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第三课时　氯气的实验室制法
1.下列关于实验室制氯气的说法中错误的是（　　）
A.该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋4Cl－MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
B.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸，可以证明是否有氯气逸出
C.HCl表现还原性和酸性
D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的
2.（2024·泰安高一检测）根据氯气的物理性质，有人设计了如图所示的装置收集氯气，下列说法中正确的是（　　）
A.排空气法收集氯气：A进气，B出气
B.排空气法收集氯气：B进气，A出气
C.排饱和食盐水法收集氯气：A进气，B出液
D.排氢氧化钠溶液法收集氯气：B进气，A出液
3.氯气是实验室和工业上的常用气体，下列说法不正确的是（　　）
A.可采用碱石灰干燥氯气
B.可通过排饱和食盐水法收集氯气
C.常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中
D.工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸
4.实验室用下列方法制取氯气：①用384 g质量分数为38％的浓盐酸与足量的二氧化锰反应；②用87 g二氧化锰与足量浓盐酸反应。若不考虑氯化氢的挥发，则反应后所得氯气的质量（　　）
A.方法①比方法②多 B.方法②比方法①多
C.两种方法一样多 D.无法比较
5.如图所示是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是（　　）
A.铁屑和稀硫酸 B.二氧化锰和浓盐酸
C.氯酸钾和二氧化锰 D.碳酸钙和稀盐酸
6.氯气、“84”消毒液、漂白粉等都是含氯的消毒剂，某化学兴趣小组利用如图装置制备“84”消毒液、漂白粉，并收集纯净干燥的氯气。回答下列问题：
（1）装置丁用来收集纯净且干燥的氯气，进气口为　　　　（填字母）；装置乙和丙盛装的试剂分别是　　　　、　　　　（填名称）。
（2）将氯气通入装置己中制备漂白液，则装置己中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，
有同学认为装置己还有一个作用，该作用为　　　　　　　　　　　　　　，发挥该作用时　　　　（填“能”或“不能”）用澄清石灰水代替。
（3）装置戊中盛装石灰乳用来制备漂白粉，漂白粉的有效成分为　　　　（填化学式），漂白粉长时间暴露在空气中容易发生变质的原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（结合化学方程式说明）。
7.（2024·商丘高一期中）将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成Cl2，将Cl2通入后续的玻璃弯管中，进行如图探究实验。下列说法正确的是（　　）
A.固体X可以是MnO2
B.a处花瓣褪色，Cl2与水反应的离子方程式为Cl2＋H2OCl－＋ClO－＋2H＋
C.加热b处，可观察到苍白色火焰
D.d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用
8. 实验室中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中试剂可以是饱和食盐水，目的是除去Cl2中的HCl
B.实验过程中，硬质玻璃管中产生大量棕黄色的烟
C.装置B中试剂可以是浓硫酸，目的是除去Cl2中的H2O
D.实验时，应该先加热装置D，再加热装置A
9.某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰（氢氧化钙）反应制取少量漂白粉（该反应放出热量），回答下列问题：
（1）在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，写出该反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）C装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（用离子方程式表示）。
（3）此实验所得漂白粉的有效成分偏低，该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应。
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca（ClO3）2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是将U形管置于　　　　　　（填“冰水浴”或“热水浴”）中。
②另一个副反应是2HCl＋Ca（OH）2CaCl2＋2H2O，为避免此副反应的发生，装置的改进措施为　　　　　　　　　　。
10.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：
（1）连接上述仪器的正确顺序（填各接口处的字母）：　　　　　　　　　接　　　　　　　　　；　　　　　　　　　接　　　　　　　　　；　　　　　　　　　接　　　　　　　　　；　　　　　　　接　　　　。
（2）装置中，饱和食盐水的作用是　　　　　　　　　；NaOH溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　。
（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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）写出下列反应的化学方程式。
①气体发生装置中进行的反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②NaOH溶液中发生的反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第三课时　氯气的实验室制法
1.A　氯化锰在溶液中完全电离，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，A错误。
2.A　氯气的密度比空气大，若用排空气法收集，集气瓶中导管应长进短出，A正确，B错误；若用排饱和食盐水法收集氯气，应短管进气长管出液，C错误；氢氧化钠溶液会吸收氯气，D错误。
3.A　氯气可与碱反应，碱石灰含有氢氧化钠和氧化钙，因此，不能用碱石灰干燥氯气，A不正确。
4.B　在MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应中，随着浓盐酸变稀，不再与二氧化锰反应，384 g质量分数为38％的浓盐酸不可能完全反应，制得的氯气小于71 g；若浓盐酸足量，87 g二氧化锰可制得71 g氯气。
5.D　铁和稀硫酸生成的氢气应用向下排空气法收集；二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需加热；氯酸钾和二氧化锰反应制取氧气为“固＋固加热”型装置；碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳的反应不需加热，二氧化碳密度大于空气，且可用浓硫酸干燥。
6.（1）b　饱和食盐水　浓硫酸
（2）Cl2＋2OH－ClO－＋Cl－＋H2O　吸收尾气Cl2，防止污染空气　不能
（3）Ca（ClO）2　漂白粉在空气中会发生反应：Ca（ClO）2＋CO2＋H2OCaCO3＋2HClO和2HClO2HCl＋O2↑，从而变质失效
解析：本实验通过二氧化锰和浓盐酸加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水来制备氯气，而后通过饱和食盐水吸收氯气中混有的氯化氢气体，通过浓硫酸干燥氯气，收集氯气时应该长进短出，因氯气有毒，最后用氢氧化钠吸收尾气，防止污染空气；氢氧化钙溶液吸收的氯气较少，故吸收尾气时，不能用澄清石灰水代替。（3）漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙，有效成分是次氯酸钙；漂白粉长时间暴露在空气中，次氯酸钙会和水、CO2反应生成碳酸钙和次氯酸，HClO见光易分解生成HCl和O2，故原因为漂白粉在空气中会发生反应：Ca（ClO）2＋CO2＋H2OCaCO3＋2HClO和2HClO2HCl＋O2↑，从而变质失效。
7.D　二氧化锰与浓盐酸需加热才能反应制取氯气，A错误；a处花瓣褪色，鲜花花瓣中有水分，Cl2与水反应的离子方程式为Cl2＋H2OCl－＋HClO＋H＋，B错误；加热b处，可观察到有白烟生成，是由于Na与Cl2反应生成了NaCl小颗粒，看不到苍白色火焰，C错误；d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用，D正确。
8.B　为了得到干燥纯净的氯气，因此要先除去氯化氢，后除去水蒸气，因此装置B盛放饱和食盐水，除去Cl2中的HCl，装置C中盛放浓硫酸，除去水蒸气，A、C错误；铜和氯气加热反应，产生棕黄色的烟，B正确；实验时，为了排净装置内空气，应该先点燃装置A处的酒精灯，至产生的氯气充满整个装置，然后再点燃D处的酒精灯，D错误。
9.（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　（2）Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O　（3）①冰水浴　②在A、B装置之间加一个盛有饱和食盐水的洗气瓶
解析：（2）氯气是有毒气体，为防止污染空气，要进行尾气处理，C装置中的氢氧化钠溶液用于吸收未反应完的氯气，发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O。（3）①因温度较高时发生副反应生成Ca（ClO3）2，故可将B装置放在冰水浴中来避免该副反应的发生。②因浓盐酸易挥发，则另一个副反应为HCl与消石灰的反应，所以应除去氯气中的HCl，即在A、B装置之间接一个装有饱和食盐水的洗气瓶。
10.（1）E　C　D　A　B　H　G　F
（2）除去氯气中的HCl杂质　吸收过量的氯气
（3）试纸变蓝　2KI＋Cl22KCl＋I2
（4）①MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
②2NaOH＋Cl2NaCl＋NaClO＋H2O
解析：（1）按照制备气体的“反应装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。（2）装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中HCl杂质；浓硫酸的作用是除去Cl2中的水蒸气；NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2。（3）湿润的淀粉-KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2＋2KI2KCl＋I2，淀粉遇I2变蓝色。
2 / 3第三课时　氯气的实验室制法
课程 标准 1.能利用典型代表物的性质和反应，设计氯气的制备、提纯和检验等简单任务的方案。 2.通过对氯气实验室制法的学习，学会研究气体实验室制法的方法和流程
分点突破　氯气的实验室制法
　实验室里用MnO2与浓盐酸混合共热制取Cl2[MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O]，实验装置如下：
【交流讨论】
1.用上述实验方法制得的Cl2中混有哪些杂质？上述装置中饱和食盐水和浓硫酸的作用分别是什么？
2.烧杯中NaOH溶液的作用是什么？某同学认为可以用澄清石灰水代替NaOH溶液，同时还可以制得漂白粉，你认为该同学的想法是否合理？依据是什么？
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，若MnO2过量，则HCl　　　　（填“能”或“不能”）反应完全，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）KMnO4是一种很强的氧化剂，常温下即可与浓盐酸反应生成Cl2，请写出化学方程式，作还原剂的HCl占参与反应的多少？
实验室制备氯气
名师点拨
（1）实验室用MnO2和盐酸制Cl2，盐酸必须为浓盐酸，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，变成稀盐酸时，反应停止。
（2）在MnO2和浓盐酸的反应中，浓盐酸既起还原剂的作用，又起酸的作用，体现了还原性和酸性。
　　
1.在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制备Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的装置正确的是（　　）
2.（2024·通州高一期中）某小组同学用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气后，按照净化、收集、性质检验和尾气处理的顺序进行实验，下列装置不能达到实验目的的是（　　）
A B
C D
制备气体的装置与连接方法（归纳与论证）
【典例】　某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示（夹持装置略）：
已知：锰酸钾（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－
回答下列问题：
（1）装置A中a的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；装置C中的试剂为　　　　；装置A中制备Cl2的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法是　　　　　　　　　　　　　　　。
【规律方法】
实验室中制取气体装置的设计流程
（1）常见气体制备装置
反应物为固体（加热） 反应物为固体＋液体（不加热） 反应物为固体＋液体（加热）
装置示意图
典型 气体 O2等 H2、O2、CO2等 Cl2等
（2）常用除杂装置
①洗气瓶（甲）：盛有液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。
②干燥管（乙）：盛有固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。
（3）常用气体收集方法
方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
装置
典型 气体 O2、H2等 O2、Cl2、CO2等 H2、NH3等
（4）常用气体尾气处理方法
方法 装置 典型气体
燃烧法 CO等
吸收法 Cl2、SO2等
收集法 CO等
【迁移应用】
1.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
2.下列能达到实验目的的是（　　）
　
A.①除去杂质气体CO2
B.②收集并吸收多余的Cl2
C.③干燥Cl2
D.④吸收HCl制盐酸
3.现提供下列实验装置：
（1）写出B装置中仪器甲的名称　　　　　。
（2）以高锰酸钾为原料制备氧气，还原产物是　　　　　（填名称），该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色粉末状固体，是航空航天、潜水艇的供氧剂。常温下与水反应制取氧气，选择的发生装置是　　　　（填字母）。检验该装置气密性的操作方法：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
1.实验室制取氯气装置如图所示。主要操作步骤为：
①加热制取氯气
②收集氯气
③检查装置气密性
④处理尾气
下列选项中正确的实验操作顺序是（　　）
A.①②③④ B.③①②④
C.②④③① D.④③①②
2.下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述中，不正确的是（　　）
A.MnO2与浓盐酸共热
B.用向下排空气法收集Cl2
C.缓慢加热反应
D.多余氯气常用较浓的碱液吸收
3.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
4.（2024·保定高一期中）在实验室采用如图装置制备气体，合理的是（夹持装置已略去）（　　）
化学试剂 制备的气体
A 稀盐酸与碳酸氢钠 CO2
B 稀硫酸与铝 H2
C 过氧化氢与二氧化锰 O2
D 浓盐酸与高锰酸钾 Cl2
5.（2024·银川高一期末）实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气，所需实验装置如图所示。
（1）写出装置中发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）连接上述仪器，仪器的正确连接顺序是a→　　　　　　。
（3）NaOH溶液的作用是（用化学方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第三课时　氯气的实验室制法
【基础知识·准落实】
分点突破
探究活动
交流讨论
1.提示：Cl2中混有HCl和水蒸气。用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体，用浓硫酸除去Cl2中的水蒸气。
2.提示：NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2，以防污染环境。不合理；澄清石灰水中Ca（OH）2的浓度较小，不宜用来吸收尾气。
3.提示：（1）MnO2　HCl　1∶2　2　酸　不能　随着反应的进行，浓盐酸逐渐变稀，不再与MnO2反应
（2）2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，作还原剂的HCl占参与反应的。
自主练习
1.C　收集气体时，集气瓶不能堵住，应用双孔橡胶塞，A错误；该装置收集的是密度小于空气的气体，而氯气密度大于空气，且氯气有毒不能直接排放，B错误；该装置可收集比空气密度大的氯气，剩余的氯气需要用氢氧化钠溶液吸收，为防止倒吸，用倒扣在水面的漏斗，符合要求，C正确；氯气与氢氧化钠溶液反应，收集不到氯气，D错误。
2.D　氯气在水中的溶解度较小，氯气不可能被水完全吸收，会逸出污染空气，则题给D装置不能达到吸收氯气而防止污染空气的实验目的，D符合题意。
【关键能力·细培养】
【典例】　（1）平衡气压，使浓盐酸顺利滴下　NaOH溶液
Ca（ClO）2＋4HCl（浓）CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
（2）在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
解析：（1）装置A中a的作用是平衡气压，使浓盐酸能够顺利滴下；该实验过程中有毒性较大的氯气参与反应，故装置C中盛放NaOH溶液，用于吸收有毒气体氯气，防止其逸出污染空气；酸性条件下，ClO－与Cl－发生氧化还原反应（归中反应）生成氯气，故装置A中制备Cl2的化学方程式是Ca（ClO）2＋4HCl（浓）CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。（2）盐酸具有挥发性，则用浓盐酸制备的Cl2中含有HCl杂质，该杂质进入装置B中会使溶液碱性减弱，而溶液碱性减弱时Mn易发生歧化反应生成Mn和MnO2，又因为HCl还可还原装置B中生成的 KMnO4，导致产物损失，改进的方法是在装置A和装置B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶，以除去Cl2中的HCl杂质。
迁移应用
1.B　MnO2与浓盐酸反应制取Cl2需要加热，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，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接触，反应会很快停止，不适合制取CO2，C不选；Cu与稀硫酸不反应，不能制取H2，D不选。
2.C　A项，导气管应该“长进短出”；B项，Cl2密度比空气密度大，Cl2会直接进入NaOH溶液，收集不到气体；D项，HCl易溶于水，会发生倒吸。
3.（1）分液漏斗　（2）锰酸钾、二氧化锰　2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　（3）B　将该装置与D装置相连，向水槽中加水没过导管口，关闭分液漏斗下端活塞，用酒精灯微热或热毛巾捂锥形瓶的底部，若导管口有气泡，撤去酒精灯或热毛巾后，导管中有一段水柱，则装置气密性良好
解析：（2）高锰酸钾受热分解：2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，根据化学方程式，Mn的化合价由＋7价降低为＋6、＋4价，还原产物为锰酸钾、二氧化锰。（3）Na2O2与水反应不需要加热，又因为Na2O2为粉末，因此该反应不能使用启普发生器简易装置，应选用B装置；检验该装置气密性的操作方法：将该装置与D装置相连，向水槽中加水没过导管口，关闭分液漏斗下端活塞，用酒精灯微热或热毛巾捂锥形瓶的底部，若导管口有气泡，撤去酒精灯或热毛巾后，导管中有一段水柱，则装置气密性良好。
【教学效果·勤检测】
1.B　利用图中装置制取氯气，先检验气密性，再加热制备氯气，然后收集氯气，最后处理尾气，则正确的实验操作顺序是③①②④。
2.B　因为氯气的密度比空气大，所以可用向上排空气法收集Cl2，B错误。
3.C　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；每消耗87 g MnO2，参加反应的HCl为146 g，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。
4.B　A项，二氧化碳的密度大于空气，二氧化碳应从长导管通入，错误；B项，稀硫酸与铝反应放出H2，H2的密度小于空气，从短导管通入进行收集，正确；C项，O2的密度大于空气，O2应从长导管通入，错误；D项，Cl2的密度大于空气，Cl2应从长导管通入，错误。
5.（1）MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　（2）d→e→b→c→f→g→h
（3）Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O
解析：（2）生成的氯气中含HCl气体和水蒸气，需经过饱和食盐水除去HCl气体，再经过浓硫酸干燥，最后进行收集，多余的气体需用NaOH溶液吸收，避免污染空气，则装置连接顺序：a→d→e→b→c→f→g→h。
6 / 6(共74张PPT)
第三课时　氯气的实验室制法
课程 标准 1.能利用典型代表物的性质和反应，设计氯气的制备、提纯
和检验等简单任务的方案。
2.通过对氯气实验室制法的学习，学会研究气体实验室制法
的方法和流程
目 录
1、基础知识·准落实
4、学科素养·稳提升
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破　氯气的实验室制法
　实验室里用MnO2与浓盐酸混合共热制取Cl2[MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O]，实验装置如下：
【交流讨论】
1. 用上述实验方法制得的Cl2中混有哪些杂质？上述装置中饱和食盐
水和浓硫酸的作用分别是什么？
提示：Cl2中混有HCl和水蒸气。用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气
体，用浓硫酸除去Cl2中的水蒸气。
2. 烧杯中NaOH溶液的作用是什么？某同学认为可以用澄清石灰水代
替NaOH溶液，同时还可以制得漂白粉，你认为该同学的想法是否
合理？依据是什么？
提示：NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2，以防污染环境。不合
理；澄清石灰水中Ca（OH）2的浓度较小，不宜用来吸收尾气。
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，若MnO2过量，则HCl 　　（填
“能”或“不能”）反应完全，原因
是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
提示：（1）MnO2　HCl　1∶2　2　酸　不能　随着反应的
进行，浓盐酸逐渐变稀，不再与MnO2反应
（2）KMnO4是一种很强的氧化剂，常温下即可与浓盐酸反应
生成Cl2，请写出化学方程式，作还原剂的HCl占参与反应
的多少？
提示：（2）2KMnO4＋16HCl（浓） 2KCl＋2MnCl2＋
5Cl2↑＋8H2O，作还原剂的HCl占参与反应的 。
实验室制备氯气
名师点拨
（1）实验室用MnO2和盐酸制Cl2，盐酸必须为浓盐酸，随着反应的进
行，盐酸的浓度逐渐减小，变成稀盐酸时，反应停止。
（2）在MnO2和浓盐酸的反应中，浓盐酸既起还原剂的作用，又起酸
的作用，体现了还原性和酸性。
1. 在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制备Cl2并进行相关实验。下列收
集Cl2的装置正确的是（　　）
解析：C　收集气体时，集气瓶不能堵住，应用双孔橡胶塞，A错
误；该装置收集的是密度小于空气的气体，而氯气密度大于空气，
且氯气有毒不能直接排放，B错误；该装置可收集比空气密度大的
氯气，剩余的氯气需要用氢氧化钠溶液吸收，为防止倒吸，用倒扣
在水面的漏斗，符合要求，C正确；氯气与氢氧化钠溶液反应，收
集不到氯气，D错误。
2. （2024·通州高一期中）某小组同学用浓盐酸与二氧化锰反应制取
氯气后，按照净化、收集、性质检验和尾气处理的顺序进行实验，
下列装置不能达到实验目的的是（　　）
A B
C D
解析：D　氯气在水中的溶解度较小，氯气不可能被水完全吸收，
会逸出污染空气，则题给D装置不能达到吸收氯气而防止污染空气
的实验目的，D符合题意。
关键能力·细培养
2
互动探究 深化认知
制备气体的装置与连接方法（归纳与论证）
【典例】　某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示
（夹持装置略）：
已知：锰酸钾（K2MnO4）在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时
易发生反应：
3Mn ＋2H2O 2Mn ＋MnO2↓＋4OH－
回答下列问题：
（1）装置A中a的作用是 ；
装置C中的试剂为 ；装置A中制备Cl2的化学方程
式为 。
平衡气压，使浓盐酸顺利滴下
NaOH溶液　
Ca（ClO）2＋4HCl（浓） CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O　
解析：（1）装置A中a的作用是平衡气压，使浓盐酸能够顺利滴
下；该实验过程中有毒性较大的氯气参与反应，故装置C中盛放
NaOH溶液，用于吸收有毒气体氯气，防止其逸出污染空气；酸
性条件下，ClO－与Cl－发生氧化还原反应（归中反应）生成氯
气，故装置A中制备Cl2的化学方程式是Ca（ClO）2＋4HCl
（浓） CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。
（2）上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法
是 。
解析：（2）盐酸具有挥发性，则用浓盐酸制备的Cl2中含有HCl
杂质，该杂质进入装置B中会使溶液碱性减弱，而溶液碱性减弱
时Mn 易发生歧化反应生成Mn 和MnO2，又因为HCl还可
还原装置B中生成的 KMnO4，导致产物损失，改进的方法是在
装置A和装置B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶，以除去Cl2中
的HCl杂质。
在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
【规律方法】
实验室中制取气体装置的设计流程
（1）常见气体制备装置
反应物为固体 （加热） 反应物为固体＋
液体（不加热） 反应物为固体＋
液体（加热）
装置示意图
典型气体 O2等 H2、O2、CO2等 Cl2等
（2）常用除杂装置
①洗气瓶（甲）：盛有液体除杂试剂，气流方向是长管进，短
管出。
②干燥管（乙）：盛有固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细
口出。
（3）常用气体收集方法
方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
装置
典型气体 O2、H2等 O2、Cl2、CO2等 H2、NH3等
（4）常用气体尾气处理方法
方法 装置 典型气体
燃烧法 CO等
吸收法
Cl2、SO2等
收集法 CO等
【迁移应用】
1. 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
解析：B　MnO2与浓盐酸反应制取Cl2需要加热，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，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接触，反应会很快停
止，不适合制取CO2，C不选；Cu与稀硫酸不反应，不能制取H2，
D不选。
2. 下列能达到实验目的的是（　　）
A. ①除去杂质气体CO2
B. ②收集并吸收多余的Cl2
C. ③干燥Cl2
D. ④吸收HCl制盐酸
解析：C　A项，导气管应该“长进短出”；B项，Cl2密度比空气
密度大，Cl2会直接进入NaOH溶液，收集不到气体；D项，HCl易
溶于水，会发生倒吸。
3. 现提供下列实验装置：
（1）写出B装置中仪器甲的名称 。
（2）以高锰酸钾为原料制备氧气，还原产物是
（填名称），该反应的化学方程式为
。
分液漏斗　
锰酸钾、二氧化
锰　
2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑
（3）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色粉末状固体，是航空航
天、潜水艇的供氧剂。常温下与水反应制取氧气，选择的发
生装置是 （填字母）。检验该装置气密性的操作方
法：


。
B　　
将该装置与D装置相连，向水槽中加水没过导管口，
关闭分液漏斗下端活塞，用酒精灯微热或热毛巾捂锥形瓶的
底部，若导管口有气泡，撤去酒精灯或热毛巾后，导管中有
一段水柱，则装置气密性良好
解析：（2）高锰酸钾受热分解：2KMnO4 K2MnO4＋
MnO2＋O2↑，根据化学方程式，Mn的化合价由＋7价降低为
＋6、＋4价，还原产物为锰酸钾、二氧化锰。（3）Na2O2与
水反应不需要加热，又因为Na2O2为粉末，因此该反应不能
使用启普发生器简易装置，应选用B装置；检验该装置气密
性的操作方法：将该装置与D装置相连，向水槽中加水没过
导管口，关闭分液漏斗下端活塞，用酒精灯微热或热毛巾捂
锥形瓶的底部，若导管口有气泡，撤去酒精灯或热毛巾后，
导管中有一段水柱，则装置气密性良好。
教学效果·勤检测
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强化技能 查缺补漏
1. 实验室制取氯气装置如图所示。主要操作步骤为：
①加热制取氯气　②收集氯气　③检查装置气密性
④处理尾气
下列选项中正确的实验操作顺序是（　　）
A. ①②③④ B. ③①②④
C. ②④③① D. ④③①②
解析：B　利用图中装置制取氯气，先检验气密性，再加热制备氯
气，然后收集氯气，最后处理尾气，则正确的实验操作顺序是③①
②④。
2. 下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述中，不正确的是（　　）
A. MnO2与浓盐酸共热
B. 用向下排空气法收集Cl2
C. 缓慢加热反应
D. 多余氯气常用较浓的碱液吸收
解析：B　因为氯气的密度比空气大，所以可用向上排空气法收集
Cl2，B错误。
3. 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
解析：C　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；每消
耗87 g MnO2，参加反应的HCl为146 g，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。
4. （2024·保定高一期中）在实验室采用如图装置制备气体，合理的
是（夹持装置已略去）（　　）
化学试剂 制备的气体
A 稀盐酸与碳酸氢钠 CO2
B 稀硫酸与铝 H2
C 过氧化氢与二氧化锰 O2
D 浓盐酸与高锰酸钾 Cl2
解析：B　A项，二氧化碳的密度大于空气，二氧化碳应从长导管
通入，错误；B项，稀硫酸与铝反应放出H2，H2的密度小于空气，
从短导管通入进行收集，正确；C项，O2的密度大于空气，O2应从
长导管通入，错误；D项，Cl2的密度大于空气，Cl2应从长导管通
入，错误。
5. （2024·银川高一期末）实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干
燥纯净的氯气，所需实验装置如图所示。
（1）写出装置中发生反应的化学方程式：
。
（2）连接上述仪器，仪器的正确连接顺序是
a→ 。
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
d→e→b→c→f→g→h　
（3）NaOH溶液的作用是（用化学方程式表示）
。
解析：（2）生成的氯气中含HCl气体和水蒸气，需经过饱和
食盐水除去HCl气体，再经过浓硫酸干燥，最后进行收集，
多余的气体需用NaOH溶液吸收，避免污染空气，则装置连
接顺序：a→d→e→b→c→f→g→h。
Cl2＋2NaOH
NaCl＋NaClO＋H2O　
学科素养·稳提升
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内化知识 知能升华
1. 下列关于实验室制氯气的说法中错误的是（　　）
A. 该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋4Cl－ MnCl2＋2H2O＋
Cl2↑
B. 在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸，可以证明是
否有氯气逸出
C. HCl表现还原性和酸性
D. 该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的
解析： 　氯化锰在溶液中完全电离，反应的离子方程式为MnO2
＋4H＋＋2Cl－ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，A错误。
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2. （2024·泰安高一检测）根据氯气的物理性质，有人设计了如图所
示的装置收集氯气，下列说法中正确的是（　　）
A. 排空气法收集氯气：A进气，B出气
B. 排空气法收集氯气：B进气，A出气
C. 排饱和食盐水法收集氯气：A进气，B出液
D. 排氢氧化钠溶液法收集氯气：B进气，A出液
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解析： 　氯气的密度比空气大，若用排空气法收集，集气瓶
中导管应长进短出，A正确，B错误；若用排饱和食盐水法收集
氯气，应短管进气长管出液，C错误；氢氧化钠溶液会吸收氯
气，D错误。
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3. 氯气是实验室和工业上的常用气体，下列说法不正确的是（　　）
A. 可采用碱石灰干燥氯气
B. 可通过排饱和食盐水法收集氯气
C. 常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中
D. 工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸
解析： 　氯气可与碱反应，碱石灰含有氢氧化钠和氧化钙，因
此，不能用碱石灰干燥氯气，A不正确。
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4. 实验室用下列方法制取氯气：①用384 g质量分数为38％的浓盐酸
与足量的二氧化锰反应；②用87 g二氧化锰与足量浓盐酸反应。若
不考虑氯化氢的挥发，则反应后所得氯气的质量（　　）
A. 方法①比方法②多
B. 方法②比方法①多
C. 两种方法一样多
D. 无法比较
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解析： 　在MnO2＋4HCl（浓） MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应中，
随着浓盐酸变稀，不再与二氧化锰反应，384 g质量分数为38％的
浓盐酸不可能完全反应，制得的氯气小于71 g；若浓盐酸足量，87
g二氧化锰可制得71 g氯气。
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5. 如图所示是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下
列各组物质中能利用这套装置进行实验的是（　　）
A. 铁屑和稀硫酸 B. 二氧化锰和浓盐酸
C. 氯酸钾和二氧化锰 D. 碳酸钙和稀盐酸
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解析： 　铁和稀硫酸生成的氢气应用向下排空气法收集；二氧化
锰和浓盐酸反应制氯气需加热；氯酸钾和二氧化锰反应制取氧气为
“固＋固加热”型装置；碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳的反应
不需加热，二氧化碳密度大于空气，且可用浓硫酸干燥。
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6. 氯气、“84”消毒液、漂白粉等都是含氯的消毒剂，某化学兴趣小
组利用如图装置制备“84”消毒液、漂白粉，并收集纯净干燥的氯
气。回答下列问题：
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（1）装置丁用来收集纯净且干燥的氯气，进气口为 （填字
母）；装置乙和丙盛装的试剂分别是 、
（填名称）。
（2）将氯气通入装置己中制备漂白液，则装置己中发生反应的离
子方程式为 ，有同学
认为装置己还有一个作用，该作用为
，发挥该作用时 （填“能”或“不能”）
用澄清石灰水代替。
b　
饱和食盐水　
浓
硫酸　
Cl2＋2OH－ ClO－＋Cl－＋H2O
吸收尾气Cl2，防止污
染空气　
不能　
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（3）装置戊中盛装石灰乳用来制备漂白粉，漂白粉的有效成分
为 （填化学式），漂白粉长时间暴露在空气
中容易发生变质的原因为

（结合化学方程式
说明）。
Ca（ClO）2　
漂白粉在空气中会发生反应：Ca
（ClO）2＋CO2＋H2O CaCO3＋2HClO和
2HClO　 2HCl＋O2↑，从而变质失效
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解析：本实验通过二氧化锰和浓盐酸加热条件下反应生成氯
化锰、氯气和水来制备氯气，而后通过饱和食盐水吸收氯气
中混有的氯化氢气体，通过浓硫酸干燥氯气，收集氯气时应
该长进短出，因氯气有毒，最后用氢氧化钠吸收尾气，防止
污染空气；氢氧化钙溶液吸收的氯气较少，故吸收尾气时，
不能用澄清石灰水代替。（3）漂白粉的主要成分是氯化钙和
次氯酸钙，有效成分是次氯酸钙；漂白粉长时间暴露在空气中，次氯酸钙会和水、CO2反应生成碳酸钙和次氯酸，HClO见光易分解生成HCl和O2，故原因为漂白粉在空气中会发生反应：Ca（ClO）2＋CO2＋H2O CaCO3＋2HClO和2HClO
2HCl＋O2↑，从而变质失效。
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7. （2024·商丘高一期中）将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生
成Cl2，将Cl2通入后续的玻璃弯管中，进行如图探究实验。下列说
法正确的是（　　）
A. 固体X可以是MnO2
B. a处花瓣褪色，Cl2与水反应的离子方
程式为Cl2＋H2O Cl－＋ClO－＋2H＋
C. 加热b处，可观察到苍白色火焰
D. d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用
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解析： 　二氧化锰与浓盐酸需加热才能反应制取氯气，A错误；a
处花瓣褪色，鲜花花瓣中有水分，Cl2与水反应的离子方程式为Cl2
＋H2O Cl－＋HClO＋H＋，B错误；加热b处，可观察到有白烟生
成，是由于Na与Cl2反应生成了NaCl小颗粒，看不到苍白色火焰，
C错误；d处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用，D正确。
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8. 实验室中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中试剂可以是饱和食盐水，目的是除去Cl2中的HCl
B. 实验过程中，硬质玻璃管中产生大量棕黄色的烟
C. 装置B中试剂可以是浓硫酸，目的是除去Cl2中的H2O
D. 实验时，应该先加热装置D，再加热装置A
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解析： 　为了得到干燥纯净的氯气，因此要先除去氯化氢，后除
去水蒸气，因此装置B盛放饱和食盐水，除去Cl2中的HCl，装置C
中盛放浓硫酸，除去水蒸气，A、C错误；铜和氯气加热反应，产
生棕黄色的烟，B正确；实验时，为了排净装置内空气，应该先点
燃装置A处的酒精灯，至产生的氯气充满整个装置，然后再点燃D
处的酒精灯，D错误。
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9. 某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰（氢氧化钙）反应制取少量漂白粉（该反应放出热量），回答下列问题：
（1）在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取
氯气，写出该反应的离子方程式：
。
MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
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（2）C装置的作用是 （用离
子方程式表示）。
Cl2＋2OH－ Cl－＋ClO－＋H2O　
解析：氯气是有毒气体，为防止污染空气，要进行尾气
处理，C装置中的氢氧化钠溶液用于吸收未反应完的氯气，
发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－ Cl－＋ClO－＋
H2O。
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（3）此实验所得漂白粉的有效成分偏低，该学生经分析并查阅资
料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应。
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca（ClO3）2，为避免此
副反应的发生，可采取的措施是将U形管置于
（填“冰水浴”或“热水浴”）中。
②另一个副反应是2HCl＋Ca（OH）2 CaCl2＋2H2O，为
避免此副反应的发生，装置的改进措施为
。
冰水浴　
在A、B装置之间
加一个盛有饱和食盐水的洗气瓶　
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解析：①因温度较高时发生副反应生成Ca（ClO3）2，
故可将B装置放在冰水浴中来避免该副反应的发生。②因浓
盐酸易挥发，则另一个副反应为HCl与消石灰的反应，所以
应除去氯气中的HCl，即在A、B装置之间接一个装有饱和食
盐水的洗气瓶。
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10. 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：
（1）连接上述仪器的正确顺序（填各接口处的字母）：
接 ； 接 ； 接 ；
接 。
E
C
D
A
B
H
G
F
解析： 按照制备气体的“反应装置→净化装置→收集
装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。
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（2）装置中，饱和食盐水的作用是 ；
NaOH溶液的作用是 。
除去氯气中的HCl杂质
吸收过量的氯气
解析：装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中HCl杂质；浓硫
酸的作用是除去Cl2中的水蒸气；NaOH溶液的作用是吸收过
量的Cl2。（3）湿润的淀粉-KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2＋
2KI 2KCl＋I2，淀粉遇I2变蓝色。
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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 ，
反应的化学方程式为 。
（4）写出下列反应的化学方程式。
①气体发生装置中进行的反应：
。
试纸变蓝
2KI＋Cl2 2KCl＋I2
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
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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 ，
反应的化学方程式为 。
试纸变蓝
2KI＋Cl2 2KCl＋I2
解析：湿润的淀粉-KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2＋2KI 2KCl＋I2，淀粉遇I2变蓝色。
②NaOH溶液中发生的反应：
。
2NaOH＋Cl2 NaCl＋
NaClO＋H2O
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感谢欣赏
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