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第17讲　氯气及含氯化合物的制备与性质探究
第二部分 元素及其化合物
第四章 非金属及其化合物
目标导航·内容索引
复
习
目
标
内
容
索
引
精炼高考真题·明确高考方向
任务1 氯气的实验室制法
任务2 氯气的工业制法
任务3 含氯化合物的制备与性质探究
1.掌握氯气的实验室制备方法
2.通常含氯化合物制备涉及氯气的实验室制备，结合题中提
供的制备物质的性质，选择合适的装置。
3.根据有关理论或反应原理，回答含氯化合物的结构与性质。
任务1　氯气的实验室制法
1．制取原理
实验室通常用强氧化剂 等氧化浓盐酸制取氯气。
（1）用MnO2制取Cl2的化学方程式： 。
（2）其他制备Cl2的化学反应原理（特点：不需要加热）
①14HCl(浓)＋K2Cr2O7 === 2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑
②16HCl(浓)＋2KMnO4 === 2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
③6HCl(浓)＋KClO3 === KCl＋3H2O＋3Cl2↑
④4HCl(浓)＋Ca(ClO)2 === CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2
MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
任务1　氯气的实验室制法
2．实验装置
（1）该发生装置适合 。
①实验中要使用浓盐酸而不使用稀盐酸，这是因为MnO2与稀盐酸不反应。
②滴加浓盐酸时要拔开分液漏斗塞子(或使分液漏斗盖上的小孔对齐),目的是
__
固体与液体混合共热制取气体
便于分液漏斗中的液体流出。
任务1　氯气的实验室制法
(2)装置中饱和食盐水的作用是 ；
装置特点是 。
（3）装置中浓H2SO4是 。但浓硫酸不能干燥碱性气体(如NH3)、不能干燥还原性气体(如H2S)。
（4）用排空气法收集密度比空气大的气体(如Cl2)时，要求装置中
;若收集密度比空气小的气体(如H2、NH3等),则装置中 。
（5）尾气处理：
①为防止多余的Cl2污染环境，常用 进行吸收。
化学方程式为 _。
②吸收Cl2时，不能用澄清的石灰水，原因是石灰水中Ca(OH)2量太少，吸收不完全。
除去Cl2中的HCl气体
“长管进气，短管出气”
液体干燥剂，用于除去Cl2中的水蒸气
“长管进气，短管出气”
“短管进气，长管出气”
NaOH溶液
2NaOH+Cl2 === NaCl+NaClO+H2O
任务1　氯气的实验室制法
（6）实验装置改进
①制备装置
橡皮管a的作用：使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证 。
液体顺利流下
②净化装置
改进作用：
a.装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞现象为：长颈漏斗中液面上升。
b.该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
任务1　氯气的实验室制法
（6）实验装置改进
③干燥装置
改进作用：用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气，且操作
方便安全，但不能用碱石灰。
任务1　氯气的实验室制法
3．制取流程
（1）制备装置类型： 。
（2）净化方法：用 除去HCl，再用浓硫酸除去 。
（3）收集方法：①氯气的密度比空气 ，可用 排空气法收集
②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用排 法收集。
（4）验满方法：
①将湿润的淀粉 KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即 ，则证明已集满；
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先 ，则证明已集满；
③根据氯气的颜色，装置充满了 ，则证明已集满。
（5）尾气吸收：
固体＋液体气体
饱和食盐水 水蒸气
大 向上
饱和食盐水
变蓝
变红后退色
黄绿色气体
用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收，不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是
Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。
任务1　氯气的实验室制法
实验室制取氯气的注意事项：
（1）反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
（2）加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。
（3）实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。
（4）尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
任务1　氯气的实验室制法
【例1】（2025·广东深圳二模）下面是关于氯气的制备及其性质验证的装置图(已知Na2FeO4在酸性环境中不稳定)。下列说法错误的是（ ）
A.甲中的MnO2可以换成KClO3
B.丙装置可以制备Na2FeO4，制备的离子方程式为
3Cl2+16OH +2Fe3+ === 2FeO42-+6Cl +8H O
C.若去掉装置乙，其不足之处为挥发出的氯化氢与氢氧化钠溶
液反应,干扰Na2FeO4的制备
D.装置丁可以代替NaOH溶液来除去尾气
D
任务2　氯气的工业制法
1.反应原理：
通过直流电电解饱和食盐水，反应的化学方程式为 。
2.工艺流程
（1）精制食盐水去除杂质（如钙、镁离子）后电解；
（2）氯气从 区析出，经冷却、干燥、压缩液化后储存；
（3）副产物 分别收集利用。
3.技术优化
（1）采用隔膜电解槽或离子膜电解槽，隔离阴阳极产物防爆；
（2）控制电解温度（60–80°C）及电流密度以提高效率。
2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑+H2↑
阳极
氢气与氢氧化钠
任务3　含氯化合物的制备与性质探究
气体制备实验组合装置的连接顺序一般为：
以氯气的制备为例：
(1)气体发生装置：根据实验原理选择合适装置，如用MnO2和浓盐酸加热制取氯气，应选用“固体＋液体气体”的装置，如下图1所示；如选用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，应选用“固体＋液体→气体”的装置，如下图2所示。
任务3　含氯化合物的制备与性质探究
(2)干燥与除杂：用浓盐酸与固体反应制备得到的Cl2中会混有HCl和H2O(g)，可使气体先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气。
(3)尾气处理：未反应的Cl2可用NaOH溶液吸收。
(4)取用或制取易吸水、潮解、水解的物质如FeCl3、AlCl3等：实验中通入的氯气必须干燥，还应注意防止空气中的水蒸气进入导致产物潮解、水解等。
任务3　含氯化合物的制备与性质探究
(5)实验过程顺序：装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→气体处理等。组装实验仪器应按照从下往上、从左往右的顺序，拆卸仪器的顺序与组装仪器的顺序相反。制取Cl2装置的组装顺序：把铁架台放在实验台上，在铁架台上放置酒精灯，根据酒精灯的高度，确定铁圈的高度，在铁圈上放置石棉网，固定圆底烧瓶，在圆底烧瓶上插上带有分液漏斗和导气管的双孔塞。
(6)加热操作：主体实验加热前一般应先通Cl2赶走空气，再点燃酒精灯，以保证产品纯度。熄灭酒精灯时，一般按“先点燃的后熄灭”原则。
【例2】（2025·山东潍坊模拟） 金属锡是一种具有银白色金属光泽且质地较软的低熔点金属,常温下SnCl4为无色液体,沸点为114 ℃,在空气中易水解为锡酸与HCl,可用Cl2与熔融金属锡反应制备SnCl4,装置如图所示(夹持装置略)。下列说法错误的是 (　 )
A.用注射器代替长颈漏斗能更好地
控制产生氯气的速率
B.装置戊的作用是冷凝、收集SnCl4
C.实验过程中应该先点燃酒精灯熔化
金属锡,再向甲中注入浓盐酸
D.用装有碱石灰的干燥管代替装置己中NaOH溶液更合理
C
任务3　含氯化合物的制备与性质探究
任务3　含氯化合物的制备与性质探究
【例3】(2025·山东济宁月考)亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性，受热易分解，可作漂白剂、食品消毒剂等，以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示。
已知：消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
下列说法错误的是（ ）
A.“母液”中溶质的主要成分是Na2SO4
B.ClO2的消毒能力是Cl2的2.5倍
C.“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率
BC
精炼高考真题·明确高考方向
1.(高考组合)实验室制取Cl2的实验原理或装置错误的是（ ）
B.（2025·山东高考）用MnO2和浓盐酸制备Cl2:
D.（2025·四川高考）实验室制取氯气
A.（2025·浙江6月选考）实验室制备Cl2时，可用NaOH溶液吸收尾气
C.（2023·江苏高考）实验室制备Cl2:
精炼高考真题·明确高考方向
2.(2024·广东高考)1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是（ ）
A B C D

制备Cl2 净化、干燥Cl2 收集Cl2 验证Cl2的氧化性
精炼高考真题·明确高考方向
3.（2020·全国卷Ⅲ）氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图所示装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是　　　　　,a中的试剂为　　　　　　　。
圆底烧瓶
饱和食盐水
精炼高考真题·明确高考方向
(2)b中采用的加热方式是　　　　　。c中化学反应的离子方程式是
　　　　　　　　　　　　　,采用冰水浴冷却的目的是　 　　　　　。
(3)d的作用是　　　　　　　,可选用试剂　 (填标号)。
A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4
水浴加热
Cl2+2OH- =ClO-+Cl-+H2O
避免生成NaClO3
吸收尾气(Cl2)
AC
精炼高考真题·明确高考方向
(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,　　　　　,　　　　　　　　,干燥,得到KClO3晶体。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显　　色,可知该条件下KClO3的氧化能力　 　 NaClO(填“大于”或“小于”)。
过滤
少量(冷)水洗涤
紫
小于
化 学
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