资源简介

(共78张PPT)
第3课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
目录
新知探究(一)——氯气的实验室制法
新知探究(二)——实验室制备气体的实验装置设计
课时跟踪检测
新知探究(三)——氯离子的检验
氯气的实验室制法
新知探究(一)
MnO2与稀盐酸不
反应
便于分液漏斗
中的液体流出
除去Cl2
中的HCl
长管
气体
短管
除去Cl2中
的水蒸气
长管
短管
短管
长管
2NaOH+Cl2
NaCl+NaClO+H2O
石灰水中Ca(OH) 2的
量太少，吸收不完全
酒精灯加热
使分液漏斗和圆底
烧瓶中的气压相等，便于
分液漏斗中的液体流下
。
[题点多维训练]
1．(2023·江苏卷)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是(　 )
A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2
√
解析：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；除去Cl2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；氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集气体注意长进短出，C正确；对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收，水吸收效果不好，D错误。
2．实验室中利用下图装置模拟制备“84”消毒液(有效成分为NaClO，由氯气和NaOH溶液反应制得)，下列说法正确的是(　 )
A．盛放浓盐酸的仪器是长颈漏斗
B．为除去Cl2中的HCl，装置a中的试剂为饱和NaCl溶液
C．装置c中的试剂为澄清石灰水，其作用是吸收尾
D．实验装置中缺少氯气的干燥装置
√
解析：制备Cl2装置中盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗，相对于长颈漏斗，更便于控制滴加速度、随用随停，A项错误；装置a中的试剂为饱和NaCl溶液，除去Cl2中的HCl，B项正确；装置c中用NaOH溶液吸收尾气，C项错误；实验过程中将生成的氯气通入NaOH溶液中反应，因此无需干燥装置，D项错误。
3．制取Cl2的原理是利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl－生成Cl2。
MnO2
HCl
1∶2
2
酸
(2)KMnO4是一种强氧化剂，常温下即可与浓盐酸反应生成Cl2，请写出化学方程式，做还原剂的HCl占参与反应HCl的多少？____________________________________________________________
____________________________。
4．某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的氧化性并模拟工业制取漂白粉，设计如图装置进行实验：
(1)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为
_________________________________________。
解析：MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2。
(2)装置的连接顺序为__________________________(填接口字母)。
解析：制备出的Cl2先通过饱和NaCl溶液除去HCl，然后通入淀粉 KI溶液中探究Cl2的氧化性，再通入石灰乳中模拟工业制取漂白粉，最后通入NaOH溶液中处理尾气，装置接口的连接顺序是a→e→d→i→h→b→c→g→f。
a→e→d→i→h→b→c→g→f
(3)饱和NaCl溶液的作用是____________________，淀粉 -KI溶液中的现象为_________。
解析：饱和NaCl溶液可除去Cl2中混有的HCl，氯气能够与KI反应生成KCl和I2，I2遇淀粉变蓝。
除去Cl2中混有的HCl
溶液变蓝
(4)氯气与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为
_________________________________________。
解析：氯气与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和水。
2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
实验室制备气体的实验装置设计
新知探究(二)
1．气体制取装置的连接顺序
2．各类装置的选择
(1)气体发生装置
①选择依据
反应原理、反应物的状态、反应条件等。
②装置的基本类型
(2)净化(干燥)装置
①净化原则
不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。
②净化装置
装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。
装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。
装置Ⅲ、Ⅳ(U形管、硬质玻璃管)：盛固体除杂试剂，进气口两端均可。
(3)收集装置
①选择依据
根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的成分发生反应来确定气体的收集方法。
②方法选择
排水法 向上排空气法 向下排空气法
适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。 气体不与空气中的成分反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等。 气体不与空气中的成分反应，且密度比空气小，如H2、CH4等。
(4)尾气处理装置
吸收法 a可用于NaOH溶液吸收Cl2、CO2(气体溶解或反应速率不快，不易引起倒吸)。b、c可用于收集极易溶且溶解速率很快的气体，如HCl等
燃烧法 可用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等
收集法 如NO，将气体用气球收集，然后处理，如图
[题点多维训练]
1．在实验室中用如图装置制备某种气体，对于反应物质和除杂试剂选择不合理的是(　 )
选项 甲中溶液 乙中试剂 丙中物质
A 浓盐酸 高锰酸钾 饱和食盐水
B 稀硫酸 锌粒 浓硫酸
C 双氧水 二氧化锰 浓硫酸
D 稀盐酸 大理石 氢氧化钠
√
解析：浓盐酸与高锰酸钾反应，制得混有HCl的氯气，可以通过饱和食盐水除杂，A正确；锌粒与稀硫酸反应，制得混有水蒸气的氢气，通过浓硫酸干燥，B正确；双氧水在二氧化锰催化下可制氧气，能用浓硫酸干燥，C正确；大理石与稀盐酸反应生成的CO2中混有HCl，氢氧化钠与CO2和HCl均发生反应，D错误。
2．(2024·福州高一期末)钌(Ru)是一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属，性质很稳定，且耐腐蚀性很强。实验室用H2还原RuO2来制备金属钌的装置如图所示。下列说法不正确的是(　 )
A．加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度
B．洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去HCl
C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热
D．启普发生器不可以用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
√
解析：可燃性气体在点燃或加热前必须验纯，故加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度，以免发生爆炸，A项正确；洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去氢气中的HCl，避免制得的Ru含有杂质，B项正确；结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K，用氢气冷却Ru，以免生成的Ru在高温时又被空气中的氧气氧化，C项错误；二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，而启普发生器不能加热，D项正确。
3．实验室用浓盐酸和MnO2制取Cl2，并以干燥的Cl2为原料制取FeCl3。已知FeCl3易升华，易潮解。
(1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为___________、________；从装置A导出的气体若不经过装置B、C而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是______________________________________________
___________________________。
饱和食盐水
浓硫酸
氯化氢和水蒸气随Cl2进入D中能和铁反应生成H2，
H2和Cl2混合受热会发生爆炸
(2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让Cl2充满装置，再点燃D处酒精灯，写出D中反应的化学方程式：______________________。
(3)装置F所起的作用是_____________________________________
_______________________。
解析：FeCl3易潮解，说明在制取FeCl3时要除去水蒸气。
吸收多余的Cl2，防止污染环境，防止
空气中的水蒸气进入E中
氯离子的检验
新知探究(三)
典例导学　
[典例]　有一包白色固体，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行下列实验：
①溶于水，得到无色溶液；
②在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀；
③再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不完全消失，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)请写出上述实验中有关反应的离子方程式：
_________________________________________________
_________________________________________________
KCl和K2CO3
KNO3
[解析]　三种物质溶于水均得到无色溶液，且相互之间不反应；加入AgNO3溶液生成白色沉淀，说明固体中可能含KCl、K2CO3或两者中的一种；滴加稀HNO3，沉淀量减少说明固体中含有K2CO3，沉淀不完全消失说明固体中含有KCl。
[系统融通知能]
1．氯离子的检验及答题规范
选用试剂 AgNO3溶液、稀硝酸
反应原理 Ag＋＋Cl－===AgCl↓
实验现象 产生白色沉淀
规范描述 取少量待测液于洁净试管中，加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若观察到溶液中有白色沉淀生成，说明溶液中含有Cl－
2．Cl－检验的思维流程
(1)检验流程
[题点多维训练]
题点(一)　Cl－的检验
1．下列检验Cl－的方法正确的是(　 )
A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－
B．在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－
D．在某溶液中滴加用稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
√
2．用如图所示方法，检验某固体中是否含有Cl－，下列说法正确的是(　 )
A．①是BaCl2溶液，②是稀盐酸
B．①是稀盐酸，②是稀BaCl2溶液
C．①是稀硝酸，②是AgNO3溶液
D．①是稀硫酸，②是AgNO3溶液
√
√
由以上实验判断：
(1)该溶液中肯定存在的离子有________________。
(2)肯定不存在的离子为_____。
(3)白色沉淀加入硝酸后，部分溶解，反应的离子方程式为__________________________________。
Ca2＋
Ag2CO3＋2H＋===CO2↑＋H2O＋2Ag＋
解析：取题述溶液少量，加入过量AgNO3溶液，产生白色沉淀，可能含有碳酸根离子、氯离子，过滤，向沉淀中加入过量的硝酸，沉淀部分溶解，并产生气体，说明含有碳酸根离子，则溶液中不能含有钙离子，沉淀不能完全溶解，说明含有氯离子，依据溶液呈电中性可知，溶液中一定含有钠离子。
课时跟踪检测
(选择题第1～8小题，每小题3分，第12小题5分，本检测满分80分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
13
12
√
1．某地区的自来水是采用二氧化氯消毒的，为了检验Cl－的存在，最好选用下列物质中的(　 )
A．石蕊溶液 B．盐酸和氯化钡溶液
C．硝酸银溶液 D．稀硝酸和硝酸银溶液
解析：先向自来水中滴入适量稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，则说明自来水中含有Cl－。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
√
2.下列有关氯及其化合物性质和用途的说法中不正确的是(　 )
A．实验室制备Cl2时，用NaOH溶液吸收尾气
B．NaClO不可用作食品的漂白剂
C．如图装置用浓盐酸和MnO2制取Cl2
D．家用洁厕剂含盐酸，消毒液含ClO－，若二者混合使用，会产生有毒的气体
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析：Cl2有毒，实验室制备Cl2时，应用NaOH溶液吸收尾气，防止Cl2污染环境，A项正确；NaClO不能用作食品的漂白剂，故B项正确；实验室用浓盐酸和MnO2制取Cl2时应加热，且Cl2应用向上排空气法或排饱和食盐水法收集，C项错误；家用洁厕剂含盐酸，消毒液含ClO－。若二者混合使用会发生化学反应：2H＋＋Cl－＋ClO－===H2O＋Cl2↑，Cl2有毒，故D项正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析：MnCl2可溶于水，写离子方程式时应拆分为Mn2＋和2Cl－，C项错误。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
√
4．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
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
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。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
√
5．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
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析：从HCl与MnO2反应的化学方程式可知146 g HCl与87 g MnO2恰好完全反应，但制Cl2时须用浓盐酸才能反应。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。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
√
6．(2024·合肥高一质检)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是(　 )
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析：制取Cl2应用浓盐酸与MnO2反应，故A错误；除杂时导管长进短出，图中进气不合理，故B错误；氯气密度大于空气，收集氯气的导管为长进短出，故C正确；氯气的尾气需要用碱液吸收，不能用水吸收，故D错误。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
12
11
13
3
√
7．有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl及NH4NO3五种无标签溶液，为鉴别它们，取四支试管分别装入一种溶液，向上述四支试管中加入少许剩下的一种溶液，下列结论错误的是(　 )
A．有三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液
B．若全部没有什么现象变化时，后加的是NH4NO3溶液
C．一支试管出现气体，两支试管出现沉淀时，最后加入的是HCl溶液
D．若只有两支试管出现沉淀时，则最后加入的可能是BaCl2溶液
1
2
4
5
6
7
8
9
10
12
11
13
3
解析：在所有溶液中，硝酸银可以和氯化钡、盐酸以及碳酸钠反应生成白色沉淀，所以有三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液，故A正确；NH4NO3和Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl混合均没有明显现象，所以若全部没有什么现象变化时，后加的是NH4NO3溶液，故B正确；如果最后加入的是HCl溶液，盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，和硝酸银反应生成氯化银沉淀，只有一支试管出现气体，一支试管出现沉淀，故C错误；氯化钡可以和碳酸钠以及硝酸银反应生成白色沉淀，即最后加入BaCl2溶液，有两支试管出现沉淀，故D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
8．实验室用下列装置制备无水AlCl3(183 ℃升华)，无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾。下列说法错误的是(　 )
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
A．b、c、f中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸
B．g中发生的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
C．e装置的收集器必须保持干燥
D．实验时，a和d处酒精灯应同时点燃
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析：b、c、f中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸，作用分别为除去氯气中的氯化氢气体、除去氯气中的水蒸气、防止水蒸气进入e，A正确；g中未反应的氯气被氢氧化钠溶液吸收，发生的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，B正确；e装置的收集器必须保持干燥，否则无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾，C正确；实验时，必须先点燃a处酒精灯，氯气通入一段时间后点燃d处酒精灯，D错误。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
9．(10分)(2024·福建南平期中)如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
回答下列问题：
(1)仪器a中盛放的试剂为________。
(2)当有少量Cl2通过后，观察到装置C中现象为_____________。
(3)当Cl2持续通过时，装置D中现象为______________。
(4)若要证明Cl2无漂白性，则必须在装置______(填字母)之前增加装有浓硫酸的洗气装置。
浓盐酸
溶液变成蓝色
有色布条褪色
D
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
(5)装置E的作用是_____________________________，
该反应的离子方程式为_______________________________。
吸收多余的氯气，防止污染空气
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
10．(15分)实验室用如图所示的仪器试剂制取氯化铁粉末，已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶水化合物：FeCl3＋6H2O===FeCl3·6H2O。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
(1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序)①接____，____接____，____接____。
解析：用A装置制取氯气，气体分别通入E盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯气中的氯化氢，①接⑦；D盛有浓硫酸的洗气瓶除去氯气中的水蒸气，⑥接④；除杂干燥后和B装置中的铁反应，⑤接②；装置C防止空气中的水蒸气进入。
⑦
⑥
④
⑤
②
10
1
2
4
5
6
7
8
9
11
12
13
3
(2)装置A中发生反应的还原剂是________，B中反应的化学方程式是_______________________。
HCl
10
1
2
4
5
6
7
8
9
11
12
13
3
(3)A、B中的酒精灯应先点燃________处(填“A”或“B”)的酒精灯，理由是______________________________________________________。
解析：A处是制取氯气，B处是氯气和铁反应，所以先点燃A处的酒精灯，使制取的Cl2排尽装置内的空气，防止铁被空气中的氧气氧化。
A
使制取的Cl2排尽装置内的空气，防止铁被空气中的氧气氧化
10
1
2
4
5
6
7
8
9
11
12
13
3
(4)这套实验装置是否完整？________(填“是”或“否”)，若不完整还需补充____________________________________装置(若第一问填“是”，则此问不需要作答)。
解析：氯气有毒，污染环境，所以不能直接排入空气中，所以这套实验装置不完整，氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以可补充用氢氧化钠溶液吸收多余氯气的尾气吸收装置。
否
装有氢氧化钠溶液的烧杯(或尾气吸收)
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
11．(12分)如图所示为在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a、b是可控制的弹簧铁夹。(已知：氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小)
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
(1)仪器A的名称是____________；烧杯中盛放的是_____________；烧瓶中反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)在收集氯气时，应________________(填如何控制a、b，下同)；当氯气收集完毕时应______________。
(3)若要制得2.13 g Cl2，理论上需要MnO2的质量是________。
分液漏斗
氢氧化钠溶液
关闭b，打开a
关闭a，打开b
2.61 g
12
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
13
3
高阶思维训练(选做题)
12．用浓盐酸和氯酸钾固体反应制Cl2时，发现所得气体颜色偏深，经分析发现该气体主要含有Cl2和ClO2两种气体，已知ClO2是黄绿色气体，熔点为－59.5 ℃，沸点为11 ℃，能溶于水，不溶于浓硫酸、四氯化碳，有强氧化性。某研究性小组用如图所示装置分离制得的混合气体，已知ClO2与NaOH反应生成等物质的量的两种盐，其中一种为NaClO3。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
√
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
解析： A中浓盐酸与氯酸钾反应，B中浓硫酸干燥气体，C可吸收混合气体中的氯气，D冷凝分离出二氧化氯，E作为安全瓶防止F中溶液倒吸进入D中，F中NaOH溶液可吸收尾气。C可吸收混合气体中的氯气，氯气溶解于四氯化碳中会使颜色不断加深，故A正确；由分析可知，B中盛有浓硫酸，作用是除去水蒸气，故B正确；E作为安全瓶防止F中溶液倒吸进入D中，不是收集Cl2的装置，故C错误；F中NaOH溶液可吸收尾气，故D正确。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
13．(14分)通过下列装置制备氯气，并验证氯气的性质。
(1)写出高锰酸钾与浓盐酸反应的离子方程式：
_____________________________________________。
1
2
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3
(2)注射器内水的作用是_______________。
(3)实验结束后，通过U形管左侧的导气管通入CO2气体，作用是_______________________________________。
(4)可以验证氯气具有氧化性的现象是____________________。
湿润试纸和红纸
赶尽装置内的氯气，让NaOH溶液完全吸收
淀粉碘化钾试纸变蓝第3课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验
新知探究(一)——氯气的实验室制法
[题点多维训练]
1．(2023·江苏卷)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是(　 )
A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2
2.实验室中利用下图装置模拟制备“84”消毒液(有效成分为NaClO，由氯气和NaOH溶液反应制得)，下列说法正确的是(　 )
A．盛放浓盐酸的仪器是长颈漏斗
B．为除去Cl2中的HCl，装置a中的试剂为饱和NaCl溶液
C．装置c中的试剂为澄清石灰水，其作用是吸收尾气
D．实验装置中缺少氯气的干燥装置
3．制取Cl2的原理是利用强氧化剂氧化浓盐酸中的Cl－生成Cl2。
(1)在反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是_______，还原剂是______，氧化剂和还原剂个数之比为______。每生成1个Cl2，转移________个电子，HCl除了表现还原性还表现出________性。
(2)KMnO4是一种强氧化剂，常温下即可与浓盐酸反应生成Cl2，请写出化学方程式，做还原剂的HCl占参与反应HCl的多少？______________________________________
________________________________________________________________________。
4．某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的氧化性并模拟工业制取漂白粉，设计如图装置进行实验：
(1)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置的连接顺序为____________________(填接口字母)。
(3)饱和NaCl溶液的作用是______________，淀粉 KI溶液中的现象为________________。
(4)氯气与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为__________________________。
新知探究(二)——实验室制备气体的实验装置设计
1．气体制取装置的连接顺序
2．各类装置的选择
(1)气体发生装置
①选择依据
反应原理、反应物的状态、反应条件等。
②装置的基本类型
固体＋固体气体 固体＋液体―→气体 固体＋液体气体
(2)净化(干燥)装置
①净化原则
不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。
②净化装置
装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。
装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。
装置Ⅲ、Ⅳ(U形管、硬质玻璃管)：盛固体除杂试剂，进气口两端均可。
(3)收集装置
①选择依据
根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的成分发生反应来确定气体的收集方法。
②方法选择
排水法 向上排空气法 向下排空气法
适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。 气体不与空气中的成分反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等。 气体不与空气中的成分反应，且密度比空气小，如H2、CH4等。
(4)尾气处理装置
吸收法 a可用于NaOH溶液吸收Cl2、CO2(气体溶解或反应速率不快，不易引起倒吸)。b、c可用于收集极易溶且溶解速率很快的气体，如HCl等
燃烧法 可用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等
收集法 如NO，将气体用气球收集，然后处理，如图
[题点多维训练]
1．在实验室中用如图装置制备某种气体，对于反应物质和除杂试剂选择不合理的是(　 )
选项 甲中溶液 乙中试剂 丙中物质
A 浓盐酸 高锰酸钾 饱和食盐水
B 稀硫酸 锌粒 浓硫酸
C 双氧水 二氧化锰 浓硫酸
D 稀盐酸 大理石 氢氧化钠
2．(2024·福州高一期末)钌(Ru)是一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属，性质很稳定，且耐腐蚀性很强。实验室用H2还原RuO2来制备金属钌的装置如图所示。下列说法不正确的是(　 )
A．加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度
B．洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去HCl
C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热
D．启普发生器不可以用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
3．实验室用浓盐酸和MnO2制取Cl2，并以干燥的Cl2为原料制取FeCl3。已知FeCl3易升华，易潮解。
(1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为______、________；从装置A导出的气体若不经过装置B、C而直接进入D管，将对实验产生的不良后果是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验时，先点燃A处的酒精灯，让Cl2充满装置，再点燃D处酒精灯，写出D中反应的化学方程式：__________________________________________________。
(3)装置F所起的作用是________________________________________________
________________________________________________________________________。
新知探究(三)——氯离子的检验
典例导学　
[典例]　有一包白色固体，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行下列实验：
①溶于水，得到无色溶液；
②在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀；
③再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不完全消失，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)请写出上述实验中有关反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
听课记录：
[系统融通知能]
1．氯离子的检验及答题规范
选用试剂 AgNO3溶液、稀硝酸
反应原理 Ag＋＋Cl－===AgCl↓
实验现象 产生白色沉淀
规范描述 取少量待测液于洁净试管中，加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若观察到溶液中有白色沉淀生成，说明溶液中含有Cl－
2．Cl－检验的思维流程
(1)检验流程
待测液 白色沉淀，说明溶液中含Cl－
(2)注意事项
①检验时要加稀硝酸，以排除CO等离子的干扰。不能用稀硫酸，因为Ag2SO4微溶，会干扰实验。更不能用盐酸，因为盐酸中含有Cl－。
②若被检液中含有SO，需先用Ba(NO3)2溶液除去SO，然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，检验Cl－的存在。
[题点多维训练]
题点(一)　Cl－的检验
1．下列检验Cl－的方法正确的是(　 )
A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－
B．在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－
D．在某溶液中滴加用稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
2．用如图所示方法，检验某固体中是否含有Cl－，下列说法正确的是(　 )
A．①是BaCl2溶液，②是稀盐酸
B．①是稀盐酸，②是稀BaCl2溶液
C．①是稀硝酸，②是AgNO3溶液
D．①是稀硫酸，②是AgNO3溶液
题点(二)　Cl－的推断
3．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，由此判断水溶液中含有(　 )
A．Cl－、SO B．Cl－、NO
C．Cl－、CO D．Cl－、OH－
4．某溶液中可能含有Na＋、Ca2＋、CO、Cl－等离子中的一种或几种。现进行以下实验：取上述溶液少量，加入过量AgNO3溶液，产生白色沉淀，过滤，向沉淀中加入过量的硝酸，沉淀部分溶解，并产生气体。由以上实验判断：
(1)该溶液中肯定存在的离子有________________________________________。
(2)肯定不存在的离子为__________。
(3)白色沉淀加入硝酸后，部分溶解，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
第3课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验
新知探究(一)
MnO2与稀盐酸不反应　便于分液漏斗中的液体流出　除去Cl2中的HCl气体　长管　短管　除去Cl2中的水蒸气　长管　短管　短管　长管　2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O　
石灰水中Ca(OH)2的量太少，吸收不完全　酒精灯加热　使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等，便于分液漏斗中的液体流下
[题点多维训练]
1．选C　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；除去Cl2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；氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集气体注意长进短出，C正确；对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收，水吸收效果不好，D错误。
2．选B　制备Cl2装置中盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗，相对于长颈漏斗，更便于控制滴加速度、随用随停，A项错误；装置a中的试剂为饱和NaCl溶液，除去Cl2中的HCl，B项正确；装置c中用NaOH溶液吸收尾气，C项错误；实验过程中将生成的氯气通入NaOH溶液中反应，因此无需干燥装置，D项错误。
3．(1)MnO2　HCl　1∶2　2　酸
(2)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，做还原剂的HCl占参与反应HCl的
4．解析：(1) MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2。(2)制备出的Cl2先通过饱和NaCl溶液除去HCl，然后通入淀粉 KI溶液中探究Cl2的氧化性，再通入石灰乳中模拟工业制取漂白粉，最后通入NaOH溶液中处理尾气，装置接口的连接顺序是a→e→d→i→h→b→c→g→f。(3)饱和NaCl溶液可除去Cl2中混有的HCl，氯气能够与KI反应生成KCl和I2，I2遇淀粉变蓝。(4)氯气与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和水。
答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　
(2)a→e→d→i→h→b→c→g→f
(3)除去Cl2中混有的HCl　溶液变蓝
(4)2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
新知探究(二)
1．选D　浓盐酸与高锰酸钾反应，制得混有HCl的氯气，可以通过饱和食盐水除杂，A正确；锌粒与稀硫酸反应，制得混有水蒸气的氢气，通过浓硫酸干燥，B正确；双氧水在二氧化锰催化下可制氧气，能用浓硫酸干燥，C正确；大理石与稀盐酸反应生成的CO2中混有HCl，氢氧化钠与CO2和HCl均发生反应，D错误。
2．选C　可燃性气体在点燃或加热前必须验纯，故加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度，以免发生爆炸，A项正确；洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去氢气中的HCl，避免制得的Ru含有杂质，B项正确；结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K，用氢气冷却Ru，以免生成的Ru在高温时又被空气中的氧气氧化，C项错误；二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，而启普发生器不能加热，D项正确。
3．解析：FeCl3易潮解，说明在制取FeCl3时要除去水蒸气。
答案：(1)饱和食盐水　浓硫酸　氯化氢和水蒸气随Cl2进入D中能和铁反应生成H2，H2和Cl2混合受热会发生爆炸
(2)2Fe＋3Cl22FeCl3
(3)吸收多余的Cl2，防止污染环境，防止空气中的水蒸气进入E中
新知探究(三)
[典例]　解析：三种物质溶于水均得到无色溶液，且相互之间不反应；加入AgNO3溶液生成白色沉淀，说明固体中可能含KCl、K2CO3或两者中的一种；滴加稀HNO3，沉淀量减少说明固体中含有K2CO3，沉淀不完全消失说明固体中含有KCl。
答案：(1)KCl和K2CO3　KNO3　
(2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓、2Ag＋＋CO===Ag2CO3↓、
Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑
[题点多维训练]
1．选D　检验Cl－时，一般先在被测液中加入稀硝酸酸化，以排除CO等的干扰，再加入AgNO3溶液，AgCl沉淀不溶于稀硝酸，注意不能用稀盐酸酸化，否则会引入Cl－，故D正确。
2．选C　A、B项引入Cl－，错误；D项，SO干扰Cl－检验，错误。
3．选C　沉淀部分溶解，且有无色无味气体生成，气体通入石灰水变浑浊，说明气体为CO2，综合分析知未知液中含Cl－和CO。
4．解析：取题述溶液少量，加入过量AgNO3溶液，产生白色沉淀，可能含有碳酸根离子、氯离子，过滤，向沉淀中加入过量的硝酸，沉淀部分溶解，并产生气体，说明含有碳酸根离子，则溶液中不能含有钙离子，沉淀不能完全溶解，说明含有氯离子，依据溶液呈电中性可知，溶液中一定含有钠离子。
答案：(1)CO、Na＋、Cl－　(2)Ca2＋
(3)Ag2CO3＋2H＋,CO2↑＋H2O＋2Ag＋课时跟踪检测(十六)　氯气的实验室制法　氯离子的检验
(选择题第1～8小题，每小题3分，第12小题5分，本检测满分80分)
1．某地区的自来水是采用二氧化氯消毒的，为了检验Cl－的存在，最好选用下列物质中的(　 )
A．石蕊溶液 B．盐酸和氯化钡溶液
C．硝酸银溶液 D．稀硝酸和硝酸银溶液
2.下列有关氯及其化合物性质和用途的说法中不正确的是(　 )
A．实验室制备Cl2时，用NaOH溶液吸收尾气
B．NaClO不可用作食品的漂白剂
C．如图装置用浓盐酸和MnO2制取Cl2
D．家用洁厕剂含盐酸，消毒液含ClO－，若二者混合使用，会产生有毒的气体
3．实验室利用MnO2与浓盐酸反应制氯气，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．每生成1分子氯气，就要转移2个电子
C．该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋4Cl－MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
D．Cl2中的杂质HCl可以用饱和食盐水除去
4．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
5．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
6．(2024·合肥高一质检)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是(　 )
7．有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl及NH4NO3五种无标签溶液，为鉴别它们，取四支试管分别装入一种溶液，向上述四支试管中加入少许剩下的一种溶液，下列结论错误的是(　 )
A．有三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液
B．若全部没有什么现象变化时，后加的是NH4NO3溶液
C．一支试管出现气体，两支试管出现沉淀时，最后加入的是HCl溶液
D．若只有两支试管出现沉淀时，则最后加入的可能是BaCl2溶液
8．实验室用下列装置制备无水AlCl3(183 ℃升华)，无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾。下列说法错误的是(　 )
A．b、c、f中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸
B．g中发生的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
C．e装置的收集器必须保持干燥
D．实验时，a和d处酒精灯应同时点燃
9.(10分)(2024·福建南平期中)如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。
回答下列问题：
(1)仪器a中盛放的试剂为________。
(2)当有少量Cl2通过后，观察到装置C中现象为________________________。
(3)当Cl2持续通过时，装置D中现象为________________________。
(4)若要证明Cl2无漂白性，则必须在装置______(填字母)之前增加装有浓硫酸的洗气装置。
(5)装置E的作用是________________________________________________________，
该反应的离子方程式为_________________________________________________。
10.(15分)实验室用如图所示的仪器试剂制取氯化铁粉末，已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶水化合物：FeCl3＋6H2O===FeCl3·6H2O。
(1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序)①接____，____接____，____接____。
(2)装置A中发生反应的还原剂是________，B中反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(3)A、B中的酒精灯应先点燃________处(填“A”或“B”)的酒精灯，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)这套实验装置是否完整？________(填“是”或“否”)，若不完整还需补充________________________________________________________________________装置
(若第一问填“是”，则此问不需要作答)。
11.(12分)如图所示为在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a、b是可控制的弹簧铁夹。(已知：氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小)
(1)仪器A的名称是____________；烧杯中盛放的是_____________；烧瓶中反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)在收集氯气时，应________________(填如何控制a、b，下同)；当氯气收集完毕时应________________________________________________________________________。
(3)若要制得2.13 g Cl2，理论上需要MnO2的质量是____________。
高阶思维训练(选做题)
12．用浓盐酸和氯酸钾固体反应制Cl2时，发现所得气体颜色偏深，经分析发现该气体主要含有Cl2和ClO2两种气体，已知ClO2是黄绿色气体，熔点为－59.5 ℃，沸点为11 ℃，能溶于水，不溶于浓硫酸、四氯化碳，有强氧化性。某研究性小组用如图所示装置分离制得的混合气体，已知ClO2与NaOH反应生成等物质的量的两种盐，其中一种为NaClO3。
下列说法中不正确的是(　 )
A．装置C中溶液颜色将不断加深
B．装置B的作用是除去水蒸气
C．装置E的作用为收集Cl2
D．装置F中ClO2与NaOH反应的离子方程式为2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O
13.(14分)通过下列装置制备氯气，并验证氯气的性质。
(1)写出高锰酸钾与浓盐酸反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
(2)注射器内水的作用是_____________________________________________________。
(3)实验结束后，通过U形管左侧的导气管通入CO2气体，作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)可以验证氯气具有氧化性的现象是_______________________________。
课时跟踪检测(十六)
1．选D　先向自来水中滴入适量稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，则说明自来水中含有Cl－。
2．选C　Cl2有毒，实验室制备Cl2时，应用NaOH溶液吸收尾气，防止Cl2污染环境，A项正确；NaClO不能用作食品的漂白剂，故B项正确；实验室用浓盐酸和MnO2制取Cl2时应加热，且Cl2应用向上排空气法或排饱和食盐水法收集，C项错误；家用洁厕剂含盐酸，消毒液含ClO－。若二者混合使用会发生化学反应：2H＋＋Cl－＋ClO－===H2O＋Cl2↑，Cl2有毒，故D项正确。
3．选C　MnCl2可溶于水，写离子方程式时应拆分为Mn2＋和2Cl－，C项错误。
4．选B 　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。
5．选A　从HCl与MnO2反应的化学方程式可知146 g HCl与87 g MnO2恰好完全反应，但制Cl2时须用浓盐酸才能反应。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。
6．选C　制取Cl2应用浓盐酸与MnO2反应，故A错误；除杂时导管长进短出，图中进气不合理，故B错误；氯气密度大于空气，收集氯气的导管为长进短出，故C正确；氯气的尾气需要用碱液吸收，不能用水吸收，故D错误。
7．选C　在所有溶液中，硝酸银可以和氯化钡、盐酸以及碳酸钠反应生成白色沉淀，所以有三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液，故A正确；NH4NO3和Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl混合均没有明显现象，所以若全部没有什么现象变化时，后加的是NH4NO3溶液，故B正确；如果最后加入的是HCl溶液，盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，和硝酸银反应生成氯化银沉淀，只有一支试管出现气体，一支试管出现沉淀，故C错误；氯化钡可以和碳酸钠以及硝酸银反应生成白色沉淀，即最后加入BaCl2溶液，有两支试管出现沉淀，故D正确。
8．选D　b、c、f中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸，作用分别为除去氯气中的氯化氢气体、除去氯气中的水蒸气、防止水蒸气进入e，A正确；g中未反应的氯气被氢氧化钠溶液吸收，发生的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，B正确；e装置的收集器必须保持干燥，否则无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾，C正确；实验时，必须先点燃a处酒精灯，氯气通入一段时间后点燃d处酒精灯，D错误。
9．(1)浓盐酸　(2)溶液变成蓝色　(3)有色布条褪色　(4)D
(5)吸收多余的氯气，防止污染空气
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
10．解析：(1)用A装置制取氯气，气体分别通入E盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯气中的氯化氢，①接⑦；D盛有浓硫酸的洗气瓶除去氯气中的水蒸气，⑥接④；除杂干燥后和B装置中的铁反应，⑤接②；装置C防止空气中的水蒸气进入。(2)烧瓶A中发生反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，所以还原剂为HCl；B中反应是铁和氯气的反应，反应生成氯化铁，化学方程式为3Cl2＋2Fe2FeCl3。(3)A处是制取氯气，B处是氯气和铁反应，所以先点燃A处的酒精灯，使制取的Cl2排尽装置内的空气，防止铁被空气中的氧气氧化。(4)氯气有毒，污染环境，所以不能直接排入空气中，所以这套实验装置不完整，氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以可补充用氢氧化钠溶液吸收多余氯气的尾气吸收装置。
答案：(1)⑦　⑥　④　⑤　②　(2)HCl　3Cl2＋2Fe2FeCl3
(3)A　使制取的Cl2排尽装置内的空气，防止铁被空气中的氧气氧化　
(4)否　装有氢氧化钠溶液的烧杯(或尾气吸收)
11．(1)分液漏斗　氢氧化钠溶液　MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　
(2)关闭b，打开a　关闭a，打开b　(3)2.61 g
12．选C　A中浓盐酸与氯酸钾反应，B中浓硫酸干燥气体，C可吸收混合气体中的氯气，D冷凝分离出二氧化氯，E作为安全瓶防止F中溶液倒吸进入D中，F中NaOH溶液可吸收尾气。C可吸收混合气体中的氯气，氯气溶解于四氯化碳中会使颜色不断加深，故A正确；由分析可知，B中盛有浓硫酸，作用是除去水蒸气，故B正确；E作为安全瓶防止F中溶液倒吸进入D中，不是收集Cl2的装置，故C错误；F中NaOH溶液可吸收尾气，故D正确。
13．(1)2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
(2)湿润试纸和红纸
(3)赶尽装置内的氯气，让NaOH溶液完全吸收
(4)淀粉碘化钾试纸变蓝

展开更多......

收起↑