專題五氯及其化合物第2講氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法和氯離子的檢驗(yàn)（原卷版）

專題五氯及其化合物第2講氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法和氯離子的檢驗(yàn)知識點(diǎn)一氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法【新課知識梳理】1．氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法(1)反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸加熱反應(yīng)制取Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，離子方程式為。[注意]實(shí)驗(yàn)室制取Cl2用的是濃鹽酸而不是稀鹽酸，因?yàn)镸nO2與稀鹽酸不反應(yīng)。[思考1]該反應(yīng)中的氧化劑和還原劑分別是什么？[思考2]如果將8.7g的MnO2和14.6g的濃鹽酸反應(yīng)，能否制得7.1gCl2？為什么？(2)實(shí)驗(yàn)裝置[思考3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的反應(yīng)原理，制取氯氣應(yīng)選擇什么樣的發(fā)生裝置？[思考4]根據(jù)Cl2的性質(zhì)，應(yīng)該用什么樣的方法收集Cl2？[思考5]實(shí)驗(yàn)室制氯氣能否直接排入空氣中？應(yīng)如何處理？根據(jù)以上分析，實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置應(yīng)該是：[思考6]按照這種方法得到的氯氣會有什么雜質(zhì)呢？[思考7]應(yīng)如何除去雜質(zhì)得到純凈的氯氣？[思考8]下圖是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的制取、凈化、收集和尾氣處理裝置，請回答：裝置A中飽和食鹽水的作用是；裝置B中濃硫酸的作用是；燒杯中NaOH溶液的作用是。[思考9]如何檢驗(yàn)氯氣已經(jīng)收集滿？[思考10]用NaOH溶液吸收多余的Cl2時，為什么不用采取防倒吸裝置?[思考11]實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時，需要加熱，加熱溫度是否越高越好?[思考12]實(shí)驗(yàn)室制取氯氣結(jié)束后，為了防止氯氣對環(huán)境的污染，應(yīng)如何操作?[總結(jié)]氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.試劑的選擇選取試劑的主要依據(jù)是制取氣體的性質(zhì)。氯氣具有強(qiáng)氧化性，常用氧化其Cl－的方法來制取，因此要選用含有Cl－的物質(zhì)(如鹽酸)和具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)(如MnO2、KMnO4等)來制取。如MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O2．發(fā)生裝置選取發(fā)生裝置的依據(jù)是制取氣體所用試劑的狀態(tài)和反應(yīng)條件(加熱與否)。以此分析可知，實(shí)驗(yàn)室制取氯氣是加熱固體與液體的混合物，所以應(yīng)選用固液加熱制氣發(fā)生裝置。如圖所示：3．收集方法選用收集方法的主要依據(jù)是氣體的密度和水溶性。因?yàn)槁葰饽苋苡谒芏缺瓤諝獾拇?，所以收集氯氣時，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。4．干燥劑的選擇選擇氣體干燥劑的主要依據(jù)是被干燥氣體不能與干燥劑反應(yīng)。如氯氣能與堿反應(yīng)，所以不能用堿石灰進(jìn)行干燥，常用濃硫酸、五氧化二磷等進(jìn)行干燥。5．吸收裝置氯氣有毒，實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時應(yīng)在密閉系統(tǒng)或通風(fēng)櫥中進(jìn)行，通常在收集裝置的后面連接盛有NaOH溶液的吸收裝置。6．驗(yàn)滿常用濕潤的淀粉碘化鉀試紙或濕潤的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)Cl2。方法是將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近集氣瓶瓶口，試紙變藍(lán)，或?qū)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙靠近集氣瓶瓶口，試紙先變紅后褪色，則可證明Cl2已收集滿?！拘枰⒁獾氖恰?1)必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。

(2）為了減少制得的C12中HC1的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HC1的揮發(fā)。

(3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的C12再拆卸裝置，避免污染空氣。

(4）尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收C12，因?yàn)槿芤褐蠧a(OH)2濃度小，吸收不完全。[練習(xí)1]某實(shí)驗(yàn)室的尾氣中含有較多的氯氣，有毒，要吸收這些尾氣，下列試劑最適合的是()A．飽和的石灰水 B．飽和的食鹽水C．自來水 D．燒堿溶液[練習(xí)2]下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室用MnO2制取Cl2的敘述不正確的是()A．MnO2與濃鹽酸共熱B．緩慢加熱反應(yīng)C．用向下排空氣法收集Cl2D．多余氯氣常用較濃的堿液吸收[練習(xí)3]實(shí)驗(yàn)室中常用MnO2氧化濃鹽酸的方法制取氯氣，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：(1)圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________________________________________________________________________。(2)如果將過量二氧化錳與含14.6gHCl的濃鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)后生成的氯氣明顯少于7.1g。其主要原因有：①_________________________________________，②____________________________________________________________________。(3)為了提高濃鹽酸的利用率，你對實(shí)驗(yàn)的建議是______________________________________________________________________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束清洗儀器時，為了減少燒瓶中殘留氯氣對環(huán)境的污染，可以向燒瓶中加入的溶液是________，有關(guān)的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________。2．氯氣的工業(yè)制法工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制取Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5())2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。知識點(diǎn)二氯離子的檢驗(yàn)【新課知識梳理】[實(shí)驗(yàn)29]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，再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象，填寫下表。2～3mL試樣現(xiàn)象解釋或離子方程式AgNO3溶液稀硝酸稀鹽酸NaCl溶液Na2CO3溶液[注意]中學(xué)階段不溶于HNO3白色沉淀有AgCl和BaSO4。[思考13]檢驗(yàn)Cl－時，為什么要加入稀硝酸？[思考14]檢驗(yàn)Cl－時，能否用稀鹽酸進(jìn)行酸化？[思考15]若被檢驗(yàn)的溶液中含有SO42，應(yīng)如何檢驗(yàn)溶液中是否含有Cl－?

[思考16]NaClO中含有氯元素，向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，能產(chǎn)生白色沉淀嗎?[總結(jié)](1)用稀硝酸酸化，主要是排除CO32、SO42的干擾。

(2）不能用稀鹽酸酸化，因?yàn)辂}酸會引入Cl－。

(3）Cl－的檢驗(yàn)步驟也可表述為在待測液中直接加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明溶液中含Cl－。

[練習(xí)4]檢驗(yàn)Cl－時要用到AgNO3溶液和稀HNO3，其中加入稀HNO3的目的是()A．加速反應(yīng)的進(jìn)行 B．排除某些雜質(zhì)離子的干擾C．生成不溶于水的沉淀 D．增大沉淀的生成量[練習(xí)5]為了證明氯酸鉀晶體中含有氯元素，選用下面給出的試劑和操作進(jìn)行驗(yàn)證。其操作順序正確的是()①滴加AgNO3溶液②加水溶解③過濾，取濾液④與二氧化錳混合加熱⑤加稀HNO3⑥與濃鹽酸反應(yīng)⑦與NaOH溶液混合加熱⑧用淀粉-KI試紙A．⑥⑦①⑤B．⑥⑧C．④②③①⑤ D．②①⑤[練習(xí)6]能證明某溶液中含有NaCl的是()A.焰色反應(yīng)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.焰色反應(yīng)是黃色，同時又能與硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀

1．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的說法正確的是（）A．盛濃鹽酸的分液漏斗可用長頸漏斗代替B．為了便于學(xué)生觀察氯氣的制備實(shí)驗(yàn)，可在講臺上直接做氯氣的制備實(shí)驗(yàn)C．可用飽和食鹽水吸收尾氣D．可在集氣瓶口放一張濕潤的淀粉碘化鉀試紙，觀察氯氣是否收集滿2．下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制取氯氣并回收氯化錳溶液，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．用裝置甲制取氯氣B．用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C．用裝置丙收集氯氣并防止污染空氣D．用裝置丁分離二氧化錳和氯化錳溶液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，有無色無味的氣體生成，將氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，由此判斷未知液中含有()A．Cl－、SOeq\o\al(2－,4) B．Cl－、NOeq\o\al(－,3)C．Cl－、COeq\o\al(2－,3) D．Cl－、OH－4．下列離子方程式錯誤的是()A．實(shí)驗(yàn)室制Cl2：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2OB．在NaCl溶液中滴入AgNO3試液：Ag＋＋Cl－=AgCl↓C．Cl2溶于水：Cl2＋H2O=2H＋＋Cl－＋ClO－D．用NaOH溶液吸收Cl2∶Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O5．已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)生成Cl2。若用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來制備純凈、干燥的Cl2，并試驗(yàn)它與金屬的反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤的是()A．①和②處 B．②處C．②和③處 D．②③④處6．如圖是某礦泉水的部分標(biāo)簽說明：則該飲用水中還可能較大量存在的離子是()A．OH－ B．Ag＋ C．Na＋ D．Ca2＋7．（雙選）為提純下列物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))選用的試劑和分離方法都正確的是物質(zhì)試劑分離方法ACl2(HCl)飽和食鹽水洗氣BCO2(CO)O2點(diǎn)燃CFeCl2溶液(CuCl2)足量鐵粉過濾DCO2(HCl)NaOH溶液洗氣A．A B．B C．C D．D8．如圖為實(shí)驗(yàn)室制取和收集純凈干燥的氯氣，并進(jìn)行氯氣性質(zhì)探究的實(shí)驗(yàn)裝置圖：(1)反應(yīng)前，在裝置A中________裝濃鹽酸(填寫儀器名稱)，________裝MnO2(填寫儀器名稱)，裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________。(2)裝置B中的現(xiàn)象是__________________________________________________________。反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________。(3)裝置D中所裝試劑是__________，作用是______________________________________。(4)裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________9．氯堿工業(yè)是以電解食鹽水為基礎(chǔ)的基本化學(xué)工業(yè)，電解食鹽水可以得到兩種氣體A和B。已知A為氣體中相對分子質(zhì)量最小的氣體，B為黃綠色，A可以在B中安靜的燃燒，產(chǎn)生蒼白色的火焰；地殼中金屬元素含量排行第二的C，其單質(zhì)也可以在B燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙；B氣體更普遍更重要的用途是與冷的消石灰反應(yīng)后產(chǎn)物可以用于漂白消毒。根據(jù)以上信息完成下列化學(xué)方程式：（1）A與B的反應(yīng)_______________________________；（2）（2）C在B的反應(yīng)_______________________________；（3）B與消石灰的反應(yīng)______________________________________________；（4）在輸送B氣體的管道有時可能會發(fā)生漏氣，管道工人可以用濃氨水來檢查是否漏氣，已知能發(fā)生如下反應(yīng)：B+NH3→N2+HCl如果管道某處漏氣，用該方法檢查時會出現(xiàn)的現(xiàn)象是__________________________________________，寫出B氣體參與的總的化學(xué)方程式________________________________________________。10．某化學(xué)興趣小組利用以下各裝置連接成一整套裝置，探究氯氣與氨氣之間的反應(yīng)。其中D為純凈干燥的氯