高中化学：第2课时 氯气的实验室制法及氯离子的检验

第2课时氯气的实验室制法及氯离子的检验

基础过关练

题组一氯气的实验室制法

1.（2020江苏如皋中学高一期末）下列氯气的制取、净化、收集并验证其某些性质

的装置和原理能达到实验目的的是（）

2.在制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是（）

①连接好装置,检查气密性

②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出

③在圆底烧瓶中加入二氧化镐粉末

④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中

⑤将多余的CL用NaOH溶液吸收

⑥用向上排空气法收集氯气

A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤

C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤

3.在实验室中用浓盐酸与MnO?共热制取CL下列收集Ch的装置正确的是（）

RI)

4.(2020山东青岛高一期中)实验室利用下图所示的装置制备干燥、纯净的氯气。

下列有关叙述不正确的是()

A.本实验操作顺序为:检验装置气密性一添加固体药品一添加液体药品一加热

B.装置H、III中的试剂依次为浓硫酸、饱和NaCl溶液

C.氯气密度比空气大,故装置IV中长导管进气,短导管出气

D.装置v中反应的离子方程式为:cb+20Br^cr+cicr+BW

5.实验室用如下装置制取氯气,并用氯气进行实验。回答下列问题：

蘸有淀粉-K1

.液里棉花团

----;

GH

(DA中盛有浓盐酸,B中盛有如0处写出反应的离子方程

式:o

⑵D中放入浓H2SO4的目的是-

(3)E中为红色干布条,F中为红色湿布条,可观察到的现象是,对

比E和F中现象的差异可得出的结论是。

(4)G处的现象是。

(5)用化学方程式写出H处尾气吸收装置中的反应原理o

(6)家庭中常用消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品

牌消毒液包装上说明如下图。

注意事项：

1.本品对棉织品有漂白脱白作用，对金属制品有腐蚀作用。

2.密封保存，请勿与洁厕灵同时使用。

3.保质期为一年。

①消毒液与洁厕灵不能同时使用，原因是(用离子方程式表

示)o

②需“密闭保存”的原因是。

(7)工业上用亚氯酸钠(NaClO。和稀盐酸为原料制备C102,写出反应的化学方程

式:。CL和C10?都是强氧化剂,能杀

死水中的病菌。等质量的CIO2的氧化能力是CL的倍(根据得电子的能

力计算)。

(8)(CN)2、(SCN)2的化学性质和Cb很相似，化学上称它们为拟卤素,如：(SCN)2+H2O

HSCN+HSCNOo它们阴离子的还原性:ClKBrMCNXSCNXI，则KBr和KSCN的

混合溶液中加入(CN)2,反应的化学方程式为o

6.(2019江苏七校联盟高一上期中)实验室常用二氧化镐和浓盐酸共热的方法制取

氯气。根据要求回答下列问题。

⑴A、B、C三套装置中，应选用的装置是（选填“A”“B”或"C”）o

⑵写出制取氯气的化学方程式:O

(3)为了防止氯气污染环境，图中溶液甲中发生的化学方程式为o

(4)由于氯气贮存运输不方便,工业上常将氯气转化为漂白粉,工业上生产漂白粉

的主要化学方程式是,在空气中漂白粉长期存放会变质

而失效的原理是(用化学方程式说明)。

7.(2019湖南衡阳八中高一上期末)纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备

SnCL,某化学小组的同学设计了如下实验装置进行制备。

已知:①金属锡熔点为231c化学活泼性与铁相似；②SnCL的沸点为

114℃;③SnCL易与水反应。

请根据上图装置回答下列问题：

(1)装置IV中发生反应的化学方程式为。

(2)装置II中的试剂是,装置V的作用是

(3)装置VI最好选用下列装置中的(填标号)。

碱

石

灰

(4)实验结束后,欲回收利用装置I中未反应完的Mn02,需要的分禺方法

是。

(5)为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是—(填字母)。

A.先点燃I处酒精灯,后点燃IV处酒精灯

B.先点燃IV处酒精灯,后点燃I处酒精灯

C.同时点燃I、IV两处酒精灯

题组二氯离子的检验

8.检验某未知溶液中是否含有氯离子（C「），正确的操作是（）

A.向未知溶液中加入AgNOs溶液，有白色沉淀产生

B.向未知溶液中加入AgNOs溶液，有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失

C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNOs溶液，有白色沉淀产生

D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNOs溶液，有白色沉淀产生

9.自来水常用CL杀菌消毒,不法商贩用自来水冒充蒸储水出售,为辨真伪,可用下

列哪一种试剂鉴别（）

A.酚酸溶液B.FeCL溶液

C.AgNOs溶液D.NaOH溶液

10.（2019广东开平五校联盟高一上联合模拟考试）下列关于离子检验的说法中正

确的是（）

A.向某溶液中加入澄清石灰水,溶液变浑浊,则该溶液中一定含有CO，

B.向某溶液中加入AgNOs溶液,生成白色沉淀,该溶液中一定含有cr

C.向某溶液中加入盐酸酸化的BaCL溶液，有白色沉淀生成,该溶液中一定含有

sot

D.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向溶液中加几滴新制的氯水，

溶液变为红色,该溶液中一定含有Fe"（已知:含Fe”的溶液遇到KSCN时溶液变成

红色）

11.有一包白色固体，它可能是KC1、K2CO3>KNO3中的一种或几种，进行下列实验：

①溶于水，得到无色溶液；

②在所得溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀；

③再滴加稀硝酸,沉淀量减少但不完全消失，同时有气泡生成。

根据上述现象判断：

(1)白色固体中一定含有的成分是,可能含有的成分是。

(2)请写出上述实验中有关反应的离子方程式:。

能力提升练

题组氯气的制法及其应用

1.(2020浙江嘉兴一中、湖州中学高一期中联考，侬。C10?作为一种广谱型的消毒

剂，将逐渐取代C1?成为自来水的消毒剂。已知C10?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CIO2的装置(某些夹持

装置和垫持用品省略)。其中E中盛有CCL液体(用于除去C102中未反应的Cl2)o

接尾

吸

气

装

收

置

(1)仪器P的名称是

(2)实验室制备CIO?的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应,写出D中发生反应的化

学方程式：。

(3)B装置中所盛的试剂是0

(4)F为CIO,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)。

2.(2020山东临沂十九中高一质量检测,#7)实验室常用浓盐酸与高镒酸钾发生反

应快速制备氯气，化学方程式为2KMnC)4+16HCl(浓2MnCl2+2KCl+5Cl2t+8H20o

⑴用单缱桥港表示该反应过程中的电子转移情况:

(2)下列装置为实验室快速制备氯气的装置。

装置C的作用是;装置E的作用是;装置F中的试剂

是o深度解析

(3)写出F中发生反应的离子方程式__________________________________

3.(2019浙江嘉兴一中高一上期中,#?)某学习小组探究潮湿的Ch与Na£03反应的

产物,进行如下实验,根据要求回答下列问题。

(1)仪器X的名称是,烧瓶中反应的离子方程式为。

(2)试剂Y是,E装置中反应的离子方程式

为。

(3)装置C中CL与NazCO,反应,反应的化学方程式中二者化学计量数之比为1：1,

且生成的气体产物仅为Cl20,固体产物有两种,其中之一为NaHCOs,则反应的化学

方程式为.

(4)设计实验方案验证C中生成的固体中存在HCO3:。

4.(2020重庆江口中学高三月考,#?)某校化学兴趣小组为研究Ck的性质，设计如

图所示装置进行实验。装置III中夹持装置已略去,其中a为干燥的品红试纸,b为

湿润的品红试纸。

(1)装置I中仪器C的名称是,实验室以二氧化锌和浓盐酸制备氯气的离

子方程式为。

(2)装置II的作用是0

(3)实验过程中装置IV中的实验现象

为。

(4)实验结束后，该组同学在装置HI中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无

明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为还需在上图装置n与

ni之间添加下图中的装置(填序号)。

NaHC()3溶液碱石灰NaOH溶液浓硫酸

①②③④

(5)装置V的目的是防止尾气污染空气,写出装置V中发生反应的离子方程

式

答案全解全析

基础过关练

1.D2.D3.C4.B8.C9.C10.D

1.D二氧化锦与浓盐酸在加热条件下才能反应生成氯气,A缺少加热装置,故A错

误;氯气能与氢氧化钠溶液反应,所以不能用氢氧化钠溶液除氯气中的氯化氢,应

该用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,故B错误;氯气能与碱石灰反应,不能用碱

石灰干燥氯气,故C错误;氯气能与碘化钾发生反应生成12,氯气集满时湿润的KI-

淀粉试纸变蓝，故D正确。

2.D确定实验室制取气体的操作顺序要注意:①连接好装置后,要先检查气密性，

后装药品;②装药品的顺序是先加固体,后加液体;③对于有毒的气体,一定要进行

尾气处理。

3.C集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧,只能进气,不能排气,则瓶内压强增大到一定

程度,可能将橡胶塞压出,A项错误;因为CL比空气的密度大,CL应从短管进,B项

错误；该装置既能收集CL,又能进行尾气处理,C项正确；由于S和NaOH反应,所

以D项装置不能收集到Cl2,D项错误。

4.B装置n、III中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸,B项错误。

+2+

5.答案(l)MnO2+4H+2Cr^Mn+Cl2f+2H20

(2)除去氯气中的水蒸气

(3)E中红色布条不褪色,F中红色布条褪色干燥的氯气没有漂白性,氯气和水反

应生成的次氯酸有漂白性

(4)棉花团变蓝

(5)Cl2+2NaOH—NaCl+NaC10+H20

(6)①C「+C10-+2H—Cl2f+H20②次氯酸钠能与空气中的二氧化碳和水反应生成

HC10,HC10见光易分解,使消毒液失效

(7)5NaC102+4HCl=4C102t+5NaCl+2H202.63

(8)(CN)2+2KSCN=2KCN+(SCN)2

+

解析(1)浓盐酸与二氧化镉加热反应生成氯气,离子方程式为MnO2+4H+2CF^

2+

Mn+Cl2t+2H20O(2)根据实验装置图知,浓压SO,的作用是除去氯气中的水蒸气。

(3)可观察到的现象是E中红色布条不褪色,F中红色布条褪色,对比E和F中现象

的差异可得出的结论是干燥的氯气没有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸有漂

白性。(4)生成的氯气与碘化钾溶液反应生成单质碘,淀粉遇碘变蓝,所以G处的

现象是棉花团变蓝。(6)①消毒液与洁厕灵不能同时使用，原因是CF+C1CT+2H+—

CLt+HQ;②需“密闭保存”的原因是次氯酸钠与空气中的二氧化碳和水反应生

成HC1O,HC1O见光易分解，使消毒液失效。(7)亚氯酸钠NaClO?中氯元素化合价为

+3价,NaC102^C102,氯元素的化合价由+3价升高到+4价,NaClO?-NaCl,氯元素的

化合价由+3价降低到-1价,NaClO?在反应中既是氧化剂又是还原剂,根据得失电子

守恒,配平化学方程式为5NaC102+4HCl^5NaCl+4C102t+2压0;根据氯元素的化合

价,等质量的CIO?和CL的得电子数之比为4X5：三义2七2.63,所以等质量的

ClOz的氧化能力是CL的2.63倍。(8)阴离子的还原性越弱,则其对应分子的氧化

性越强,氧化性强的可以置换出氧化性弱的，故(CN)?可以置换出(SCN)2,根据

Cl2+2KBr=2KC1+Bn进行迁移应用，(CN),和KSCN反应的化学方程式为

(CN)2+2KSCN—2KCN+(SCN)2O

6.答案(1)B(2)Mn()2+4HCl(浓)AMnCl2+Cl2t+2H20

(3)Cl2+2NaOH—NaCl+NaC10+H20

(4)2Cl2+2Ca(0H)2—CaCl2+Ca(C10)2+2H20Ca(C10)2+C02+H2(—CaC03+2HC10>

2HC10迪2HC1+O2f

解析(1)实验室常用二氧化镉和浓盐酸共热的方法制取氯气,为防止浓盐酸挥发,

同时便于控制反应速率，需要用分液漏斗,不用长颈漏斗。(2)二氧化镉和浓盐酸

共热,反应生成氯化镐、氯气和水,化学方程式为MnO?+4HCl(浓)△

MnCl2+Cl2f+2H20O(3)氯气有毒，需要进行尾气处理,一般用氢氧化钠溶液吸收氯

气。(4)漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙，漂白粉长

期暴露在空气中会逐渐失效,是因为次氯酸钙和空气中的二氧化碳、水反应生成

碳酸钙和次氯酸,次氯酸见光分解生成氧气和氯化氢。

7.答案(l)Sn+2CLASnCL

(2)饱和食盐水冷凝和收集SnCL

(3)C

(4)过滤

(5)A

解析(1)装置IV中氯气与Sn在加热条件下反应生成SnCL,反应的化学方程式为

Sn+2cSnCLo(2)生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气，首先利用饱和食盐水除

去氯化氢,然后利用浓硫酸干燥氯气，即装置H中的试剂是饱和食盐水;SnCL的沸

点为H4℃,因此装置V的作用是冷凝和收集SnCL。(3)氯气有毒,需要进行尾气

处理,另外SnCL易与水反应,需要防止空气中的水蒸气进入并吸收尾气,所以装置

VI中试剂最好选用碱石灰。(4)二氧化镐不溶于水，实验结束后，欲回收利用装置

I中未反应完的MnOz,需要的分离方法是过滤。(5)根据题中信息可知:锡能与氧

气反应,故应先通氯气排出装置中的空气，防止锡与空气中的氧气反应。

8.CA项，不能排除C0£SOf等离子的干扰;B项，若未知溶液中含有CO£CC)r

与Ag.形成Ag2C03白色沉淀,Ag2c0s与HC1反应时,生成的AgCl仍是白色沉淀;D项，

用盐酸酸化,引入了C「,无法确定原溶液中是否有do

9.C自来水用CL杀菌消毒后会含有C「,加入AgNOs溶液后会产生白色沉淀,可用

AgNOa溶液鉴别蒸储水和自来水。

10.DA项，溶液中还可能含有HCO3、SO『、HSO3等离子中的一种或几种;B项,溶

液中还可能含有so$、sof、COE等离子中的一种或几种;C项，溶液中还可能含

有Ag+。

++

11.答案(DKC1和K2C03KN03(2)Ag+Cl=AgClI、2Ag+COf=Ag2C03；、

++

Ag2C03+2H—2Ag+H20+C02t

解析三种物质溶于水得到无色溶液,且相互之间不反应;加入AgNOs溶液生成白

色沉淀，说明固体中可能含有KC1、K2CO3或两者中的一种;滴加稀硝酸，沉淀量减少

说明固体中含有K2co3,沉淀不完全消失说明固体中含有KClo

能力提升练

1.答案(1)分液漏斗

(2)2NaC102+Cl2—2C102+2NaCl

(3)饱和食盐水

⑷②d

解析(1)仪器P的名称是分液漏斗；(2)亚氯酸钠与氯气反应生成CIO?和氯化

钠,D中发生反应的化学方程式为2NaC10z+Cl2=2C102+2NaCl;(3)B装置作用是除

去氯气中混有的氯化氢气体,因此盛装的试剂是饱和食盐水；(4)F为C102收集装置,

因CIO,易溶于水且密度比空气大,故可用向上排空气法收集，因此应选用的装置是

②,其中与E装置导管相连的导管口是心

lOe

2.答案（1）2KJno«+i6H，浓〉—2MnCl2+2KCl+5Cl2t+8H20

⑵除HC1收集氯气NaOH溶液

⑶20H+CL—cr+cio+H2o

解析（1）2KMnCh+16HCl（浓）——2MnCl2+2KCl+5Cl2t+8H20反应中,KMnO」-MnCh,镒

元素由+7价降低到+2价,HC1-CL,氯元素部分由-1价升高到0价,用单线桥法表

lOe

示该反应过程中的电子转移方向和数目为2K/nO,+16H（k浓）一

2MnCl2+2KCl+5Cl2t+8H20o（2）实验室用高镒酸钾与浓盐酸反应制取的氯气中含有

氯化氢和水蒸气，因此用饱和食盐水除去氯化氢,装置D中盛有浓硫酸,吸收水蒸

气,装置E的作用是收集氯气（氯气的密度大于空气），氯气有毒，可以用氢氧化钠

溶液或氢氧化钾溶液吸收尾气。（3）装置F中的试剂是NaOH溶液,其作用是吸收

多余的氯气,反应的离子方程式为20I+C12—Cr+C10-+H20o

特别提醒

实验室利用2KMnO4+16HCl（M