色。Cl2有毒,不能直接排放到空气中,可以用NaOH溶液吸收,Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,A正确;根据分析,①中淀粉KI试纸变蓝,③中的溶液变为棕黄色,Cl2中氯元素均由0价降为-1价,说明Cl2有氧化性,B正确;浓盐酸有挥发性,会伴随氯气一起进入AgNO3溶液中,不能说明Cl2和水反应有Cl-生成,C正确;根据分析,④中紫色石蕊溶液先变红后褪色,不能说明Cl2具有漂白性,D错误。 5.A　[解析] 装置B用强氧化剂漂白粉或KClO3或KMnO4等与浓盐酸在室温下制取Cl2,然后通过装置A除去Cl2中的杂质HCl,再将Cl2通入装置C中与K2MnO4反应制备KMnO4,导气管应该长进短出,最后通入装置D进行尾气处理,防止多余Cl2污染环境。在装置B中试剂X与浓盐酸在室温下反应制取Cl2,试剂X可以是漂白粉或KClO3或KMnO4,试剂X不可以是MnO2,因为MnO2和浓盐酸反应需要加热,图中无加热装置,A错误;根据上述分析可知装置连接顺序是BACD,则装置导气管连接顺序是c→a→b→e→d→f,B正确;因氯气会与溶液中的KOH发生反应,故根据反应过程中电子转移数目相等可知,装置C中每生成158 g KMnO4,反应消耗Cl2的质量大于35.5 g,C正确;若去掉装置A,挥发的氯化氢会与溶液中的KOH反应,导致溶液碱性减弱,反应生成MnO2,从而导致KMnO4产率降低,D正确。 6.C　[解析] 氯酸钾和浓盐酸反应制备氯气,进而进行性质验证。氯气没有漂白性,①处湿润的红色布条褪色说明Cl2和水反应生成的次氯酸具有漂白性,A项错误;浓盐酸易挥发,②处紫色石蕊溶液变红不能说明氯水具有酸性,B项错误;氯气是黄绿色气体,③处小试管中液体逐渐变成浅黄绿色说明Cl2能溶于水,C项正确;④处出现棕黄色的烟说明氯气能与铜反应生成氯化铜,说明Cl2性质活泼,D项错误。 7.C　[解析] 取少量溶液加入过量稀硝酸,有气泡产生说明溶液中一定含有碳酸根离子,不含有钙离子;继续滴入硝酸银溶液,有白色沉淀生成说明溶液中一定含有氯离子,由电荷守恒可知,溶液中一定含有钾离子,由实验现象无法确认是否含有硝酸根离子,则溶液中一定含有钾离子、碳酸根离子和氯离子,一定不含有钙离子,可能含有硝酸根离子,C正确。 8.(1)AgNO3溶液没有用稀硝酸酸化,不能排除C的干扰　用自来水配制溶液会引入Cl-,影响Cl-的检验 (2)取少许样品加入试管中,加入适量的蒸馏水配成溶液,然后加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液,看是否有白色沉淀生成 9.(1)分液漏斗 (2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (3)Ⅱ　Ⅲ　干燥Cl2 (4)吸收多余的Cl2,防止污染环境 Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O [解析] 装置Ⅰ中MnO2和浓盐酸共热反应制取Cl2,由于浓盐酸具有较强的挥发性,制取的氯气中混有HCl,装置Ⅱ中饱和食盐水吸收氯气中的HCl,经过饱和食盐水后氯气中有水蒸气,潮湿的氯气经过装置Ⅲ,再经过装置Ⅳ,氯气有毒,用装置Ⅴ中的NaOH溶液吸收多余的Cl2,防止污染环境。 (1)由仪器的构造可知,盛装浓盐酸的仪器的名称为分液漏斗。(2)装置Ⅰ中MnO2和浓盐酸共热反应制取Cl2,装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)经过饱和食盐水后氯气中有水蒸气,潮湿的氯气进入装置Ⅲ,遇干燥的品红试纸a,使其褪色,所以未观察到“a无明显变化”这一预期现象;氯气使湿润的品红试纸b红色褪去,为了探究氯气能否使干燥的品红试纸褪色,应在Ⅱ和Ⅲ之间添加干燥装置,即该装置的作用是干燥Cl2。(4)氯气有毒,能和NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,装置Ⅴ中NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2,防止污染环境,相关反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O。 10.(1)2Cl-+4H++MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O (2)CD (3)温度过高会使Cl2O分解 (4)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O、Cl2O+2NaOH2NaClO+H2O (5)将一部分Cl2O样品通过饱和食盐水,如果还能收集到黄绿色气体,则Cl2O中混入Cl2,如果样品全部溶解,则没有混入Cl2 [解析] 甲为制氯气的发生装置,装置乙中装有饱和食盐水,用来除去Cl2中的氯化氢,装置丙中装有浓硫酸,用来干燥氯气,氯气在进入反应装置前,先与干燥空气混合,进行稀释,防止反应过于剧烈,然后在戊装置中与HgO反应生成Cl2O,最后利用液氨冷却,收集产物。(1)装置甲中生成氯气的离子方程式为2Cl-+4H++MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O。(2)高锰酸钾与浓盐酸反应无需加热即可制备氯气,A正确;根据分析,装置乙、丙中分别装有饱和食盐水和浓硫酸,B正确;装置戊中固体颜色由红色变成白色时,应停止甲中反应,同时应持续通入干燥空气使产物进入收集装置,C错误;该反应中Hg元素的化合价未发生变化,是Cl2发生歧化反应,氧化剂与还原剂均为氯气,D错误。(3)Cl2O受热易分解,所以水浴温度不能过高。(4)尾气中的有毒气体为氯气和Cl2O,用NaOH溶液吸收发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O、Cl2O+2NaOH2NaClO+H2O。(5)根据Cl2O易溶于水,Cl2难溶于饱和食盐水,可设计实验方案:将一部分Cl2O样品通过饱和食盐水,如果还能收集到黄绿色气体,则Cl2O中混入Cl2,如果样品全部溶解,则没有混入Cl2。 学科网（北京）股份有限公司 $