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第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验
[核心素养发展目标]　1.通过实验室制氯气的实验操作,培养实验能力与创新意识,构建气体制备思维模型。2.通过氯离子的检验方法,构建离子检验的思维模型和检测方法。
一、氯气的实验室制法
1.实验原理
在实验室中,通常用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应来制取氯气。
化学方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,该反应的氧化剂为MnO2,浓盐酸既表现还原性,又表现酸性。
思考1　(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。反应中氧化剂和还原剂的个数之比是多少
提示　由氧化产物和还原产物的个数可知,氧化剂和还原剂的个数之比是1∶2。
(2)含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应,能生成71 g Cl2吗
提示　不能。有两个原因:一是随着反应的进行,盐酸浓度变小,Cl-的还原性减弱,MnO2不能再氧化HCl,此反应不再进行;二是浓盐酸的挥发。
2.仪器装置
主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。
Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。
发生装置 固体+液体气体
净化装置(洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓H2SO4除去水蒸气
收集装置 用向上排空气法收集
验满方法 ①观察法(黄绿色);②湿润的淀粉 KI试纸,其原理是Cl2+2KI2KCl+I2,淀粉遇置换出的I2变蓝色;③湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)
尾气处理装置 盛有NaOH溶液的烧杯,NaOH溶液作用为吸收过量Cl2,防止污染空气
思考2　氯气有毒,实验中处理尾气可以用氢氧化钠溶液,能否用饱和石灰水代替,为什么
提示　不能。即使是饱和石灰水,溶液中Ca(OH)2的含量也很低,不能把多余Cl2完全吸收。
思考3　利用下列各组物质制备和收集气体,能采用如图装置的是　　　　(填序号)。
①大理石与稀盐酸反应制CO2
②高锰酸钾与浓盐酸反应制Cl2[2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O]
③双氧水在二氧化锰催化下制O2
④锌与稀硫酸反应制H2
答案　①②③
解析　①大理石和稀盐酸反应制CO2,②高锰酸钾与浓盐酸反应制Cl2,③双氧水和二氧化锰制O2,符合固体与液体反应不需要加热制备气体,且气体的密度比空气的密度大,可利用向上排空气法收集。
设计气体制备的基本思路
1.判断正误
(1)实验室制取的Cl2中混有HCl气体,可通过盛有碱石灰的干燥管除去 (　　)
(2)MnO2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl2 (　　)
(3)在实验室制取Cl2的试剂中,HCl只做还原剂 (　　)
(4)实验室可以用排水法收集Cl2 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2.欲用如图所示装置制备干燥的氯气,下列相关说法正确的是 (　　)
A.烧瓶内装入的固体是MnO2
B.按气流方向,装置的连接顺序是aedcbgfcbh
C.装置乙可干燥氯气,防止装置戊中水蒸气进入集气瓶
D.可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气
答案　C
解析　MnO2与浓盐酸反应需要加热,装置甲没有加热装置,故A错误;收集Cl2的方法应为向上排空气法,装置的连接顺序是aedcbfgcbh,故B错误;装置乙是干燥装置,实验目的是制得干燥的氯气,装置乙要用到两次,既要除去生成Cl2中的水蒸气,又要防止戊中的水蒸气进入,故C正确;检验氯气需要湿润的淀粉碘化钾试纸,故D错误。
二、氯离子的检验
在三支试管中分别加入2~3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNO3溶液,再分别加入少量稀硝酸,观察现象,填写下表:
试液2~3 mL 实验现象 离子方程式
滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸
①稀盐酸 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl-+Ag+AgCl↓
②NaCl溶液 有白色沉淀生成 沉淀不溶解 Cl-+Ag+AgCl↓
③Na2CO3溶液 有白色沉淀生成 沉淀溶解,有气泡产生 C+2Ag+Ag2CO3↓、 Ag2CO3+2H+2Ag++CO2↑+H2O
思考　通过上述实验探究,总结氯离子的检验方法,并说明加入试剂的目的。
提示　取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则被检测溶液中含有Cl-,若无白色沉淀,则无Cl-。加入AgNO3溶液的目的是检验Cl-,加稀硝酸酸化的目的是排除C等的干扰,因为Ag2CO3可溶于稀硝酸,而AgCl不溶。
1.判断正误
(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成,则该溶液中一定含有Cl- (　　)
(2)检验Cl2中是否混有HCl,可通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀产生,说明Cl2中混有HCl (　　)
(3)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质,可先加AgNO3溶液,再加过量的稀盐酸,若沉淀不溶解,则有NaCl杂质 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×
2.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,由此判断该溶液中含有 (　　)
A.Cl-、S B.Cl-、N
C.Cl-、C D.Cl-、OH-
答案　C
解析　根据题给现象,生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸,且产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中存在C和Cl-。
氯离子检验的答题模板
取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入 AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则被检测溶液中含有Cl-,若无白色沉淀,则无Cl-。
1.下列关于Cl2制取、净化、性质及尾气吸收的实验原理与装置能达到实验目的的是 (　　)
甲 乙 丙 丁
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙验证Cl2的氧化性
D.用装置丁吸收多余的Cl2
答案　C
解析　浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要加热,图中缺少加热装置,无法得到氯气,故A错误;氯气和Na2S反应生成淡黄色沉淀S,可以用Na2S溶液检验氯气的氧化性,故C正确;1体积的水能溶解2体积的氯气,不能用水进行尾气处理,应该用NaOH溶液,故D错误。
2.(2024·云南宣威三中高一段考)实验室用如图装置制取并收集Cl2。下列说法不正确的是 (　　)
A.该图所示的过程中存在3处明显错误
B.实验室可以用排饱和食盐水法收集Cl2
C.收集氯气时可用干燥的蓝色石蕊试纸验满
D.该实验的反应原理为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
答案　C
解析　图示存在3处错误:①发生装置要加热,②氯气密度比空气大,收集装置应长管进短管出,③氯气有毒,不能直接排放到空气中,A正确;氯气不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色,应该用湿润的蓝色石蕊试纸,C错误。
3.(2024·扬州高一期末)下列实验操作能达到实验目的的是 (　　)
选项 实验目的 实验操作
A 检验溶液中的Cl- 向溶液中先加盐酸,再加AgNO3溶液
B 干燥Cl2 将气体通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
C 吸收尾气中的Cl2 将气体通入盛有饱和食盐水的烧杯
D 测定氯水的pH 将氯水滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
答案　B
解析　先加入盐酸,会引入Cl-,干扰Cl-的检验,A错误;氯气不溶于饱和食盐水,应该用氢氧化钠溶液吸收尾气,C错误;氯水中的次氯酸具有漂白性,会漂白pH试纸,D错误。
4.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:　　　
　　　　。
答案　(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知,一定含有K2CO3;由沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。
　课时对点练
[分值:100分]
(选择题1~11题,每小题6分,共66分)
题组一　氯气的实验室制法
1.某同学设计了如图所示的装置制备氯气,其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管。下列对其作用的叙述正确的是 (　　)
A.防止氯气造成大气污染
B.使反应的氯气循环使用
C.使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶
D.使烧瓶内的压强与大气压保持一致
答案　C
解析　制备氯气时,分液漏斗中盛放浓盐酸,烧瓶中盛放二氧化锰,若烧瓶内压强大时液体不易流下,若分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管,其作用为使烧瓶内的压强与分液漏斗中保持一致,便于液体顺利流下,故C正确。
2.实验室制备氯气的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。下列关于实验室制氯气的说法错误的是 (　　)
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1个Cl2,转移2个电子
C.每消耗87 g MnO2,起还原作用的HCl为146 g
D.生成的氯气中含有水蒸气和HCl
答案　C
解析　在MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑中,MnO2是氧化剂,HCl是还原剂,每生成1个Cl2转移2个电子;在参加反应的146 g HCl中,只有73 g HCl被氧化,即起还原作用的HCl为73 g;由于浓盐酸易挥发且反应需要加热,因此生成的氯气中含有水蒸气和HCl。
3.实验室制备氯气的装置如下,以下装置中最多有几处错误 (　　)
A.4 B.5 C.7 D.9
答案　C
解析　该图存在的错误有①实验室制氯气选用MnO2与浓盐酸反应;②应选用分液漏斗;③给圆底烧瓶加热时要垫陶土网;④该反应需要加热;⑤除杂时先除去HCl再用浓硫酸干燥,顺序反了;⑥因为氯气的密度大于空气,所以收集氯气时要长管进短管出;⑦氯气有毒,需要加尾气处理装置;综合以上分析,该装置中有7处错误,故选C。
题组二　氯气的实验室制法与性质综合应用
4.实验室也可以用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。现用如图所示装置制取纯净的无水CuCl2(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是 (　　)
A.装置C中试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体
B.实验过程中,硬质玻璃管中产生大量蓝色的烟
C.将装置A中的KMnO4直接换为MnO2,也可完成该实验
D.实验时,应先打开A中分液漏斗的活塞,再加热装置D
答案　D
解析　装置A用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2,制得的Cl2中会混有挥发出的HCl和水蒸气,装置B中的试剂是饱和食盐水,用来除去HCl,装置C中试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气,保证进入装置D的是纯净的Cl2,进而制得CuCl2,最后的装置E盛装的试剂是NaOH,用来吸收多余的Cl2。根据分析,装置C中试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气,A错误;铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,B错误;MnO2与浓盐酸常温下不反应,C错误;应先打开装置A中分液漏斗的活塞,当产生的氯气充满整套装置时,再点燃装置D处酒精灯,D正确。
5.(2023·南昌调研)如图为某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,并验证氯气性质的实验装置。下列相关说法错误的是 (　　)
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.湿润蓝色石蕊试纸先变红,但也不能说明生成了酸性物质
D.淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色,说明氯气将I2氧化
答案　A
解析　无水氯化钙的作用是干燥氯气,碱石灰会与氯气反应,因此脱脂棉中的无水氯化钙不能用碱石灰代替,故A错误;从左边出来的干燥氯气,先与干燥品红试纸接触,品红试纸不褪色,说明干燥的氯气没有漂白作用,故B正确;由于HCl易挥发,挥发的HCl可使湿润蓝色石蕊试纸先变红,故不能说明生成了酸性物质,故C正确;淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色,先变蓝,是碘离子被氯气氧化为单质碘,淀粉遇单质碘变蓝,后褪色,说明氯气继续将I2氧化,故D正确。
题组三　氯离子的检验
6.检验Cl-时要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是 (　　)
A.加速反应的进行
B.排除某些杂质离子的干扰
C.生成不溶于水的沉淀
D.增大沉淀的生成量
答案　B
解析　AgCl沉淀不溶于稀硝酸,但碳酸银、硫酸银、氢氧化银等溶于稀硝酸,故检验Cl-时要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是排除杂质离子的干扰,故B正确。
7.(2024·河北保定高一月考)能一次性鉴别AgNO3、Na2CO3、NaCl三种溶液的试剂是 (　　)
A.盐酸 B.NaOH溶液
C.BaCl2溶液 D.KNO3溶液
答案　A
解析　盐酸与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,与Na2CO3反应生成气体,与NaCl不反应,能用盐酸鉴别三种溶液,A正确;NaOH与Na2CO3、NaCl都不反应,不能鉴别两者,B错误;BaCl2与Na2CO3、AgNO3反应都生成白色沉淀,不能鉴别两者,C错误;KNO3与三种溶液都不反应,不能鉴别三种溶液,D错误。
8.(2024·云南民族大学附中高一期末)氯在生产、生活中应用广泛,如图是部分含氯物质的“价—类”二维图,下列说法错误的是 (　　)
A.测定b的水溶液的pH,用玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸上与标准比色卡对比即可
B.实验室中用MnO2与a的浓溶液在加热条件下反应制取b
C.物质c见光易分解
D.d常用于自来水消毒
答案　A
解析　b为Cl2,其水溶液具有漂白性,不能用pH试纸测定其pH,A错误;a为HCl,b为Cl2,实验室中用MnO2和浓盐酸在加热条件下制取氯气,B正确;物质c为HClO,HClO见光易分解,生成HCl和氧气,C正确;d为ClO2,具有强氧化性,常用于自来水消毒,D正确。
9.下列制备气体的原理正确,并能用如图装置(夹持仪器略)进行反应和气体收集的是 (　　)
A.MnO2与浓盐酸反应制取Cl2
B.H2O2与MnO2制取O2
C.石灰石与稀硫酸反应制取CO2
D.Cu与稀硫酸反应制取H2
答案　B
解析　MnO2 与浓盐酸反应制取 Cl2需要加热,故A不选;H2O2 与MnO2制取O2,反应不需加热,且氧气不溶于水,可以用排水法收集,故B选;石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物质,会覆盖在石灰石表面,阻碍石灰石和稀硫酸的进一步反应,且收集CO2不能用排水法不适合制取 CO2,故C不选;Cu与稀硫酸不反应,不能制取 H2,故D不选。
10.有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液,为鉴别它们取四支试管,每支试管分别装入上述一种溶液,再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液,下列叙述错误的是 (　　)
A.若有三支试管出现沉淀时,则后加入的是AgNO3溶液
B.全部没有明显现象时,则后加入的是NH4NO3
C.一支试管出现气泡,两支试管出现沉淀时,则后加入的是HCl溶液
D.若只有两支试管出现沉淀,其余两支试管无明显现象时,则后加入的是BaCl2溶液
答案　C
解析　A正确,因为AgNO3溶液与Na2CO3、BaCl2、HCl反应均有白色沉淀生成,和NH4NO3溶液不反应;B正确,NH4NO3和上述溶液均不反应;C错误,加入HCl溶液后,一种(Na2CO3)溶液出现气泡,一种(AgNO3)溶液出现沉淀,其他没有现象;D正确,加入BaCl2溶液,则Na2CO3、AgNO3两种溶液产生沉淀。
11.常温下,二氯化二硫(S2Cl2)为橙黄色液体,遇水易发生反应,工业上用于橡胶的硫化。某学习小组用氯气和硫单质合成S2Cl2的实验装置如图所示,下列说法不正确的是 (　　)
A.实验时需后点燃E处的酒精灯
B.C、D中所盛试剂分别为饱和氯化钠溶液、浓硫酸
C.F、G之间应加上D装置
D.G装置中溶液也可改为澄清石灰水
答案　D
解析　实验时应先点燃最左边酒精灯,通入氯气排出空气,再点燃E处酒精灯,A正确;因为S2Cl2遇水易发生反应,所以E中应为纯净干燥的氯气与S 反应,C 瓶中盛饱和氯化钠溶液,吸收挥发出的HCl气体,D瓶中盛浓硫酸吸水干燥,B正确;因为S2Cl2遇水易发生反应,所以F、G之间应加上D装置,以防止右侧水蒸气扩散进入E中,C正确;G装置中溶液不可改为澄清石灰水,澄清石灰水浓度较小,不能充分吸收尾气,D错误。
12.(14分)如图所示,某小组同学拟用如图仪器,在实验室中制备干燥、纯净的氯气。请完成下列空白。
(1)上述仪器正确连接后应进行的操作是　　　　。
(2)实验室制备氯气反应的化学方程式是　　　 　　　　。
(3)饱和食盐水的作用是　　　　　　　　　,浓硫酸的作用是　　　　　　　　　。
(4)为防止污染空气,实验时如图烧杯所盛溶液为　　　　　　　　　　　,发生反应的离子方程式是　　　　。
(5)下列说法正确的是　　　　(填字母)。
A.钠、铁和铜都能和氯气反应,生成金属氯化物
B.液氯是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色
C.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰
D.氯水中含有次氯酸,氯水具有杀菌、漂白作用
答案　(1)检查装置气密性　(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O　(3)除去氯气中的HCl　干燥氯气　(4)NaOH溶液　2OH-+Cl2Cl-+ClO-+H2O　(5)ACD
解析　(2)实验室用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(5)钠、铁和铜都能和氯气反应,生成氯化钠、氯化铁、氯化铜,故A正确;液氯是氯气单质,它不能使干燥的有色布条褪色,故B错误;氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,生成HCl,故C正确。
13.(12分)(2024·安徽亳州高一期末)次氯酸消毒液高效安全,适用于一般物体表面消毒、手部消毒以及地面、空间和环境消毒。实验室利用如下装置制取氯气并制取次氯酸消毒液。
(1)装置合理的连接顺序为a→　　　　　(按气流方向填各接口的编号)。
(2)装置 Ⅰ 中反应的离子方程式是　　　
　　　　。
(3)装置 Ⅱ 中试剂X是　　　　　;装置Ⅳ中多孔球泡的作用为　　　　　。
(4)反应结束后,取装置 Ⅳ 中少量液体于试管中,滴入几滴石蕊溶液,观察到的现象是　　　　　　,请分析原因　　　　
(用离子方程式表示)。
答案　(1)defgbc　(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2　(3)氢氧化钠溶液　增大氯气与水的接触面积使氯气与水充分反应　(4)溶液先变红后褪色　Cl2+H2OH++Cl-+HClO
解析　(1)按气流方向装置 Ⅰ 制备氯气,装置 Ⅲ 除去氯气中的氯化氢,装置 Ⅳ 氯气与水反应制备HClO消毒液,装置 Ⅱ 为尾气处理装置,气体通入液体导管长进短出,故正确答案为adefgbc。(3)试剂X是NaOH溶液,吸收尾气中多余的氯气;装置Ⅳ中多孔球泡能增大氯气与水的接触面积,使氯气与水充分反应。
14.(8分)(2024·无锡高一期末)ClO2是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。按如图装置,以KClO3和HCl的乙醇溶液为原料制取ClO2的反应为2KClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2KCl+2H2O。
已知:ClO2常温下为易溶于水且不与水反应的气体,水溶液呈深黄绿色,常压下11 ℃时液化成红棕色液体,该条件下Cl2难以液化。
(1)上述反应中HCl体现的性质有　　　　　。
(2)(3分)冰水浴的作用是　　　　　。
(3)(3分)利用KClO3制备ClO2的另一种方法涉及的反应为2KClO3+H2O2+H2SO42ClO2↑+K2SO4+O2↑+2H2O,该方法制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是　　　
　　　　。
答案　(1)酸性、还原性
(2)将ClO2液化从而将ClO2与Cl2分离
(3)无Cl2产生,不会生成对人体有潜在危害的有机氯代物第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验
[核心素养发展目标]　1.通过实验室制氯气的实验操作,培养实验能力与创新意识,构建气体制备思维模型。2.通过氯离子的检验方法,构建离子检验的思维模型和检测方法。
一、氯气的实验室制法
1.实验原理
在实验室中,通常用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应来制取氯气。
化学方程式:____________________,离子方程式:____________________,该反应的氧化剂为__________,浓盐酸既表现__________性,又表现__________性。
思考1　(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。反应中氧化剂和还原剂的个数之比是多少
(2)含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应,能生成71 g Cl2吗
2.仪器装置
主要仪器有铁架台、__________、__________、__________、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。
Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。
发生装置 固体+液体气体
净化装置(洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去__________,再通过浓H2SO4除去__________
收集装置 用__________排空气法收集
验满方法 ①观察法(黄绿色);②湿润的淀粉 KI试纸,其原理是____________________,淀粉遇置换出的I2变__________;③湿润的蓝色石蕊试纸(先__________后__________)
尾气处理装置 盛有NaOH溶液的烧杯,NaOH溶液作用为__________
思考2　氯气有毒,实验中处理尾气可以用氢氧化钠溶液,能否用饱和石灰水代替,为什么
思考3　利用下列各组物质制备和收集气体,能采用如图装置的是__________(填序号)。
①大理石与稀盐酸反应制CO2
②高锰酸钾与浓盐酸反应制Cl2[2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O]
③双氧水在二氧化锰催化下制O2
④锌与稀硫酸反应制H2
设计气体制备的基本思路
1.判断正误
(1)实验室制取的Cl2中混有HCl气体,可通过盛有碱石灰的干燥管除去 (　　)
(2)MnO2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl2 (　　)
(3)在实验室制取Cl2的试剂中,HCl只做还原剂 (　　)
(4)实验室可以用排水法收集Cl2 (　　)
2.欲用如图所示装置制备干燥的氯气,下列相关说法正确的是 (　　)
A.烧瓶内装入的固体是MnO2
B.按气流方向,装置的连接顺序是aedcbgfcbh
C.装置乙可干燥氯气,防止装置戊中水蒸气进入集气瓶
D.可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气
二、氯离子的检验
在三支试管中分别加入2~3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNO3溶液,再分别加入少量稀硝酸,观察现象,填写下表:
试液2~3 mL 实验现象 离子方程式
滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸
①稀盐酸
②NaCl溶液
③Na2CO3溶液 ______________________________、 ____________________
思考　通过上述实验探究,总结氯离子的检验方法,并说明加入试剂的目的。
1.判断正误
(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成,则该溶液中一定含有Cl- (　　)
(2)检验Cl2中是否混有HCl,可通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀产生,说明Cl2中混有HCl (　　)
(3)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质,可先加AgNO3溶液,再加过量的稀盐酸,若沉淀不溶解,则有NaCl杂质 (　　)
2.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,由此判断该溶液中含有 (　　)
A.Cl-、S B.Cl-、N
C.Cl-、C D.Cl-、OH-
氯离子检验的答题模板
取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入 AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则被检测溶液中含有Cl-,若无白色沉淀,则无Cl-。
1.下列关于Cl2制取、净化、性质及尾气吸收的实验原理与装置能达到实验目的的是 (　　)
甲 乙 丙 丁
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙验证Cl2的氧化性
D.用装置丁吸收多余的Cl2
2.(2024·云南宣威三中高一段考)实验室用如图装置制取并收集Cl2。下列说法不正确的是 (　　)
A.该图所示的过程中存在3处明显错误
B.实验室可以用排饱和食盐水法收集Cl2
C.收集氯气时可用干燥的蓝色石蕊试纸验满
D.该实验的反应原理为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
3.(2024·扬州高一期末)下列实验操作能达到实验目的的是 (　　)
选项 实验目的 实验操作
A 检验溶液中的Cl- 向溶液中先加盐酸,再加AgNO3溶液
B 干燥Cl2 将气体通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
C 吸收尾气中的Cl2 将气体通入盛有饱和食盐水的烧杯
D 测定氯水的pH 将氯水滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
4.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:__________
__________。
答案精析
一、
1.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O　MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O　MnO2　还原　酸
思考1　(1)由氧化产物和还原产物的个数可知，氧化剂和还原剂的个数之比是1∶2。
(2)不能。有两个原因：一是随着反应的进行，盐酸浓度变小，Cl-的还原性减弱，MnO2不能再氧化HCl，此反应不再进行；二是浓盐酸的挥发。
2.酒精灯　圆底烧瓶　分液漏斗　HCl　水蒸气　向上
Cl2+2KI2KCl+I2　蓝色　变红　褪色　吸收过量Cl2，防止污染空气
思考2　不能。即使是饱和石灰水，溶液中Ca(OH)2的含量也很低，不能把多余Cl2完全吸收。
思考3　①②③
应用体验
1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2.C
二、
有白色沉淀生成　沉淀不溶解　Cl-+Ag+AgCl↓　有白色沉淀生成　沉淀不溶解　Cl-+Ag+AgCl↓　有白色沉淀生成　沉淀溶解，有气泡产生　C+2Ag+Ag2CO3↓　Ag2CO3+2H+2Ag++CO2↑+H2O
思考　取少量被检测溶液于试管中，滴加适量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则被检测溶液中含有Cl-，若无白色沉淀，则无Cl-。加入AgNO3溶液的目的是检验Cl—，加稀硝酸酸化的目的是排除C等的干扰，因为Ag2CO3可溶于稀硝酸，而AgCl不溶。
应用体验
1.(1)×　(2)×　(3)×
2.C
随堂演练　知识落实
1.C　2.C
3.B　[先加入盐酸，会引入Cl-，干扰Cl-的检验，A错误；氯气不溶于饱和食盐水，应该用氢氧化钠溶液吸收尾气，C错误；氯水中的次氯酸具有漂白性，会漂白pH试纸，D错误。]
4.(1)KCl和K2CO3　KNO3
(2)Ag++Cl-AgCl↓、2Ag++CAg2CO3↓、Ag2CO3+2H+2Ag++H2O+CO2↑(共71张PPT)
氯气的实验室制法
氯离子的检验
第2课时
第二章　第二节
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核心素养
发展目标
1.通过实验室制氯气的实验操作,培养实验能力与创新意识,构建气体制备思维模型。
2.通过氯离子的检验方法,构建离子检验的思维模型和检测方法。
内容索引
一、氯气的实验室制法
二、氯离子的检验
课时对点练
随堂演练　知识落实
氯气的实验室制法
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一
1.实验原理
在实验室中,通常用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应来制取氯气。
化学方程式: ,离子方程式:
,该反应的氧化剂为 ,浓盐酸既表现 性,又表现 性。
一、氯气的实验室制法
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2
还原
酸
思考1　(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。反应中氧化剂和还原剂的个数之比是多少
提示　由氧化产物和还原产物的个数可知,氧化剂和还原剂的个数之比是1∶2。
(2)含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应,能生成71 g Cl2吗
提示　不能。有两个原因:一是随着反应的进行,盐酸浓度变小,Cl-的还原性减弱,MnO2不能再氧化HCl,此反应不再进行;二是浓盐酸的挥发。
2.仪器装置
主要仪器有铁架台、 、 、 、洗气瓶、集气瓶、烧杯等。
Cl2的制备、净化、收集、尾气处理装置如图所示。
酒精灯
圆底烧瓶
分液漏斗
发生装置 固体+液体 气体
净化装置(洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去 ,再通过浓H2SO4除去_______
收集装置 用 排空气法收集
验满方法 ①观察法(黄绿色);②湿润的淀粉 KI试纸,其原理是________
,淀粉遇置换出的I2变 ;③湿润的蓝色石蕊试纸(先 后 )
尾气处理装置 盛有NaOH溶液的烧杯,NaOH溶液作用为________________
__________
HCl
水蒸气
向上
Cl2+2KI
===2KCl+I2
蓝色
变红
褪色
吸收过量Cl2,防止
污染空气
思考2　氯气有毒,实验中处理尾气可以用氢氧化钠溶液,能否用饱和石灰水代替,为什么
提示　不能。即使是饱和石灰水,溶液中Ca(OH)2的含量也很低,不能把多余Cl2完全吸收。
思考3　利用下列各组物质制备和收集气体,能采用如图装置的是_______
(填序号)。
①大理石与稀盐酸反应制CO2
②高锰酸钾与浓盐酸反应制Cl2[2KMnO4+16HCl(浓)===
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O]
③双氧水在二氧化锰催化下制O2
④锌与稀硫酸反应制H2
①②③
①大理石和稀盐酸反应制CO2,
②高锰酸钾与浓盐酸反应制Cl2,
③双氧水和二氧化锰制O2,符合固体与液体反应不需要
加热制备气体,且气体的密度比空气的密度大,可利用向上排空气法收集。
方法引导
设计气体制备的基本思路
1.判断正误
(1)实验室制取的Cl2中混有HCl气体,可通过盛有碱石灰的干燥管除去
(2)MnO2与稀盐酸在加热条件下也可制取Cl2
(3)在实验室制取Cl2的试剂中,HCl只做还原剂
(4)实验室可以用排水法收集Cl2
×
×
×
×
2.欲用如图所示装置制备干燥的氯气,下列相关说法正确的是
A.烧瓶内装入的固体是MnO2
B.按气流方向,装置的连接顺序
是aedcbgfcbh
C.装置乙可干燥氯气,防止装置
戊中水蒸气进入集气瓶
D.可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气
√
MnO2与浓盐酸反应需要加热,装置
甲没有加热装置,故A错误;
收集Cl2的方法应为向上排空气法,
装置的连接顺序是aedcbfgcbh,故B错误;
装置乙是干燥装置,实验目的是制得干燥的氯气,装置乙要用到两次,既要除去生成Cl2中的水蒸气,又要防止戊中的水蒸气进入,故C正确;
检验氯气需要湿润的淀粉碘化钾试纸,故D错误。
返回
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二
氯离子的检验
在三支试管中分别加入2~3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液,然后各滴入几滴AgNO3溶液,再分别加入少量稀硝酸,观察现象,填写下表:
二、氯离子的检验
试液2~3 mL 实验现象 离子方程式
滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸
①稀盐酸 _______________ ___________ _________________
②NaCl溶液 _______________ ___________ _________________
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Cl-+Ag+===AgCl↓
Cl-+Ag+===AgCl↓
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
试液2~3 mL 实验现象 离子方程式
滴入几滴硝酸银溶液 加入少量稀硝酸
③Na2CO3溶液 _______________ ____________________ _______________________、
________________________________
有白色沉淀
生成
沉淀溶解,有
气泡产生
+2Ag+===Ag2CO3↓
Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑
+H2O
思考　通过上述实验探究,总结氯离子的检验方法,并说明加入试剂的目的。
提示　取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则被检测溶液中含有Cl-,若无白色沉淀,则无Cl-。加入AgNO3溶液的目的是检验Cl-,加稀硝酸酸化的目的是排除C等的干扰,因为Ag2CO3可溶于稀硝酸,而AgCl不溶。
1.判断正误
(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成,则该溶液中一定含有Cl-
(2)检验Cl2中是否混有HCl,可通入AgNO3溶液中,若有白色沉淀产生,说明Cl2中混有HCl
(3)检验Na2CO3溶液中是否有NaCl杂质,可先加AgNO3溶液,再加过量的稀盐酸,若沉淀不溶解,则有NaCl杂质
×
×
×
2.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,由此判断该溶液中含有
A.Cl-、S B.Cl-、N C.Cl-、C D.Cl-、OH-
√
根据题给现象,生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸,且产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中存在C和Cl-。
归纳总结
氯离子检验的答题模板
取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入 AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则被检测溶液中含有Cl-,若无白色沉淀,则无Cl-。
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随堂演练　知识落实

甲 乙 丙 丁
1.下列关于Cl2制取、净化、性质及尾气吸收的实验原理与装置能达到实验目的的是
1
2
3
4
A.用装置甲制取Cl2 B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙验证Cl2的氧化性 D.用装置丁吸收多余的Cl2
√
1
2
3
4
浓盐酸和二氧化锰制取氯气
需要加热,图中缺少加热装置,
无法得到氯气,故A错误;
氯气和Na2S反应生成淡黄色
沉淀S,可以用Na2S溶液检验氯气的氧化性,故C正确;
1体积的水能溶解2体积的氯气,不能用水进行尾气处理,应该用NaOH溶液,故D错误。
1
2
3
4
2.(2024·云南宣威三中高一段考)实验室用如图装置制取并收集Cl2。下列说法不正确的是
A.该图所示的过程中存在3处明显错误
B.实验室可以用排饱和食盐水法收集Cl2
C.收集氯气时可用干燥的蓝色石蕊试纸
验满
D.该实验的反应原理为MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O
√
1
2
3
4
图示存在3处错误:①发生装置要加热,
②氯气密度比空气大,收集装置应长管
进短管出,③氯气有毒,不能直接排放到
空气中,A正确;
氯气不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色,应该用湿润的蓝色石蕊试纸,C错误。
3.(2024·扬州高一期末)下列实验操作能达到实验目的的是
1
2
3
4
选项 实验目的 实验操作
A 检验溶液中的Cl- 向溶液中先加盐酸,再加AgNO3溶液
B 干燥Cl2 将气体通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
C 吸收尾气中的Cl2 将气体通入盛有饱和食盐水的烧杯
D 测定氯水的pH 将氯水滴在pH试纸上,与标准比色卡对照
√
1
2
3
4
先加入盐酸,会引入Cl-,干扰Cl-的检验,A错误;
氯气不溶于饱和食盐水,应该用氢氧化钠溶液吸收尾气,C错误;
氯水中的次氯酸具有漂白性,会漂白pH试纸,D错误。
4.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:　　　
　　　 　。
1
2
3
4
KCl和K2CO3
KNO3
Ag++Cl-===AgCl↓、2Ag+
+C===Ag2CO3↓、Ag2CO3+2H+===2Ag++H2O+CO2↑
1
2
3
4
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知,一定含有K2CO3;由沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。
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课时对点练
题组一　氯气的实验室制法
1.某同学设计了如图所示的装置制备氯气,其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管。下列对其作用的叙述正确的是
A.防止氯气造成大气污染
B.使反应的氯气循环使用
C.使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶
D.使烧瓶内的压强与大气压保持一致
√
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制备氯气时,分液漏斗中盛放浓盐酸,烧瓶中盛放二氧化锰,若烧瓶内压强大时液体不易流下,若分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管,其作用为使烧瓶内的压强与分液漏斗中保持一致,便于液体顺利流下,故C正确。
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2.实验室制备氯气的化学方程式是MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+
Cl2↑。下列关于实验室制氯气的说法错误的是
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1个Cl2,转移2个电子
C.每消耗87 g MnO2,起还原作用的HCl为146 g
D.生成的氯气中含有水蒸气和HCl
√
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在MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑中,MnO2是氧化剂,HCl是还原剂,每生成1个Cl2转移2个电子;在参加反应的146 g HCl中,只有73 g HCl被氧化,即起还原作用的HCl为73 g;由于浓盐酸易挥发且反应需要加热,因此生成的氯气中含有水蒸气和HCl。
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3.实验室制备氯气的装置如下,以下装置中最多有几处错误
A.4 B.5 C.7 D.9
√
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该图存在的错误有①实验室制氯气选用
MnO2与浓盐酸反应;
②应选用分液漏斗;
③给圆底烧瓶加热时要垫陶土网;
④该反应需要加热;
⑤除杂时先除去HCl再用浓硫酸干燥,顺序反了;
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⑥因为氯气的密度大于空气,所以收集氯气时要长管进短管出;
⑦氯气有毒,需要加尾气处理装置;
综合以上分析,该装置中有7处错误,故选C。
13
题组二　氯气的实验室制法与性质综合应用
4.实验室也可以用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。现用如图所示装置制取纯净的无水CuCl2(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是
A.装置C中试剂是饱和食盐水,目的是
除去HCl气体
B.实验过程中,硬质玻璃管中产生大量
蓝色的烟
C.将装置A中的KMnO4直接换为MnO2,也可完成该实验
D.实验时,应先打开A中分液漏斗的活塞,再加热装置D
√
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装置A用KMnO4和浓盐酸反应制
取Cl2,制得的Cl2中会混有挥发出
的HCl和水蒸气,装置B中的试剂
是饱和食盐水,用来除去HCl,装置
C中试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气,保证进入装置D的是纯净的Cl2,进而制得CuCl2,最后的装置E盛装的试剂是NaOH,用来吸收多余的Cl2。根据分析,装置C中试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气,A错误;
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铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的
烟,B错误;
MnO2与浓盐酸常温下不反应,
C错误;
应先打开装置A中分液漏斗的活塞,当产生的氯气充满整套装置时,再点燃装置D处酒精灯,D正确。
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5.(2023·南昌调研)如图为某同学用高锰
酸钾和浓盐酸制备氯气,并验证氯气性质
的实验装置。下列相关说法错误的是
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.湿润蓝色石蕊试纸先变红,但也不能说明生成了酸性物质
D.淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色,说明氯气将I2氧化
√
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无水氯化钙的作用是干燥氯气,碱石灰
会与氯气反应,因此脱脂棉中的无水氯
化钙不能用碱石灰代替,故A错误;
从左边出来的干燥氯气,先与干燥品红
试纸接触,品红试纸不褪色,说明干燥的
氯气没有漂白作用,故B正确;
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由于HCl易挥发,挥发的HCl可使湿润
蓝色石蕊试纸先变红,故不能说明生
成了酸性物质,故C正确;
淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色,先变
蓝,是碘离子被氯气氧化为单质碘,淀
粉遇单质碘变蓝,后褪色,说明氯气继续将I2氧化,故D正确。
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题组三　氯离子的检验
6.检验Cl-时要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是
A.加速反应的进行 B.排除某些杂质离子的干扰
C.生成不溶于水的沉淀 D.增大沉淀的生成量
√
AgCl沉淀不溶于稀硝酸,但碳酸银、硫酸银、氢氧化银等溶于稀硝酸,故检验Cl-时要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是排除杂质离子的干扰,故B正确。
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7.(2024·河北保定高一月考)能一次性鉴别AgNO3、Na2CO3、NaCl三种溶液的试剂是
A.盐酸 B.NaOH溶液
C.BaCl2溶液 D.KNO3溶液
√
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盐酸与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,与Na2CO3反应生成气体,与NaCl不反应,能用盐酸鉴别三种溶液,A正确;
NaOH与Na2CO3、NaCl都不反应,不能鉴别两者,B错误;
BaCl2与Na2CO3、AgNO3反应都生成白色沉淀,不能鉴别两者,C错误;
KNO3与三种溶液都不反应,不能鉴别三种溶液,D错误。
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8.(2024·云南民族大学附中高一期末)氯在生产、生活中应用广泛,如图是部分含氯物质的“价—类”二维图,下列说法错误的是
A.测定b的水溶液的pH,用玻璃棒蘸取溶液
点在pH试纸上与标准比色卡对比即可
B.实验室中用MnO2与a的浓溶液在加热条
件下反应制取b
C.物质c见光易分解
D.d常用于自来水消毒
√
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b为Cl2,其水溶液具有漂白性,不能用pH试
纸测定其pH,A错误;
a为HCl,b为Cl2,实验室中用MnO2和浓盐酸
在加热条件下制取氯气,B正确;
物质c为HClO,HClO见光易分解,生成HCl和氧气,C正确;
d为ClO2,具有强氧化性,常用于自来水消毒,D正确。
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9.下列制备气体的原理正确,并能用如图装置(夹持仪器略)进行反应和气体收集的是
A.MnO2与浓盐酸反应制取Cl2
B.H2O2与MnO2制取O2
C.石灰石与稀硫酸反应制取CO2
D.Cu与稀硫酸反应制取H2
√
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MnO2 与浓盐酸反应制取 Cl2需要加热,故A不选;
H2O2 与MnO2制取O2,反应不需加热,且氧气不溶
于水,可以用排水法收集,故B选;
石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物质,
会覆盖在石灰石表面,阻碍石灰石和稀硫酸的进一步反应,且收集CO2不能用排水法不适合制取 CO2,故C不选;
Cu与稀硫酸不反应,不能制取 H2,故D不选。
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10.有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液,为鉴别它们取四支试管,每支试管分别装入上述一种溶液,再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液,下列叙述错误的是
A.若有三支试管出现沉淀时,则后加入的是AgNO3溶液
B.全部没有明显现象时,则后加入的是NH4NO3
C.一支试管出现气泡,两支试管出现沉淀时,则后加入的是HCl溶液
D.若只有两支试管出现沉淀,其余两支试管无明显现象时,则后加入的是
BaCl2溶液
√
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A正确,因为AgNO3溶液与Na2CO3、BaCl2、HCl反应均有白色沉淀生成,和NH4NO3溶液不反应;
B正确,NH4NO3和上述溶液均不反应;
C错误,加入HCl溶液后,一种(Na2CO3)溶液出现气泡,一种(AgNO3)溶液出现沉淀,其他没有现象;
D正确,加入BaCl2溶液,则Na2CO3、AgNO3两种溶液产生沉淀。
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11.常温下,二氯化二硫(S2Cl2)为橙黄色液体,遇水易发生反应,工业上用于橡胶的硫化。某学习小组用氯气和硫单质合成S2Cl2的实验装置如图所示,下列说法不正确的是
A.实验时需后点燃E处的酒精灯
B.C、D中所盛试剂分别为饱和
氯化钠溶液、浓硫酸
C.F、G之间应加上D装置
D.G装置中溶液也可改为澄清石灰水
√
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实验时应先点燃最左边酒精灯,
通入氯气排出空气,再点燃E处
酒精灯,A正确;
因为S2Cl2遇水易发生反应,所以
E中应为纯净干燥的氯气与S 反应,C 瓶中盛饱和氯化钠溶液,吸收挥发出的HCl气体,D瓶中盛浓硫酸吸水干燥,B正确;
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因为S2Cl2遇水易发生反应,所以
F、G之间应加上D装置,以防止
右侧水蒸气扩散进入E中,C正确;
G装置中溶液不可改为澄清石灰
水,澄清石灰水浓度较小,不能充分吸收尾气,D错误。
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12.如图所示,某小组同学拟用如图仪器,在实验室中制备干燥、纯净的氯气。请完成下列空白。
(1)上述仪器正确连接后应
进行的操作是__________
_______。
(2)实验室制备氯气反应的化学方程式是____________________________
_______。
检查装置
气密性
+2H2O
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑
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实验室用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,反应的化学方程式是MnO2+
4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
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(3)饱和食盐水的作用是　　 　　　　　,浓硫酸的作用是___________。
(4)为防止污染空气,实验时如图烧杯所盛溶液为___________,发生反应的离子方程式是　 　　　。
除去氯气中的HCl
干燥氯气
2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O
NaOH溶液
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(5)下列说法正确的是　　　　(填字母)。
A.钠、铁和铜都能和氯气反应,生成金属氯化物
B.液氯是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色
C.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰
D.氯水中含有次氯酸,氯水具有杀菌、漂白作用
ACD
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钠、铁和铜都能和氯气反应,
生成氯化钠、氯化铁、氯化
铜,故A正确;
液氯是氯气单质,它不能使干
燥的有色布条褪色,故B错误;
氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,生成HCl,故C正确。
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13.(2024·安徽亳州高一期末)次氯酸消毒液高效安全,适用于一般物体表面消毒、手部消毒以及地面、空间和环境消毒。实验室利用如下装置制取氯气并制取次氯酸消毒液。
(1)装置合理的连接顺序为a→
　 　　(按气流方向填各接口
的编号)。
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defgbc
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按气流方向装置Ⅰ制备氯气,装
置Ⅲ除去氯气中的氯化氢,装置
Ⅳ氯气与水反应制备HClO消毒
液,装置Ⅱ为尾气处理装置,气体
通入液体导管长进短出,故正确答案为adefgbc。
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(2)装置Ⅰ中反应的离子方程式是　 　　 　　　 　。
(3)装置Ⅱ中试剂X是　　　 　　;装置Ⅳ中多孔球泡的作用为_______
　　 　　　。
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试剂X是NaOH溶液,吸收尾气中多余的氯气;装置Ⅳ中多孔球泡能增大氯气与水的接触面积,使氯气与水充分反应。
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2
氢氧化钠溶液
增大氯
气与水的接触面积使氯气与水充分反应
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(4)反应结束后,取装置 Ⅳ 中少量液体于试管中,滴入几滴石蕊溶液,观察到的现象是　 　　　　,请分析原因_______________________(用离子方程式表示)。
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溶液先变红后褪色
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
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14.(2024·无锡高一期末)ClO2是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。按如图装置,以KClO3和HCl的乙醇溶液为原料制取ClO2的反应为2KClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2KCl+2H2O。
已知:ClO2常温下为易溶于水且不与
水反应的气体,水溶液呈深黄绿色,常
压下11 ℃时液化成红棕色液体,该条
件下Cl2难以液化。
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(1)上述反应中HCl体现的性质有　　 　　　。
(2)冰水浴的作用是　　　 　　。
(3)利用KClO3制备ClO2的另一种方法涉及的反应为2KClO3+H2O2+H2SO4
===2ClO2↑+K2SO4+O2↑+2H2O,该方法制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是　　　 。
酸性、还原性
将ClO2液化从而将ClO2与Cl2分离
无Cl2产生,不会生成对人体有潜在危害的有机氯代物
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