2024–2025學(xué)年高一化學(xué)必修第一冊(cè)同步學(xué)與練（人教版）第14課 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 氯離子的檢驗(yàn)（解析版）

第14課氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯離子的檢驗(yàn)001學(xué)習(xí)目標(biāo)1．知道實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的原料，理解其制備原理。2．能根據(jù)氯氣制備原理及氯氣的性質(zhì)，認(rèn)識(shí)氯氣的制備裝置、凈化干燥裝置、收集裝置和尾氣處理裝置。3．了解氯離子的檢驗(yàn)原理、所用試劑，能規(guī)范書(shū)寫氯離子的檢驗(yàn)方法。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)自主梳理一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備1．實(shí)驗(yàn)室中，通常用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)來(lái)制取氯氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_____________________________________________。2．實(shí)驗(yàn)室制備氯氣可選用的氣體發(fā)生裝置是_______（填序號(hào)）A． B．C． D．3．實(shí)驗(yàn)室制得的氯氣常含有易揮發(fā)的HCl和水蒸氣，可將氣體通過(guò)飽和的食鹽水可除去氯氣中的HCl，通過(guò)_________可除去氯氣中的水蒸氣；收集時(shí)多余的氯氣可用NaOH溶液除去，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________。二、氯離子的檢驗(yàn)在3支試管中分別加入2～3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象。再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)原理稀鹽酸產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解HCl＋AgNO3AgCl↓＋HNO3NaCl溶液產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解NaCl＋AgNO3AgCl↓＋NaNO3Na2CO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解，產(chǎn)生氣泡Na2CO3＋2AgNO3Ag2CO3↓＋2NaNO3Ag2CO3＋2HNO3CO2↑＋H2O＋2AgNO31．檢驗(yàn)Cl－常用__________溶液。2．一般先在待檢液中滴入適量__________酸化，排除COeq\o\al(2－,3)的干擾，然后滴入AgNO3溶液，如產(chǎn)生_____沉淀，則可判斷該溶液中含有Cl－。一．1．MnO2＋4HCl(濃)eq\o(,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2．D3．濃硫酸Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O二．1．AgNO32．稀硝酸白色預(yù)習(xí)檢測(cè)1．（2022年湖北省孝感市期中）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室用MnO2制取Cl2的敘述中，不正確的是A．MnO2與濃鹽酸共熱 B．用向下排空氣法收集Cl2C．緩慢加熱反應(yīng) D．多余氯氣常用較濃的堿液吸收【答案】B【解析】A項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)室用MnO2與濃鹽酸共熱制取Cl2，正確；B項(xiàng)，因?yàn)槁葰獾拿芏缺瓤諝獯?，所以?yīng)用向上排空氣法收集Cl2，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，因?yàn)闈恹}酸具有揮發(fā)性，所以要緩慢加熱該反應(yīng)，正確；D項(xiàng)，氯氣有毒，且氯氣能和堿液反應(yīng)，所以多余氯氣常用較濃的堿液吸收，正確。2．（2022年北京市房山區(qū)期末）瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦礦石時(shí)，把濃鹽酸和軟錳礦礦石混合加熱，意外得到了氯氣，MnO2＋4HCl(濃)eq\o(,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。關(guān)于該反應(yīng)的敘述不正確的是A．MnO2是氧化劑 B．氧化劑與還原劑的個(gè)數(shù)之比為1∶4C．MnO2被HCl還原 D．HCl具有還原性【答案】B【解析】A項(xiàng)，MnO2中Mn化合價(jià)降低，得到電子，是氧化劑，正確；B項(xiàng)，MnO2中Mn化合價(jià)降低，得到電子，是氧化劑，HCl中Cl化合價(jià)升高，失去電子，是還原劑，反應(yīng)中只有2個(gè)HCl作還原劑，因此氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，MnO2中Mn化合價(jià)降低，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，因此MnO2被HCl還原，正確；D項(xiàng)，HCl中Cl化合價(jià)升高，失去電子，作還原劑，具有還原性，正確。3．（2021年浙江學(xué)業(yè)考試）含氯消毒劑在新冠肺炎疫情防控中發(fā)揮了巨大作用。實(shí)驗(yàn)室中利用下圖裝置模擬制備“84消毒液”(有效成分為NaClO)，下列說(shuō)法不正確的是A．盛放濃鹽酸的儀器是分液漏斗B．為除去Cl2中的HCl，裝置a中的試劑為飽和Na2CO3溶液C．裝置b中，采用冰水浴冷卻有利于NaClO的生成D．裝置c的作用是吸收尾氣【答案】B【解析】除去氯氣中的氯化氫要用飽和食鹽水，B項(xiàng)符合題意。4．（2022年江蘇省無(wú)錫市期末）實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)，下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到相應(yīng)目的的是A．圖甲生成Cl2 B．圖乙凈化Cl2C．圖丙收集Cl2 D．圖丁吸收Cl2尾氣【答案】D【解析】A項(xiàng)，MnO2與濃鹽酸反應(yīng)需要加熱，不符合題意；B項(xiàng)，氯氣會(huì)與堿石灰發(fā)生反應(yīng)，不符合題意；C項(xiàng)，氯氣比空氣重，應(yīng)從長(zhǎng)導(dǎo)管中通入，不符合題意；D項(xiàng)，多余的氯氣可用NaOH溶液除去，符合題意。5．（2023年廣東省佛山市南海區(qū)）實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的反應(yīng)：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，其裝置如圖，有關(guān)說(shuō)法正確的是A．盛裝濃鹽酸的儀器為長(zhǎng)頸漏斗B．可用集氣瓶瓶口向下排空氣法收集氯氣C．制取的氯氣中會(huì)混有HCl和水蒸氣D．可用該制備氯氣的裝置來(lái)制備氫氣【答案】C【解析】A項(xiàng)，盛裝濃鹽酸的儀器為分液漏斗，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氯氣密度比空氣大，應(yīng)用向上排空氣法收集，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，加熱過(guò)程濃鹽酸會(huì)揮發(fā)，有水蒸氣產(chǎn)生，正確；D項(xiàng)，較活潑的金屬與酸反應(yīng)制備氫氣不需要加熱，錯(cuò)誤。6．（2023年四川省成都市郫都區(qū)期中）化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究過(guò)程中的一種重要方法，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下列問(wèn)題。如圖所示是實(shí)驗(yàn)室用軟錳礦和濃鹽酸制備純凈氯氣的裝置圖：（1）裝濃鹽酸的儀器a的名稱_________________。（2）寫出該實(shí)驗(yàn)中制取氯氣的化學(xué)方程式_________________________________________________，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的數(shù)目之比為_(kāi)_______。（3）利用上圖裝置制備并收集純凈的氯氣，則裝置B中所裝試劑為_(kāi)____________，E裝置的作用是_____________________________。【答案】（1）分液漏斗（2）MnO2＋4HCl(濃)eq\o(,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O1∶2（3）飽和NaCl溶液吸收多余的氯氣，防止污染空氣【解析】在裝置A中濃鹽酸與MnO2混合加熱發(fā)生反應(yīng)制取Cl2，裝置B中用飽和NaCl溶液的作用是除去揮發(fā)的HCl氣體，裝置C中濃硫酸干燥Cl2，在裝置D中根據(jù)Cl2密度比空氣大的性質(zhì)，用向上排空氣的方法收集Cl2，裝置E中用NaOH溶液除去多余Cl2，防止大氣污染。（1）根據(jù)圖示可知裝濃鹽酸的儀器a的名稱是分液漏斗；（2）在該裝置中用濃鹽酸與MnO2混合加熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)制取Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；在該反應(yīng)中，MnO2為氧化劑，HCl為還原劑，在參加反應(yīng)的4個(gè)HCl中，2個(gè)作還原劑被氧化，2個(gè)起酸的作用，則反應(yīng)中氧化劑與還原劑的數(shù)目之比為1∶2；（3）利用上圖裝置制備并收集純凈的氯氣，裝置B中所裝試劑為飽和NaCl溶液，其作用是除去Cl2中的雜質(zhì)HCl氣體；E裝置的作用是吸收除去多余Cl2，防止大氣污染。?環(huán)節(jié)一氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法情境材料1774年，舍勒在研究軟錳礦1774年，舍勒在研究軟錳礦(主要成分是MnO2)的過(guò)程中，將它與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了一種黃綠色氣體。1810年，戴維確認(rèn)這是一種新元素組成的單質(zhì)，并命名為Chlorine(中文命名“氯氣”)。舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的主要方法之一。問(wèn)題探究1．請(qǐng)你根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，寫出舍勒制備氯氣的化學(xué)方程式并用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。2．該反應(yīng)的氧化劑是___________，濃鹽酸既表現(xiàn)_________性，又表現(xiàn)______性。3．含有146gHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，能生成71gCl2嗎？4．實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí)，需要加熱，加熱溫度是否越高越好？1．2．MnO2還原酸3．不能。有兩個(gè)原因：一是濃鹽酸有揮發(fā)性；二是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變小，Cl－的還原性減弱，MnO2不能再氧化HCl，此反應(yīng)不再進(jìn)行。4．不是。溫度越高，HCl揮發(fā)的就越多，產(chǎn)率越低。要點(diǎn)歸納一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．原料含有Cl－的物質(zhì)(如濃鹽酸)和強(qiáng)氧化劑(除MnO2外還可以是KMnO4、KClO3等)2．原理用氧化劑氧化氯離子，生成Cl2。①M(fèi)nO2＋4HCl(濃)eq\o(,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，其離子方程式為：MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(,\s\up6(Δ))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O②2KMnO4＋16HCl2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O③KClO3＋6HClKCl＋3Cl2↑＋3H2O（1）必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)，故隨反應(yīng)進(jìn)行濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，反應(yīng)不再進(jìn)行。（2）加熱方式——微熱，以減少濃鹽酸的揮發(fā)。（3）用MnO2制氯氣的反應(yīng)，參加反應(yīng)的HCl中，只有EQ\f(1,2)被氧化。2．裝置（1）發(fā)生裝置依據(jù)氯氣制備類型：固體＋液體eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(Δ),\s\do4(→))),\s\do6())氣，發(fā)生裝置如下：①使用分液漏斗：一是可防止鹽酸揮發(fā)，二是可控制反應(yīng)速率及氯氣的量②為了在反應(yīng)過(guò)程，使鹽酸順利滴下，可采用以下裝置：（2）收集裝置依據(jù)是氣體的密度和水溶性。因?yàn)槁葰饽苋苡谒?，密度比空氣大，所以收集氯氣時(shí)，不能用排水法，應(yīng)該用向上排空氣法。Cl2在飽和食鹽水中的溶解度較小，也可用排飽和食鹽水法收集Cl2。飽和食鹽水（3）凈化干燥裝置由于氯氣含有HCl、水蒸氣，需除去。用飽和食鹽水除去HCl，用濃硫酸除去水蒸氣(氯氣能與堿反應(yīng)，所以不能用堿石灰)。（4）尾氣處理裝置Cl2有毒，易污染空氣，常用NaOH溶液吸收多余的Cl2(Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O)。NaOH溶液Ca(OH)2溶解度小，不能用澄清石灰水吸收Cl2，否則不能充分吸收多余的Cl2。氯氣的工業(yè)制備1774年，舍勒所發(fā)明即用鹽酸與軟錳礦反應(yīng)用制取氯氣。后來(lái)，貝托雷發(fā)明把氯化鈉、軟錳礦和硫酸加熱制氯氣，1868年，狄肯和洪特又發(fā)明了用氧氣來(lái)氧化氯化氫以制取氯氣：4HCl＋O2eq\o(=,\s\up7(CuCl2),\s\do5(Δ))2Cl2＋2H2O。以上生產(chǎn)氯氣的方法在氯氣生產(chǎn)史上都起過(guò)一定的作用，不過(guò)與電解法生產(chǎn)氯氣相比，無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)規(guī)模上來(lái)說(shuō)，都要大為遜色。1833年。當(dāng)時(shí)法拉第經(jīng)過(guò)一系列的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)把電流作用在氯化鈉的水溶液，獲得氯氣和燒堿。目前工業(yè)用此方法制備氯氣。原料飽和食鹽水原理2NaCl＋2H2Oeq\o(,\s\up7(通電))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑(此法叫氯堿工業(yè))典例精講【例1】（2022年江蘇省南京市六校12月聯(lián)合調(diào)研）氯氣及其化合物在生產(chǎn)生活中用途十分廣泛。氯堿工業(yè)通過(guò)電解飽和食鹽水制備氯氣：2NaCl＋2H2Oeq\o(,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，其反應(yīng)原理為：2KMnO4＋16HCl(濃)2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。實(shí)驗(yàn)室需要制取少量Cl2，下列裝置或操作正確的是A．用裝置甲生成Cl2 B．用裝置乙除去Cl2中的HClC．用裝置丙收集Cl2 D．用裝置丁吸收Cl2尾氣【答案】B【解析】高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，選用固液常溫型裝置，因?yàn)闈恹}酸有揮發(fā)性，故用盛有飽和NaCl溶液的洗氣瓶除去氯氣中的HCl，由于氯氣的密度比空氣大，選用向上排空氣法，氯氣為有毒氣體，最后需要用NaOH溶液吸收多余的氯氣，以防污染空氣，據(jù)此判斷。A項(xiàng)，用裝置甲生成Cl2，Cl2會(huì)從長(zhǎng)頸漏斗逸出，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑧?yīng)該用分液漏斗，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，濃鹽酸有揮發(fā)性，故氯氣中混有HCl雜質(zhì)，氯氣能與水發(fā)生反應(yīng)，生成鹽酸和次氯酸，HCl易溶于水，用飽和NaCl溶液吸收HCl可降低氯氣的損耗，即可用裝置乙除去Cl2中的HCl，正確；C項(xiàng)，由于氯氣的密度比空氣大，故選用向上排空氣法，氣體應(yīng)長(zhǎng)管進(jìn)、短管出，裝置丙為向下排空氣法，則不能用裝置丙收集Cl2，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氯氣為有毒氣體，可用NaOH溶液吸收多余的氯氣，以防污染空氣，但裝置應(yīng)和大氣壓相同，防止內(nèi)部壓強(qiáng)過(guò)大，造成安全隱患，即不能用裝置丁吸收Cl2尾氣，錯(cuò)誤?！纠?】（2022年山西省晉城市高平市期中）某實(shí)驗(yàn)小組為制取純凈干燥的Cl2并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如圖裝置。資料表明裝置D中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)產(chǎn)物有以下性質(zhì)：①受熱易升華，冷卻后易凝華；②遇水蒸氣劇烈反應(yīng)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）裝置A中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________。（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，先連接裝置，檢查裝置的氣密性，寫出檢查裝置氣密性的操作方法：__________________________________________________________________________________________。（3）實(shí)驗(yàn)中有兩處酒精燈需要點(diǎn)燃，則應(yīng)先點(diǎn)燃裝置______(填“A”或“D”)中的酒精燈，目的是_____________________________________________。（4）裝置C中濃硫酸的作用是__________________________。（5）裝置D中反應(yīng)現(xiàn)象為_(kāi)_____________________，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________。（6）裝置F中燒杯內(nèi)盛放的溶液的溶質(zhì)為_(kāi)______________(填化學(xué)名稱)，作用是______________________?！敬鸢浮浚?）MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(,\s\up6(Δ))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O（2）關(guān)閉分液漏斗活塞，往裝置F中燒杯內(nèi)加水，微熱裝置A中的圓底燒瓶，燒杯中有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，冷卻后裝置F導(dǎo)管中形成一段水柱（3）A排盡空氣，防止鐵被空氣氧化（4）干燥氣體（5）產(chǎn)生棕黃或棕紅或棕褐色的煙2Fe＋3Cl2eq\o(,\s\up6(Δ))2FeCl3（6）氫氧化鈉尾氣處理，防止污染空氣【解析】裝置A制備氯氣，生成的氯氣中含水蒸氣和氯化氫，B裝置中飽和食鹽水吸收HCl，C裝置中濃硫酸干燥氯氣，D裝置中發(fā)生反應(yīng)生成FeCl3，F(xiàn)eCl3受熱易升華、冷卻后易凝華，可知E裝置收集FeCl3，F(xiàn)裝置吸收尾氣中氯氣，防止污染空氣，可以盛放NaOH溶液，據(jù)此解答。（1）裝置A中制備氯氣，反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(,\s\up6(Δ))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；（2）根據(jù)裝置特點(diǎn)可知檢查裝置氣密性的操作方法為：關(guān)閉分液漏斗活塞，往裝置F中燒杯內(nèi)加水，微熱裝置A中的圓底燒瓶，燒杯中有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，冷卻后裝置F導(dǎo)管中形成一段水柱；（3）由于裝置中有空氣，加熱時(shí)防止氧氣與鐵反應(yīng)，應(yīng)先點(diǎn)燃A的酒精燈，用生成氯氣排盡裝置中空氣（裝置D中充滿黃綠色氣體），再點(diǎn)燃D處酒精燈；（4）濃硫酸具有吸水性，裝置C中濃硫酸的作用是：干燥氯氣；（5）裝置D中發(fā)生反應(yīng)2Fe＋3Cl2eq\o(,\s\up6(Δ))2FeCl3，反應(yīng)現(xiàn)象為：產(chǎn)生棕黃或棕紅或棕褐色的煙；（6）由于氯氣有毒，則裝置F中燒杯內(nèi)盛放的溶液的溶質(zhì)為氫氧化鈉，作用是：吸收氯氣，防止污染空氣。【例3】（2022年安徽省池州市貴州區(qū)期中）最近池州市市民為了創(chuàng)建文明城市，經(jīng)常用到含氯消毒劑。其中“84消毒液”有效成分為次氯酸鈉，它也是抗疫消毒劑之一，可由氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)后制得。為制備并探究氯氣，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答：（1）下列分析中不正確的是___________。A．①中缺少加熱裝置B．②中盛放的飽和NaCl溶液可以除去氯氣中的氯化氫氣體C．③盛裝濃硫酸的裝置可以用盛裝堿石灰的裝置代替D．④中盛裝NaOH溶液的燒杯必須要用小漏斗倒扣液面上方，防止倒吸（2）該方法制氯氣的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________。（3）氯氣有多種性質(zhì)：①在盛有氯氣集氣瓶中放入濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀(KI)試紙，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)(已知淀粉遇I2變藍(lán)色)。涉及化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________，該反應(yīng)體現(xiàn)氯氣具有___________性。②“84消毒液”對(duì)棉麻織品有腐蝕作用，對(duì)有色物質(zhì)有褪色作用，禁用于毛、麻絲織品消毒。寫出制得“84消毒液”的離子方程式_____________________________________________。③氯氣溶于水，得到具有殺菌、漂白作用的氯水。氯水中具有漂白作用的粒子是___________(填化學(xué)式)。氯水用強(qiáng)光照射，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)顯示溶液的pH減小、氯離子濃度逐漸增大、氧氣體積分?jǐn)?shù)增大。請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋：________________________________。（4）實(shí)驗(yàn)室還可用高錳酸鉀不需要加熱快速地制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：2KMnO4＋16HCl(濃)5Cl2↑＋2MnCl2＋2KCl＋8H2O。①請(qǐng)用雙線橋標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_________________________________________。②該反應(yīng)中______元素被氧化，_____元素發(fā)生還原反應(yīng)(用元素符號(hào)填寫)。若生成n個(gè)氯氣分子，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移_______個(gè)電子?！敬鸢浮浚?）CD（2）①M(fèi)nO2＋4HCl(濃)eq\o(,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（3）①2I－＋Cl2I2＋2Cl－氧化②Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O③HClO2HClOeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5())2HCl＋O2↑（4）①②ClMn2n【解析】①濃鹽酸只有加熱才能與二氧化錳發(fā)生反應(yīng)生成氯氣，②中盛放的飽和NaCl溶液可以除去氯氣中的氯化氫氣體，③盛裝濃硫酸的洗氣瓶干燥氯氣，收集氯氣，④用NaOH吸收尾氣，防止污染空氣。（1）A項(xiàng)，①中缺少加熱裝置，二氧化錳與濃鹽酸不加熱不反應(yīng)，正確，不符合題意；B項(xiàng)，氯氣在飽和食鹽水中溶解度小，②中盛放的飽和NaCl溶液可以除去氯氣中的氯化氫氣體，正確，不符合題意；C項(xiàng)，堿石灰與氯氣反應(yīng)，③盛裝濃硫酸的裝置不可以用盛裝堿石灰的裝置代替，錯(cuò)誤，符合題意；D項(xiàng)，氯氣與堿反應(yīng)的速率不會(huì)引起壓強(qiáng)大幅度變化，④中盛裝NaOH溶液的燒杯無(wú)須要用小漏斗倒扣液面上方，防止倒吸，直接用導(dǎo)管將氯氣通入NaOH溶液中，錯(cuò)誤，符合題意；（2）濃鹽酸加熱與二氧化錳發(fā)生反應(yīng)生成氯氣，該方法制氯氣的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；（3）氯氣有多種性質(zhì)：①在盛有氯氣集氣瓶中放入濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀(KI)試紙，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)(已知淀粉遇I2變藍(lán)色)。氯氣與碘化鉀反應(yīng)能生成碘單質(zhì)和氯化鉀，涉及化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O，該反應(yīng)體現(xiàn)氯氣具有氧化性；②“84消毒液”可用氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉，制得“84消毒液”的離子方程式Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O；③次氯酸具有強(qiáng)氧化性，氯水中具有漂白作用的粒子是HClO。次氯酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光分解，生成鹽酸和次氯酸，氯水用強(qiáng)光照射，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)顯示溶液的pH減小、氯離子濃度逐漸增大、氧氣體積分?jǐn)?shù)增大，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5())2HCl＋O2↑；（4）①錳由＋7價(jià)降為＋2價(jià)，氯由-1價(jià)升高為0價(jià)，用雙線橋標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；②該反應(yīng)中Cl元素化合價(jià)升高，被氧化，Mn元素化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng)。每生成1個(gè)氯分子，轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，若生成n個(gè)氯氣分子，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移2n個(gè)電子。?環(huán)節(jié)二氯離子的檢驗(yàn)情境材料自來(lái)水廠常用氯氣對(duì)生活用水進(jìn)行殺菌消毒。市場(chǎng)上有些不法商販為牟取暴利，用這樣的自來(lái)水冒充純凈自來(lái)水廠常用氯氣對(duì)生活用水進(jìn)行殺菌消毒。市場(chǎng)上有些不法商販為牟取暴利，用這樣的自來(lái)水冒充純凈水(離子的濃度非常低)出售，給人們的生活造成了一定的不良影響。問(wèn)題探究在下列化學(xué)試劑中，可以用于鑒別這種自來(lái)水和純凈水的是A．酚酞溶液 B．氯化鋇溶液C．氫氧化鈉溶液 D．硝酸銀溶液【答案】D【解析】Cl2消毒過(guò)的自來(lái)水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鑒別，產(chǎn)生白色沉淀的是自來(lái)水，不產(chǎn)生沉淀的是純凈水，D項(xiàng)符合題意。要點(diǎn)歸納二、氯離子的檢驗(yàn)原理Cl－＋Ag＋AgCl↓AgCl不溶于稀硝酸試劑AgNO3溶液和稀硝酸答題模板①檢驗(yàn)溶液中的Cl－時(shí)需加入稀HNO3。以排除CO2－離子的干擾，以免判斷錯(cuò)誤。②不能用稀鹽酸酸化，否則會(huì)引入Cl－。③如果SOeq\o\al(2－,4)和Cl－同時(shí)存在，先用過(guò)量Ba(NO3)2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)，然后再用AgNO3溶液和稀硝酸檢驗(yàn)Cl－。典例精講【例4】（2022年河南省新鄉(xiāng)市期中）下列說(shuō)法正確的是A．向某溶液中加入稀HCl產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁無(wú)色氣體，則溶液中一定含有CO2－B．向某溶液中加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則溶液中一定含有SO2－C．向某溶液中依次加入BaCl2溶液、HNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則溶液中一定含有Ag＋D．向某溶液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則溶液中一定含有Cl－【答案】D【解析】A項(xiàng)，CO2－、HCO－、SO2－、HSO－都能和鹽酸反應(yīng)生成使石灰水變渾濁的氣體CO2和SO2，所以向某溶液中加入稀HCl產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色氣體，則溶液中不一定含有CO2－，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，能和Ba2＋產(chǎn)生沉淀的可以是SO2－，也可以是CO2－，所以向某溶液中加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則溶液中不一定含有SO2－，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，若溶液中含有SO2－，則向溶液中依次加入BaCl2溶液、HNO3溶液，也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀BaSO4，所以溶液中不一定含有Ag＋，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，若向某溶液中加入HNO3酸化的AgNO3液，有白色沉淀產(chǎn)生，則溶液中一定含有Cl－，正確?！纠?】能證明某溶液中含有NaCl的是A．焰色試驗(yàn)是黃色B．溶液有咸味C．取少量溶液于試管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀D．焰色試驗(yàn)是黃色，同時(shí)又能與稀硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀【答案】D【解析】要證明含有Na＋，則焰色試驗(yàn)為黃色；要證明含有Cl－，則加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀，D項(xiàng)符合題意。004課堂總結(jié)常見(jiàn)氣體制備流程氯氣制備裝置圖00503強(qiáng)化訓(xùn)練1．檢驗(yàn)Cl－時(shí)所用試劑HNO3的作用是A．防止COeq\o\al(2－,3)的干擾 B．防止Cl－的干擾C．生成Ag2CO3沉淀 D．防止NOeq\o\al(－,3)的干擾【答案】A【解析】碳酸根與銀離子也能生成白色沉淀，但該沉淀溶于稀硝酸，故檢驗(yàn)氯離子時(shí)，加入稀硝酸以排除CO2－的干擾，A項(xiàng)符合題意。2．（2023屆江蘇省鹽城市上學(xué)期期中）實(shí)驗(yàn)室制取少量的氯水并探究其性質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．用裝置甲制取氯氣 B．用裝置乙制取氯水C．用裝置丙處理尾氣 D．用pH試紙測(cè)氯水的pH【答案】B【解析】A項(xiàng)，需要用二氧化錳和濃鹽酸加熱來(lái)制取氯氣，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，利用氯氣溶于水制取氯水，正確；C項(xiàng)，飽和食鹽水不能溶解氯氣，應(yīng)該換成氫氧化鈉溶液，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氯水中的次氯酸有漂白性，可以漂白指示劑，不能用試紙測(cè)氯水的pH，錯(cuò)誤。3．（2022年江蘇省江陰市期末）海水化學(xué)資源的開(kāi)發(fā)利用具有非常廣闊的前景，從海水中可制取含鈉、溴等元素的化工產(chǎn)品。以精鹽、氨氣、二氧化碳為原料制取的碳酸鈉是一種重要的無(wú)機(jī)化工原料，廣泛用于生活洗滌、酸類中和以及食品加工等。開(kāi)發(fā)利用海水化學(xué)資源的部分過(guò)程如圖所示。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制氯氣有關(guān)裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．制取Cl2 B．除去Cl2中HClC．收集Cl2 D．處理多余的Cl2【答案】C【解析】A項(xiàng)，二氧化錳和濃鹽酸需要加熱制取氯氣，圖中缺少加熱裝置，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，除去氯氣中的氯化氫應(yīng)該用飽和氯化鈉溶液，若用飽和碳酸鈉溶液會(huì)生成雜質(zhì)CO2氣體，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氯氣的密度大于空氣，故導(dǎo)管長(zhǎng)進(jìn)短處，正確；D項(xiàng)，處理尾氣氯氣應(yīng)該用氫氧化鈉溶液，錯(cuò)誤。4．(2023屆江蘇省南通市二模)FeCl3易與水反應(yīng)、易升華，是有機(jī)反應(yīng)中常用的催化劑。實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制備少量FeCl3。下列說(shuō)法正確的是A．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，先點(diǎn)燃酒精燈，再滴加濃鹽酸B．實(shí)驗(yàn)時(shí)若不足量，則可能生成FeCl2C．裝置丙的作用是收集FeCl3D．裝置丁中CaCl2的作用是吸收未反應(yīng)的Cl2【答案】C【解析】A項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，先滴加濃鹽酸，再點(diǎn)燃酒精燈加熱，利用生成的氯氣排盡裝置內(nèi)的空氣，以免鐵粉與氧氣發(fā)生反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鐵與氯氣只能生成氯化鐵，即使少量氯氣也不能生成氯化亞鐵，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，裝置丙的作用是收集冷凝后的固體氯化鐵，正確；D項(xiàng)，CaCl2與氯氣不能反應(yīng)，其目的是防止NaOH溶液中的水蒸氣進(jìn)入丙中使FeCl3水解，錯(cuò)誤。5．（2023屆江蘇省連云港市上學(xué)期期中）實(shí)驗(yàn)室制取氯水并回收得到MnCl2·4H2O。下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作能達(dá)到目的的是A．用裝置甲制取Cl2 B．用裝置乙制氯水C．用裝置丙吸收多余的Cl2 D．用裝置丁蒸干MnCl2溶液制MnCl2·4H2O【答案】C【解析】A項(xiàng)，濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣需要加熱，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，制取氯水導(dǎo)管應(yīng)該長(zhǎng)管進(jìn)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，可以用氫氧化鈉吸收氯氣，正確；D項(xiàng)，MnCl2·4H2O中含有結(jié)晶水，加熱易失去結(jié)晶水，應(yīng)該采用蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶的方法，不能用蒸發(fā)結(jié)晶的方法，錯(cuò)誤。6．（2023年河南省安陽(yáng)市期中）化合價(jià)和物質(zhì)類別是整理元素及其化合物知識(shí)的兩個(gè)要素。下圖是部分含氯物質(zhì)的“價(jià)—類”二維圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．物質(zhì)a屬于電解質(zhì)B．物質(zhì)d既有氧化性又有還原性C．f轉(zhuǎn)化為d的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)D．e的可溶性鹽中的陰離子可用AgNO3溶液和稀硝酸檢驗(yàn)【答案】C【解析】A項(xiàng)，電解質(zhì)是溶于水或在熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铮挥蓤D可知，a為-1價(jià)氯元素的氫化物，為HCl，屬于電解質(zhì)，正確；B項(xiàng)，d為+1價(jià)氯元素的酸，為HClO，氯元素處于中間價(jià)態(tài)可升可降，既有氧化性又有還原性，正確；C項(xiàng)，f轉(zhuǎn)化為d的反應(yīng)中沒(méi)有元素化合價(jià)改變，不是氧化還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，e的可溶性鹽中的陰離子為氯離子，氯離子能和硝酸銀生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，故可用AgNO3溶液和稀硝酸檢驗(yàn)，正確。7．（2023屆江蘇南通通州區(qū)期中）下列用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4的實(shí)驗(yàn)原理和裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．用裝置甲制取Cl2 B．用裝置乙除去HCl雜質(zhì)C．用裝置丙制備KMnO4 D．用裝置丁處理尾氣【答案】B【解析】A項(xiàng)，MnO2和濃鹽酸需要在加熱條件下制取Cl2，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；B項(xiàng)，MnO2和濃鹽酸制得的氯氣中混有HCl氣體，可以用飽和食鹽水除去，飽和食鹽水中的Cl－可抑制氯氣和水反應(yīng)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；C項(xiàng)，裝置丙中盛有K2MnO4和KOH的混合物，氯氣和兩種物質(zhì)都反應(yīng)，所得KMnO4不純，混有雜質(zhì)KCl等，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；D項(xiàng)，氯氣和無(wú)水氯化鈣不反應(yīng)，不能用裝置丁處理尾氣，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．（2022年安徽省蕪湖市期末）用下列裝置制備并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．Ⅰ圖中：如果MnO2過(guò)量，濃鹽酸就可全部反應(yīng)B．Ⅱ圖中：充分光照后，量筒中剩余氣體約為10mL（條件相同）C．Ⅲ圖中：生成藍(lán)色的煙，若在集氣瓶中加入少量水，所得溶液呈綠色D．Ⅳ圖中：干燥的有色布條不褪色，濕潤(rùn)的有色布條能褪色，說(shuō)明Cl2有漂白性【答案】B【解析】A項(xiàng)，Ⅰ圖中：反應(yīng)過(guò)程中濃鹽酸不斷變稀，稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)，錯(cuò)誤；B．Ⅱ圖中：Cl2＋H2OHCl＋HClO，2HClOeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5())2HCl＋O2↑，充分光照后，平衡不斷正向移動(dòng)，根據(jù)2Cl2～O2，最后量筒中剩余氣體約為10mL，正確；C項(xiàng)，銅與氯氣點(diǎn)燃反應(yīng)生成棕黃色的煙，若在集氣瓶中加入少量水，所得溶液呈藍(lán)綠色，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Ⅳ圖中：干燥的有色布條不褪色，濕潤(rùn)的有色布條能褪色，說(shuō)明HClO有漂白性，不能說(shuō)Cl2有漂白性，錯(cuò)誤。9．（2022年福建省寧德市期末）三氯化硼（BC13）可用作有機(jī)合成催化劑。已知三氯化硼沸點(diǎn)為12.5℃，熔點(diǎn)為?107.3℃，遇水劇烈反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組利用氯氣和單質(zhì)硼反應(yīng)制備三氯化硼，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。下列說(shuō)法正確的是A．裝置A中用足量稀鹽酸與MnO2固體制備Cl2B．裝置B和C中分別裝入濃硫酸和飽和食鹽水C．裝置E中的水槽里裝入60℃的熱水D．裝置F用裝有堿石灰的干燥管代替更合理【答案】D【解析】A項(xiàng)，在加熱條件下，MnO2與稀鹽酸不發(fā)生反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，生成的Cl2中含有HCl、水蒸氣，濃硫酸可除去水蒸氣，飽和食鹽水可除去HCl，則裝置B和C中分別應(yīng)盛有飽和食鹽水和濃硫酸，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，三氯化硼沸點(diǎn)為12.5℃，熔點(diǎn)為?107.3℃，則裝置E中的水槽里裝入冰水混合物最好，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，為防止水蒸氣進(jìn)入E中并吸收含