第08讲氯气的实验室制法-【暑假弯道超车】2023年新高一化学暑假讲义+习题(人教版2019必修第一册)(原卷版+解析)

第08讲氯气的实验室制法1、掌握氯气的制备原理及装置。2、能结合实验室制取Cl2的装置特点设计制备其他气体的实验装置，提升实验能力。3、通过对比实验掌握氯离子的检验方法，培养证据推理与科学探究能力。一、氯气的实验室制法1、反应原理(1)在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气，反应的化学方程式：，离子方程式：。(2)该反应的氧化剂是，浓盐酸既表现性，又表现。2、制备装置(1)气体发生装置类型：固＋液气。(2)发生装置所用主要仪器：。(3)除杂装置：装置C的作用是；装置D的作用是。3、收集方法(1)向排空气法(氯气的密度大于空气的)。(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。4、验满方法(1)方法一：观察到E中充满色气体，则证明已集满。(2)方法二：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变，则证明已集满。(3)方法三：将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生的变化，则证明已集满。5、尾气处理烧杯F中盛放的液体是，该液体的作用是。(1)稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。(2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。(3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少，吸收不完全。(4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。6、实验室制取氯气的注意事项(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，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，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水浓度太小，吸收不完全。二、氯离子的检验1．氯离子的检验实验试液2～3mL实验现象离子方程式滴入几滴硝酸银溶液加入少量稀硝酸①稀盐酸②氯化钠溶液③碳酸钠溶液、2、氯离子检验方法(1)试剂：、。(2)方法：先加稀硝酸，再加AgNO3溶液。(3)现象：产生白色沉淀。(4)原理：Ag＋＋Cl－=AgCl↓。三、实验室制取气体的基本思路1、设计气体制取装置的基本思路2、气体制取装置的连接顺序3、各种装置的选择(1)实验室制取气体的发生装置的选择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a．固体＋固体气体。b．固体＋液体→气体。c．固体＋液体气体。(2)实验室制取气体的净化装置的选择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。(3)实验室制取气体的收集装置的选择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a．排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。b．向上排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等。c．向下排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气小，如H2、CH4等。(4)实验室制取气体的尾气处理装置的选择①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。②燃烧法可用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等。如图，但点燃前必须对气体进行验纯。③收集法将气体用气球收集，然后处理，如图。考点一：氯气的制法例1．（2023福建龙岩第二中学高一月考）下图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行一系列反应的装置，回答下列问题。（已知：①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,②Cl2+SO2+2H2O＝2HCl+H2SO4,③Ba(OH)2+CO2＝BaCO3↓+H2O）（1）写出a仪器的名称___；（2）装置D产生白色沉淀现象的原因___________；（3）E装置的硬质玻璃管内盛有碳粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl。试写出E中反应的化学方程式_______；（4）F处烧杯溶液中最终___（填“有”或“没有”）白色沉淀；（5）F装置无法确认E处反应中有CO2产生，为了证明CO2的存在，要对F装置进行改造，下列装置符合要求的是___。考点二：氯离子检验例2.（2023广东省广州大学附属东江中学期末）自来水使用Cl2杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充蒸馏水，为辨真伪，可采用的试剂是A．酚酞溶液 B．FeCl3溶液C．AgNO3溶液D．NaOH溶液考点三：气体的制备例3．（2023福建省泉州第十六中学高一期中）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）．仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质①浓氨水NaOHNH3H2O②浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液③稀硝酸CuNOH2O④浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液1、（2023科尔沁左翼中旗实验高级中学高一期末）实验室制取时，能用于干燥的试剂是A．碱石灰B．浓硫酸C．固体烧碱D．生石灰2、（2023吉林省公主岭市范家屯镇第一中学高一期中）下列说法中，正确的是()A.氯原子和氯离子的化学性质相同B.氯离子比氯原子多一个电子C.氯气有毒，氯离子也有毒D.氯气和氯离子都显黄绿色3、（2023湖南高一期末）实验室常用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气，对于该反应，下列说法正确的是A．二氧化锰是该反应的催化剂B．该反应涉及的氧化物有两种C．可用浓硫酸除去氯气中的氯化氢气体杂质D．反应中，还原剂与氧化产物的分子个数之比为4、(2023大庆铁人中学开学考试）下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO4＋16HCl=2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是()选项实验现象解释或结论Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2>Br2>I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性：Fe2＋>Cl－5、（2023衡东县欧阳遇实验中学高一期末）下列除去杂质的实验方法正确的是A．除去Cl2中的少量HCl：通过饱和NaHCO3溶液，收集气体B．除去K2CO3固体中少量NaHCO3：置于坩埚中加热C．除去KCl溶液中的少量MgCl2：加入适量NaOH溶液，过滤D．除去氢氧化铁胶体中的Cl－：渗析6、（2023内蒙古科左后旗甘旗卡第二高级中学高一期末）实验室用下列两种方法制取氯气：①用含292gHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用174gMnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl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7、（2023陕西渭南高一期末）某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法正确的是A．该装置中只存在两处错误B．如果过量，浓盐酸就可全部被消耗C．可用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验氯气D．若要干燥氯气，可使用碱石灰8、（2023天津市南开中学滨海生态城学校高一期中）下列说法中，不正确的是（）ACl2能与大多数金属化合，生成高价金属氯化物B.新制氯水中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成C.欲除去Cl2中的大量HCl气体，可将此混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶D.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2，应密封保存9、（2023天津市耀华中学期中）某研究小组制备84消毒液(主要成分NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料，“在加热情况下卤素和碱液发生如下反应：3X2+6OH－5X－+XO3−+3H2O。”回答下列问题：（1）装置中的大试管内发生反应的离子方程式为_______。（2）装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶？______(填“能”或“不能”，下同)，理由是_______。（3）装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？________，理由是________。（4）装置中能否省去盛冰水的烧杯？______，理由是_______。10、（2023上海嘉定育才中学校考期末）在实验室里，可以用氯酸钾和浓盐酸的反应制取氯气：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O(1)用单线桥标明上述氧化还原反应的电子转移方向和数目_______(2)氧化剂_______，被氧化的元素是_______。(3)当有0.5个电子转移时，生成_____个氯气。(4)氧化产物与还原产物分子个数之比为_______1、（2023山东省菏泽一中高一月考）下列叙述中，正确的是（）A.氯气不溶于水，因此可用排水法收集氯气B.新制氯水可以使干燥的有色布条退色C.因为氯气具有刺激性气味，所以可以杀死细菌和病毒D.氢气在氯气中燃烧产生淡蓝色火焰2、(2023山东日照一模)ClO2和NaClO2均具有漂白性，工业上用ClO2气体制备NaClO2的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是()A．步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥B．吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2＋H2O2=2ClOeq\o\al(－,2)＋O2＋2H＋C．工业上可将ClO2制成NaClO2固体，便于贮存和运输D．通入空气的目的是驱赶出ClO2，使其被吸收器充分吸收3、（2023福建省漳平市第一中学高一月考）某同学用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是（）A.图中：实验现象证明氯气无漂白作用，氯水有漂白作用B.图中：收集氯气C.图中：生成棕黄色的烟，加少量水溶解得到蓝绿色溶液D.图中：若气球干瘪，证明可与NaOH溶液反应4、（2023阜新市第二高级中学高一期末）下列装置应用于实验室制取氯气并回收氯化锰溶液，不能达到实验目的的是A．用装置甲制取氯气B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C．用装置丙收集氯气并防止污染空气D．用装置丁分离二氧化锰和氯化锰溶液5、（2023天津六校高一上学期期中联考）在实验室中，常用KMnO4代替MnO2与浓盐酸反应制取氯气，其反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)=2MnCl2＋5Cl2↑＋2KCl＋8H2O，下列叙述中正确的是A.反应中KMnO4被氧化B.每生成1个Cl2时，反应中转移的电子为2个C.氧化产物与还原产物的分子个数之比为2:5D.每消耗16个HCl时，其中作氧化剂的HCl是10个6、（2023浙江省高二期末）下列实验装置或操作与实验目的相符的是A．证明氧化性强于B．制取少量的C．检验溶液中是否含有D．除去中的少量7、（2023天津市南开中学滨海生态城学校高一期中）18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，发现了氯气的方法至今还是实验室制备氯气的主要方法，下列关于实验室制氯气的说法中正确的是（）A.浓盐酸在反应中起到酸性和氧化剂作用B.将87gMnO2和足量浓盐酸反应，与将含有146gHCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多C.为防止氯气污染环境，必须进行尾气处理，可选用饱和石灰水D.收集氯气时，可采用湿润的淀粉KI试纸进行验满8、（2023安徽省阜阳颍上一中期末）洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。(1)实验室制氯气的化学方程式：________________________，此反应的氧化剂为：_________；还原剂为：_________；氧化剂与还原剂分子个数的之比为：__________；(2)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，写出化学反应方程式，并画出双线桥，标出电子转移的方向和数目：__________________________________。(3)漂白粉的有效成分是________________________（填化学式）。9、（2023浙江省嘉兴一中、湖州中学期中联考）ClO2作为一种广谱型的消毒剂，将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体，如图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的ClO2的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）。其中E中盛有CCl4液体（用于除去ClO2中的未反应的Cl2）。（1）仪器P的名称是___。（2）实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应，写出D中发生反应的方程式：___。（3）B装置中所盛的试剂是___。（4）F为ClO2收集装置，应选用的装置是___（填序号），其中与E装置导管相连的导管口是___（填接口字母）。10、（2023天津一中高一期中模块质量调查）如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：（1）指出上图中的各处错误：①____________________________________________________②____________________________________________________③____________________________________________________④____________________________________________________（2）制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是________A、向烧瓶中加入MnO2粉末B、加热C、向烧瓶中加入浓盐酸（3）如果将过量二氧化锰与含146gHCl的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于71g。其主要原因有：①____________________________________________________②____________________________________________________（4）为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是：①____________________________________________________②____________________________________________________（5）写出圆底烧瓶中发生反应的离子反应方程式，并用单线桥表示电子转移的方向和数目________________（6）NaClO是84消毒液的有效成分。请回答下列问题①浸泡衣物时加入84消毒液在空气中放置一段时间漂白效果更好，结合离子方程式解释原因____________（已知酸性：H2CO3＞HClO＞HCO3-）②若将84消毒液与洁厕灵（主要成分是盐酸）混合使用，则会产生黄绿色的有毒气体，其反应的离子方程式是____________________________________________。第08讲氯气的实验室制法1、掌握氯气的制备原理及装置。2、能结合实验室制取Cl2的装置特点设计制备其他气体的实验装置，提升实验能力。3、通过对比实验掌握氯离子的检验方法，培养证据推理与科学探究能力。一、氯气的实验室制法1、反应原理(1)在实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气，反应的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)该反应的氧化剂是MnO2，浓盐酸既表现还原性，又表现酸性。2、制备装置(1)气体发生装置类型：固＋液气。(2)发生装置所用主要仪器：分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯。(3)除杂装置：装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体；装置D的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。3、收集方法(1)向上排空气法(氯气的密度大于空气的)。(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发产生的氯化氢气体)。4、验满方法(1)方法一：观察到E中充满黄绿色气体，则证明已集满。(2)方法二：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。(3)方法三：将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。5、尾气处理烧杯F中盛放的液体是NaOH溶液，该液体的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。(1)稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。(2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。(3)尾气处理时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少，吸收不完全。(4)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。6、实验室制取氯气的注意事项(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，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，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水浓度太小，吸收不完全。二、氯离子的检验1．氯离子的检验实验试液2～3mL实验现象离子方程式滴入几滴硝酸银溶液加入少量稀硝酸①稀盐酸有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋=AgCl↓②氯化钠溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl－＋Ag＋=AgCl↓③碳酸钠溶液有白色沉淀生成沉淀溶解，有气泡产生COeq\o\al(2－,3)＋2Ag＋=Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋=2Ag＋＋CO2↑＋H2O2、氯离子检验方法(1)试剂：稀硝酸、AgNO3溶液。(2)方法：先加稀硝酸，再加AgNO3溶液。(3)现象：产生白色沉淀。(4)原理：Ag＋＋Cl－=AgCl↓。三、实验室制取气体的基本思路1、设计气体制取装置的基本思路2、气体制取装置的连接顺序3、各种装置的选择(1)实验室制取气体的发生装置的选择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a．固体＋固体气体。b．固体＋液体→气体。c．固体＋液体气体。(2)实验室制取气体的净化装置的选择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。(3)实验室制取气体的收集装置的选择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a．排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。b．向上排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等。c．向下排空气法：气体不与空气中的成分反应，且密度比空气小，如H2、CH4等。(4)实验室制取气体的尾气处理装置的选择①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。②燃烧法可用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO等。如图，但点燃前必须对气体进行验纯。③收集法将气体用气球收集，然后处理，如图。考点一：氯气的制法例1．（2023福建龙岩第二中学高一月考）下图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行一系列反应的装置，回答下列问题。（已知：①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,②Cl2+SO2+2H2O＝2HCl+H2SO4,③Ba(OH)2+CO2＝BaCO3↓+H2O）（1）写出a仪器的名称___；（2）装置D产生白色沉淀现象的原因___________；（3）E装置的硬质玻璃管内盛有碳粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl。试写出E中反应的化学方程式_______；（4）F处烧杯溶液中最终___（填“有”或“没有”）白色沉淀；（5）F装置无法确认E处反应中有CO2产生，为了证明CO2的存在，要对F装置进行改造，下列装置符合要求的是___。【答案】(1)分液漏斗(2)Cl2+SO2+2H2O＝2HCl+H2SO4，硫酸与氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀(3)2Cl2+C+2H2OCO2+4HCl(4)没有(5)b【解析】通过装置A制得氯气，由于浓盐酸具有挥发性，制得的氯气不纯，其中混有氯化氢气体，B装置是安全瓶，C装置是为了除去氯化氢，DE装置为了探究氯气的性质，F装置为了除去尾气，防止污染。(1)根据图示，仪器a为分液漏斗。(2)氯气和二氧化硫发生氧化还原反应：Cl2+SO2+2H2O＝2HCl+H2SO4，生成的硫酸又与氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀。(3)氯气有强氧化性，碳有还原性，在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应生成氯化氢和二氧化碳，反应方程式为：2Cl2+C+2H2OCO2+4HCl。(4)剩余氯气在F装置中和水反应生成盐酸和次氯酸，氯化氢、次氯酸和氢氧化钡反应都生成可溶性的盐和水，即使二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀，生成的碳酸钡又被盐酸溶解，所以反应过程无白色沉淀生成。(5)因通入F装置的气体中含有氯气、氯化氢、二氧化碳，需除去氯气和氯化氢，且除去这两种气体过程中不能产生二氧化碳，装置a：氯气、氯化氢、二氧化碳一同通入无法确认E处反应中有CO2产生；装置b：少量氯气能溶于水，氯化氢极易溶于水，二氧化碳在水中溶解度不大，用水可除去氯气和氯化氢两种气体，剩余的气体与氢氧化钡作用变浑浊，能确认E处反应中有CO2产生；装置c：碳酸钠与氯化氢反应生成二氧化碳，无法确认E处反应中有CO2产生；装置d：氯化氢与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，无法确认E处反应中有CO2产生。考点二：氯离子检验例2.（2023广东省广州大学附属东江中学期末）自来水使用Cl2杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充蒸馏水，为辨真伪，可采用的试剂是A．酚酞溶液 B．FeCl3溶液C．AgNO3溶液D．NaOH溶液【答案】C【解析】自来水用Cl2消毒时会生成HCl和HClO，电离出Cl—能与Ag＋结合生成白色沉淀，其余试剂均无明显变化，C正确。考点三：气体的制备例3．（2023福建省泉州第十六中学高一期中）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）．仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质①浓氨水NaOHNH3H2O②浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液③稀硝酸CuNOH2O④浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液【答案】D【解析】氨气的密度比空气小，应采用向下排空气法收集，收集方法错误，①错误；用浓盐酸与MnO2反应制取氯气时需加热，②错误；③、NO与可与空气中的O2反应，收集NO用排水法收集，③错误；④、制取、收集及尾气处理都合理，④正确，D正确。1、（2023科尔沁左翼中旗实验高级中学高一期末）实验室制取时，能用于干燥的试剂是A．碱石灰B．浓硫酸C．固体烧碱D．生石灰【答案】B【解析】碱石灰和氯气反应，不能干燥氯气，A错误；浓硫酸和氯气不反应且可以吸收水蒸气，B正确；固体烧碱是氢氧化钠，可以和氯气反应，不能干燥氯气，C错误；生石灰主要含有氧化钙，可以和氯气反应不能干燥氯气，D错误。2、（2023吉林省公主岭市范家屯镇第一中学高一期中）下列说法中，正确的是()A.氯原子和氯离子的化学性质相同B.氯离子比氯原子多一个电子C.氯气有毒，氯离子也有毒D.氯气和氯离子都显黄绿色【答案】B【解析】氯原子和氯离子的最外层电子数不同，因此二者的化学性质不相同，A错误；Cl原子最外层有7个电子，不稳定，容易从外界获得1个电子变为Cl-，所以氯离子比氯原子多一个电子，B正确；氯气有毒，而氯离子是食盐的主要成分，用于调味，没有毒性，C错误；氯气是黄绿色有毒的气体，而氯离子无色，与阳离子共存于物质中，D错误。3、（2023湖南高一期末）实验室常用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气，对于该反应，下列说法正确的是A．二氧化锰是该反应的催化剂B．该反应涉及的氧化物有两种C．可用浓硫酸除去氯气中的氯化氢气体杂质D．反应中，还原剂与氧化产物的分子个数之比为【答案】B【解析】二氧化锰与浓盐酸共热生成氯气，反应方程式为：；该反应中二氧化锰为反应物，作氧化剂，A错误；由反应可知反应物中的二氧化锰和生成物中的水为氧化物，B正确；浓硫酸不能氯化氢反应，不能用浓硫酸除去氯气中的氯化氢，C错误；反应中二氧化锰作氧化剂，浓盐酸作还原剂，氯气为氧化产物，由反应可知还原剂与氧化产物的分子个数之比为2:1，D错误。4、(2023大庆铁人中学开学考试）下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO4＋16HCl=2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是()选项实验现象解释或结论Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2>Br2>I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性：Fe2＋>Cl－【答案】D【解析】a处变蓝，b处变红棕色，说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,可证明氧化性：Cl2＞I2,Cl2＞Br2，无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱，A项错误；c处先变红，说明氯气与水生成酸性物质，后褪色，则证明氯气与水生成具有漂白性物质，B项错误；d处立即褪色，也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH，C项错误；e处变红说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，证明还原性：Fe2+＞Cl-,D项正确。5、（2023衡东县欧阳遇实验中学高一期末）下列除去杂质的实验方法正确的是A．除去Cl2中的少量HCl：通过饱和NaHCO3溶液，收集气体B．除去K2CO3固体中少量NaHCO3：置于坩埚中加热C．除去KCl溶液中的少量MgCl2：加入适量NaOH溶液，过滤D．除去氢氧化铁胶体中的Cl－：渗析【答案】D【解析】Cl2通过饱和NaHCO3溶液，发生反应Cl2+H2O⇌HCl+HClO，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O，因此氯气会被饱和NaHCO3溶液吸收，A错误；NaHCO3受热分解生成Na2CO3，因此不能得到纯净的K2CO3，B错误；加入适量NaOH溶液生成NaCl，引入新杂质，C错误；胶体粒子不能透过半透膜，而离子能透过半透膜，故除去氢氧化铁胶体中的Cl-可用渗析的方法，D正确。6、（2023内蒙古科左后旗甘旗卡第二高级中学高一期末）实验室用下列两种方法制取氯气：①用含292gHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用174gMnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl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【答案】B【解析】浓盐酸与MnO2反应的方程式为：，①用含292glHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；实际消耗不足292gHCl，因为随着消耗，盐酸浓度变小，反应停止了，故产生氯气不足142g，②用174gMnO2与足量浓盐酸反应，174gMnO2可产生142g氯气，则B说法正确，A、C、D错误。7、（2023陕西渭南高一期末）某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法正确的是A．该装置中只存在两处错误B．如果过量，浓盐酸就可全部被消耗C．可用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验氯气D．若要干燥氯气，可使用碱石灰【答案】C【解析】装置中没有酒精灯加热，尾气未进行处理，使用的是长颈漏斗，收集的时候应该长进短出，A错误；二氧化锰只能与浓盐酸反应与稀盐酸不反应，所以浓盐酸不能全部被消耗，B错误氯气具有强氧化性，可与碘化钾反应生成单质碘，淀粉遇碘变蓝色，C正确；氯气能够与碱性物质反应，不能用碱性干燥剂，碱石灰为碱性干燥剂，不能干燥氯气，D错误。8、（2023天津市南开中学滨海生态城学校高一期中）下列说法中，不正确的是（）ACl2能与大多数金属化合，生成高价金属氯化物B.新制氯水中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成C.欲除去Cl2中的大量HCl气体，可将此混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶D.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2，应密封保存【答案】D【解析】Cl2具有强的氧化性，能与大多数金属化合，对于具有多种化合价的金属元素，可以使该金属反应生成高价金属氯化物，A正确；新制氯水中含有HCl，HCl电离产生Cl-，因此加入AgNO3溶液，有白色AgCl沉淀生成，B正确；Cl2溶于水，与水发生反应：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，该反应是可逆反应，增大c(Cl-)的浓度，化学平衡逆向移动，降低氯气的反应，同时溶液中的水可以溶解HCl气体，故欲除去Cl2中的大量HCl气体，将此混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，C正确；漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，由于Ca(ClO)2会与空气中的CO2、H2O发生反应，导致变质，所以应密封保存，D错误。9、（2023天津市耀华中学期中）某研究小组制备84消毒液(主要成分NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料，“在加热情况下卤素和碱液发生如下反应：3X2+6OH－5X－+XO3−+3H2O。”回答下列问题：（1）装置中的大试管内发生反应的离子方程式为_______。（2）装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶？______(填“能”或“不能”，下同)，理由是_______。（3）装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？________，理由是________。（4）装置中能否省去盛冰水的烧杯？______，理由是_______。【答案】(1)Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O(2)不能氯气中混有的HCl气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低了NaClO的产量和纯度(3)能少量水蒸气进入试管中不影响反应(4)不能(7)氯气和水的反应是放热反应，反应时温度升高，可能会引起副反应，生成NaClO3【解析】(1)大试管在冰水中进行冷却，所以氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水，离子方程式为：Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O；(2)氯气中混有的HCl气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低了NaClO的产量和纯度，饱和氯化铵溶液是为了除去氯化氢气体，所以不能省去。(3)试管中为氢氧化钠溶液，有水，少量水蒸气进入试管中不影响反应，所以能省去浓硫酸的装置；(4)根据信息分析，氯气和水的反应是放热反应，反应时温度升高，可能会引起副反应，生成NaClO3，所以不能省去冰水的烧杯。10、（2023上海嘉定育才中学校考期末）在实验室里，可以用氯酸钾和浓盐酸的反应制取氯气：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O(1)用单线桥标明上述氧化还原反应的电子转移方向和数目_______(2)氧化剂_______，被氧化的元素是_______。(3)当有0.5个电子转移时，生成_____个氯气。(4)氧化产物与还原产物分子个数之比为_______【答案】(1)(2)KClO3Cl(3)0.3(4)5：1【解析】（1）该氧化还原反应中，KClO3中Cl元素化合价降低为0价，HCl中Cl元素化合价升高为0价，化合价降低值=化合价升高值=转移电子数=5，该反应为归中反应，则用单线桥标明上述氧化还原反应的电子转移方向和数目为：。（2）该氧化还原反应中，KClO3中Cl元素化合价降低为0价，得电子，则氧化剂为KClO3，HCl中Cl元素化合价升高为0价，失去电子，HCl作还原剂，被氧化的元素是Cl。（3）根据第(1)问分析知，生成3个氯气，转移5个电子，则当有0.5个电子转移时，生成氯气0.3个。（4）化合价升高元素所在物质HCl是还原剂，被氧化，得到氧化产物，化合价降低的Cl元素所在物质KClO3是氧化剂，被还原，得到还原产物，在参加反应的6个盐酸中在，只有5个作还原剂，故氧化产物与还原产物的分子个数之比为2.5：0.5=5：1。1、（2023山东省菏泽一中高一月考）下列叙述中，正确的是（）A.氯气不溶于水，因此可用排水法收集氯气B.新制氯水可以使干燥的有色布条退色C.因为氯气具有刺激性气味，所以可以杀死细菌和病毒D.氢气在氯气中燃烧产生淡蓝色火焰【答案】B【解析】氯气能溶解于水，所以不能用排水法收集氯气，应用排饱和食盐水的方法或排空气的方法收集，A错误；新制氯水中含HClO，具有漂白性，则新制氯水可以使干燥有色布条褪色，B正确；氯气与水反应生成具有强氯化性的HClO，可以杀死细菌、病毒，C错误；氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰，生成HCl气体，还观察到白雾，D错误。2、(2023山东日照一模)ClO2和NaClO2均具有漂白性，工业上用ClO2气体制备NaClO2的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是()A．步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥B．吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2＋H2O2=2ClOeq\o\al(－,2)＋O2＋2H＋C．工业上可将ClO2制成NaClO2固体，便于贮存和运输D．通入空气的目的是驱赶出ClO2，使其被吸收器充分吸收【答案】B【解析】经步骤a得到NaClO2固体的操作为过滤、洗涤和干燥，A项正确；反应在碱性条件下进行，吸收器中发生反应的离子方程式为2ClO2＋2OH－＋H2O2=2ClOeq\o\al(－,2)＋O2＋2H2O，B项错误；固体比气体便于贮存和运输，工业上可将ClO2制成NaClO2固体，C项正确；发生器中通入空气可将ClO2排出，确保其在吸收器中被充分吸收，D项正确。3、（2023福建省漳平市第一中学高一月考）某同学用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是（）A.图中：实验现象证明氯气无漂白作用，氯水有漂白作用B.图中：收集氯气C.图中：生成棕黄色的烟，加少量水溶解得到蓝绿色溶液D.图中：若气球干瘪，证明可与NaOH溶液反应【答案】D【解析】氯气能使湿润的有色布条褪色，而不能使干燥的有色布条褪色，说明氯气无漂白性，有漂白性的是氯水，A正确；氯气的密度比空气大，收集氯气时导气管应该长进短出，用氢氧化钠溶液吸收氯气防止大气污染，B正确；铜丝在氯气能够燃烧生成氯化铜固体，产生棕黄色的烟，氯化铜溶于水，溶液呈蓝绿色，C正确；氯气能溶于水，也能与氢氧化钠反应，导致烧瓶中气体的压强减小，气球会由瘪变大，D错误。4、（2023阜新市第二高级中学高一期末）下列装置应用于实验室制取氯气并回收氯化锰溶液，不能达到实验目的的是A．用装置甲制取氯气B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C．用装置丙收集氯气并防止污染空气D．用装置丁分离二氧化锰和氯化锰溶液【答案】B【解析】实验室用MnO2、浓盐酸共热制取Cl2：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，A能达到实验目的；实验室除去氯气中的氯化氢是通过饱和氯化钠溶液，B不能达到实验目的；氯气的密度大于空气的密度，收集时用向上排空气法收集，且氯气有毒，注意尾气的处理，一般用碱吸收，C能达到实验目的；二氧化锰不溶于水，氯化锰溶于水，采用过滤法分离，D能达到实验目的。5、（2023天津六校高一上学期期中联考）在实验室中，常用KMnO4代替MnO2与浓盐酸反应制取氯气，其反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)=2MnCl2＋5Cl2↑＋2KCl＋8H2O，下列叙述中正确的是A.反应中KMnO4被氧化B.每生成1个Cl2时，反应中转移的电子为2个C.氧化产物与还原产物的分子个数之比为2:5D.每消耗16个HCl时，其中作氧化剂的HCl是10个【答案】B【解析】KMnO4中锰元素化合价降低，被还原，A错误；反应中一个氯离子升高一个价态，两个氯离子升高2个价态变为一个氯气，因此每生成1个Cl2时，反应中转移的电子为2个，B正确；氧化产物为氯气，还原产物氯化锰，其分子个数之比为5:2，C错误；每消耗16个HCl时，其中作还原剂的HCl是10个，D错误。6、（2023浙江省高二期末）下列实验装置或操作与实验目的相符的是A．证明氧化性强于B．制取少量的C．检验溶液中是否含有D．除去中的少量【答案】A【解析】当NaBr溶液变为橙黄色，说明氯气可以氧化NaBr溶液中的Brˉ生成Br2，证明Cl2的氧化性强于Br2，A正确；纯碱为粉末状固体，与稀盐酸迅速反应，使用该装置会无法控制生成的CO2的量，B错误；观察K元素的焰色反应时要透过蓝色钴玻璃观察，C错误；洗气瓶中气体应长进短出才能达到洗气的目的，D错误。7、（2023天津市南开中学滨海生态城学校高一期中）18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，发现了氯气的方法至今还是实验室制备氯气的主要方法，下列关于实验室制氯气的说法中正确的是（）A.浓盐酸在反应中起到酸性和氧化剂作用B.将87gMnO2和足量浓盐酸反应，与将含有146gHCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多C.为防止氯气污染环境，必须进行尾气处理，可选用饱和石灰水D.收集氯气时，可采用湿润的淀粉KI试纸进行验满【答案】D【解析】软锰矿与浓盐酸混合加热，发生反应的方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，在该反应中，浓盐酸中的一部分Cl由-1价变为Cl2中的0价，失去电子，表现还原性，一部分化合价没有变化，与Mn2+结合形成盐，所以浓盐酸在反应中起到酸性和还原剂作用，A错误；87gMnO2完全反应，产生71gCl2；但随着反应的进行，盐酸浓度降低，当为稀盐酸时反应停止，所以生成的氯气小于71g，故两种情况反应产生的Cl2不同，B错误；Cl2是大气污染物，在尾气排放前要进行处理，可根据Cl2能够与碱反应的性质，用溶解度大的NaOH溶液进行吸收，由于Ca(OH)2微溶于水，因此一般不使用饱和石灰水吸收，C错误；氯气具有强的氧化性，在溶液中会发生反应：Cl2+2KI=2KCl+I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，因此可用湿润的淀粉KI试纸进行验满，D正确。8、（2023安徽省阜阳颍上一中期末）洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。(1)实验室制氯气的化学方程式：________________________，此反应的氧化剂为：_________；还原剂为：_________；氧化剂与还原剂分子个数的之比为：__________；(2)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，写出化学反应方程式，并画出双线桥，标出电子转移的方向和数目：__________________________________。(3)漂白粉的有效成分是________________________（填化学式）。【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2HCl1：2（2）（3）Ca(ClO)2【解析】(1)在实验室中用二氧化锰与浓盐酸混合加热制氯气，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。在该反应中Mn元素的化合价由反应前MnO2中的+4价变为反应后MnCl2中的+2价，化合价降低，获得电子，所以MnO2为氧化剂；Cl元素的化合价由反应前HCl中的-1价变为反应后Cl2中的0价，化合价升高，失去电子，所以HCl为还原剂；在反应方程式中4个HCl参加反应，只有2个失去电子变为氯气，所以氧化剂与还原性的分子个数的比为1：2；(2)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，该反应的化学反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，在该反应中，只有Cl元素的化合价发生变化，2个Cl2中，有2个Cl原子失去电子，变为Ca(ClO)2，有2个Cl原子获得电子，变为CaCl2，用双线桥法表示电子转移为：；(3)漂白粉的成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。9、（2023浙江省嘉兴一中、湖州中学期中联考）ClO2作为一种广谱型的消毒剂，将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体，如图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的ClO2的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）。其中E中盛有CCl4液体（用于除去ClO2中的未反应的Cl2）。（1）仪器P的名称是___。（2）实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应，写出D中发生反应的方程式：___。（3）B装置中所盛的试剂是___。（4）F为ClO2收集装置，应选用的装置是___（填序号），其中与E装置导管相连的导管口是___（填接口字母）。【答案】(1)分液漏斗(2)2Na