215实验室制备氯气与氯化氢的制备（备作业）2022-2023学年高一化学（沪科版2020）

2.1.5实验室制备氯气与氯化氢的制备一、单选题（本大题共13小题，共39.0分）某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(

A.图Ⅰ：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完

B.图Ⅱ：溶液变红证明新制的氯水有强氧化性

C.图Ⅲ：瓶口有白雾生成

D.图【答案】D【解析】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及气体的制备、性质及实验现象等，把握制备实验及性质实验为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大。

A.浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气，稀盐酸与二氧化锰不反应，理论上盐酸不能全部消耗完，故A错误；

B.氯水中含HClO，则石蕊先变红后褪色，可说明氯水具有酸性和漂白性，故B错误；

C.反应生成氯化铜固体，则观察到产生了棕黄色的烟，故C错误；

D.干燥的布条不褪色，而湿润的有色布条褪色，则该装置可说明氯气不具有漂白性，HClO具有漂白性，故D正确。

故选D。

某同学用以下装置制备并检验氯气的性质．下列说法正确的是(

)A.图Ⅰ：若二氧化锰过量，则浓盐酸可全部消耗完

B.图Ⅱ：仅证明新制氯水具有酸性

C.图Ⅲ：产生了棕黄色的雾

D.图Ⅳ：湿润的有色布条褪色【答案】D【解析】

本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及气体的制备、性质及实验现象等，把握制备实验及性质实验为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大。

A.图Ⅰ，二氧化锰与浓盐酸反应，随着反应的进行，浓盐酸变稀，二氧化锰不与稀盐酸反应，即使二氧化锰过量，盐酸也不能全部消耗完，故A错误；

B.图Ⅱ，溶液先变红后褪色，不仅能证明新制氯水具有酸性，还可以证明新制氯水具有漂白性，故B错误；

C.图Ⅲ，铜丝在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟，故C错误；

D.图Ⅳ，氯气遇到湿润有色布条：Cl2+H2O=HCl+HClO，HClO具有漂白性，湿润的有色布条褪色，故D正确。

下列有关说法正确的是(    )A.ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒

B.向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，加入淀粉后溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2>I2【答案】B【解析】【分析】本题主要考查含氯化合物的性质与用途、制备氯气的装置等，难度不大。

A.因二氧化氯具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，A项错误；

B.向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水，发生反应Cl2+2I-=2Cl-+I2，淀粉遇碘变蓝，说明氧化性：Cl2>I2，B项正确；

C.氯水具有漂白性，pH试纸变色最后会被漂白，所以不能用pH试纸测氯水的某同学用以下装置制备并检验氯气的性质，下列说法正确的是(

)A.图Ⅰ：洗气瓶中应装浓硫酸，若二氧化锰过量，则浓盐酸可全部反应完

B.图Ⅱ：仅能证明新制氯水具有酸性

C.图Ⅲ：产生了棕黄色的雾

D.图Ⅳ：a中干燥的有色布条不褪色，b中湿润的有色布条褪色【答案】D【解析】

本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及气体的制备、性质及实验现象等，把握制备实验及性质实验为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大。

A.图Ⅰ，二氧化锰与浓盐酸反应，随着反应的进行，浓盐酸变稀，二氧化锰不与稀盐酸反应，即使二氧化锰过量，盐酸也不能全部消耗完，通入氢氧化钠溶液中，没必要干燥，洗气瓶中应是饱和食盐水，故A错误；

B.图Ⅱ，溶液先变红后褪色，不仅能证明新制氯水具有酸性，还可以证明新制氯水具有漂白性，故B错误；

C.图Ⅲ，铜丝在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟，故C错误；

D.图Ⅳ，氯气遇到湿润有色布条：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，HClO具有漂白性，则b中湿润的有色布条褪色，a某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(    )A.Ⅰ图：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完

B.Ⅱ图：证明新制氯水具有酸性和漂白性

C.Ⅲ图：产生了棕黄色的雾

D.Ⅳ【答案】B【解析】

本题考查氯气的性质以及实验室制法，注意氯气的化学性质以及氯气、氯水的性质的异同，题目难度不大。

A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸随着反应进行，浓度减小到一定程度，不再与二氧化锰继续反应，所以盐酸不能全部消耗，故A错误；

B.Ⅱ图中：新制氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色，即可证明新制氯水具有酸性和漂白性，故B正确；

C.Ⅲ图中：铜在氯气中燃烧产生棕黄色的烟，故C错误；

D.氯水中含HClO，光照时HClO分解生成氧气和HCl，则气泡主要为分解生成的氧气，结论不合理，故D错误。

故选B实验室用如图所示装置制备无水AlCl3(180℃升华)，无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾。下列说法错误的是A.b、c、f中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸

B.g中发生的反应为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O

C.e中的收集器必须保持干燥

D.【答案】D【解析】b、e、f中依次盛装饱和食盐水、浓硫酸、浓硫酸，作用为除去氯气生中的氯化氢气体和防止水蒸气进入e，A正确；未反应的氯气被氢氧化钠溶液吸收，发生的反应为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O，B正确；e中的收集器必须保持干燥，否则无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾，C如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。下列说法错误的是(

)A.装置A烧瓶内的试剂可以是KMnO4

B.装置B具有除杂和贮存气体的作用

C.实验结束后，振荡D会观察到液体分层且下层呈紫红色

D.【答案】C【解析】装置A制备Cl2，不加热，分液漏斗中装浓盐酸，故烧瓶中固体可以是KMnO4，酸性条件下，KMnO4氧化Cl-生成Cl2，A项正确；装置B中盛有饱和食盐水，可除去Cl2中的杂质气体HCl，实验过程中关闭K可在锥形瓶中贮存少量Cl2，B项正确；Cl2与装置C中的NaBr反应生成Br2，Br2与装置D中的KI反应生成I某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置(数量可满足需要，不含制气装置)如下。下列说法正确的是(

)。A.按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dacbe

B.按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dabae

C.装置e的主要用途是制备NaClO

D.实验中需使用到装置c，若湿润的有色布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性【答案】B【解析】为验证氯气有无漂白性，需要保证进入装置b的氯气中不含HCl及水蒸气，故应先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水，为防止装置e中的水蒸气进入装置b中，在装置b、e之间还应加装一个装置a，尾气用NaOH溶液吸收，A、C两项错误，B项正确；本实验不需要装置c，且由装置b中现象可判断Cl2无漂白性，D某同学用如图所示装置制备并检验的性质。下列说法正确的是(    )A.Ⅰ中：如果过量，浓盐酸就可全部反应

B.Ⅱ中：在中安静地燃烧，发出苍白色火焰，可在集气瓶瓶口上方观察到白雾

C.Ⅲ中：铜丝在中燃烧产生蓝色的烟，若在集气瓶中加入少量水，所得溶液呈绿色

D.Ⅳ中：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，说明具有漂白性【答案】B【解析】

本题考查氯气的相关知识，掌握好氯气的实验室制法、氯气的相关性质是解答此题的关键，难度不大。

A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸随着反应进行，浓度减小到一定程度，不再与二氧化锰继续反应，所以盐酸不能全部消耗，故A错误；

B.苍白色火焰是氢气在氯气中燃烧的特征颜色，生成的氯化氢极易溶于水，形成白雾，故B正确；

C.Ⅲ图中：铜在氯气中生成棕黄色的烟，若在集气瓶中加入少量水，所得溶液呈蓝色，故C错误；

D.湿润的有色布条能褪色，是因为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，故D某同学用如图所示装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(    )A.Ⅰ中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部反应

B.Ⅱ中：H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，可在集气瓶瓶口上方观察到白雾

C.Ⅲ中：铜丝在Cl2【答案】B【解析】

本题考查氯气的相关知识，掌握好氯气的实验室制法、氯气的相关性质是解答此题的关键，难度不大。

A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸随着反应进行，浓度减小到一定程度，不再与二氧化锰继续反应，所以盐酸不能全部消耗，故A错误；

B.苍白色火焰是氢气在氯气中燃烧的特征颜色，生成的氯化氢极易溶于水，形成白雾，故B正确；

C.Ⅲ图中：铜在氯气中生成棕黄色的烟，若在集气瓶中加入少量水，所得溶液呈蓝色，故C错误；

D.湿润的有色布条能褪色，是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，故D实验室用如下装置(略去部分夹持装置)模拟利用氨气和次氯酸钠合成肼(N2H4)的过程。下列说法正确的是A.将装置①中浓盐酸换成H2O2，也可用于制备氧气

B.②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2

C.③分液漏斗中盛装饱和食盐水

D.【答案】B【解析】

本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备原理、实验装置的作用、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意尾气的处理及物质的性质，题目难度不大。

由图可知，①中发生的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，打开K1，Cl2能和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO，⑤用来制取NH3，④装置作安全瓶，能防倒吸，在③中氨气和NaClO反应生成N2H4，发生ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O，最后关闭K1，②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，以此来解答。

A.装置①中浓盐酸换成H2O2，制备氧气时不需要加热，二氧化锰作催化剂，故A错误；

B.氯气有毒，不能排放在环境中，则②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，故B正确；

C.下列装置或原理能达到实验目的的是(

)A.制取Cl2

B.除去Cl2中的HCl

C.氯气的尾气处理

D.测氯水的pH【答案】A【解析】

本题考查化学实验方案的评价，涉及氯气的制备、物质的除杂、尾气的吸收以及pH试纸的使用等，难度一般。

A.浓盐酸与高锰酸钾反应制取Cl2不需加热，故A正确；

B.Cl2、HCl都和氢氧化钠反应，除去氯气中的氯化氢应选用饱和食盐水，故B错误；

C.吸收尾气氯气应选用氢氧化钠溶液，故C错误；

D.氯水pH的测定不能选用pH试纸，因为氯水中次氯酸具有强氧化性会使pH试纸褪色，故D错误。

故选某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(    )A.Ⅰ图：若浓盐酸过量，则理论上MnO2可全部消耗完

B.Ⅱ图：证明新制氯水只具有酸性

C.Ⅲ图：产生了棕黄色的雾

D.Ⅳ【答案】A【解析】

本题考查氯气的制备以及性质探究，主要是知识的灵活应用。

A.为实验室制备Cl2装置，反应原理为浓盐酸与二氧化锰加热反应，若浓盐酸过量，则理论上MnO2可全部消耗完，故A项正确；

B.新制氯水中含有次氯酸，次氯酸有漂白性可漂白指示剂，故不可用紫色石蕊溶液验证氯水只具有酸性，故B项错误；

C.铜丝在氯气中燃烧，现象为产生棕黄色的烟，不是雾，故C项错误；

D.现象为干燥的有色布条不褪色，故氯气没有漂白性，湿润的有色布条褪色，是因为氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸有漂白性，使布条褪色，故D项错误；

故选二、多选题（本大题共1小题，共4.0分）某化学实验创新小组设计了如图所示的检验Cl2某些性质的一体化装置。下列有关描述错误的是(

)A.浓盐酸滴到氯酸钾固体上反应的离子方程式为3Cl-+ClO5-+6H+===2Cl2↑+3H2O

B.无水氯化钙的作用是干燥Cl2，且干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色【答案】AC【解析】浓盐酸滴到氯酸钾固体上是为了制备Cl2，反应的离子方程式为5Cl-+ClO3-+6H+===3Cl2↑+3H2O，A项错误；检验Cl2有无卡不漂白性时应先将Cl2干燥，所以无水氯化钙的作用是干燥Cl2，然后会出现干燥的有色布条不褪色而湿润的有色布条褪色的现象，B项正确；Cl2与3处碘化钾反应置换出单质碘，使溶液变蓝，与4处溴化钠反应置换出单质溴，使溶液变为橙色，均说明了Cl2具有氧化性，Cl2与AgNO三、实验题（本大题共3小题，共30.0分）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：(1)A中盛浓盐酸，B中盛MnO2(2)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及解释是________________________

(3)试管C和D中盛装试剂分别为______________________、_____________________(4)装置G处发生反应后的现象为_____________________________________________(5)用离子方程式表示试剂X的作用：__________________________________________(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。

①“与洁厕灵同时使用”会产生有毒的气体，写出反应的离子方程式：_________________

②消毒液需“密闭保存”的原因：______________________________________________________

(7)

写出制漂白粉的化学方程式：____________________________________________________【答案】(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2)E中干布条不褪色，F中湿布条褪色；Cl2没有漂白性，HClO有漂白性；

(3)饱和食盐水；浓硫酸；

(4)棉花团由无色变成蓝色；

(5)Cl2+2OH-=Cl【解析】

本题主要考查的是氯气的制取和性质，难度一般，侧重考查氯气的制备和性质探究，掌握氯气实验室制取的原理和氯气的性质是解题的关键。

(1)浓盐酸与二氧化锰在加热时反应生成氯气，离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，

故答案为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2)氯气不具有漂白性，次氯酸具有漂白性，氯气遇水能生成次氯酸，能使湿润的有色布条褪色，则可观察到的现象是E中干布条不褪色，F中湿布条褪色，由实验现象可得到的结论是氯气不具有漂白性，次氯酸具有漂白性，

故答案为：E中干布条不褪色，F中湿布条褪色；Cl2没有漂白性，HClO有漂白性；

(3)由实验装置图可知，装置C用于吸收氯气中的氯化氢杂质，盛放的试剂应是饱和食盐水；装置D的作用是干燥，盛放的是浓硫酸，

故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；

(4)装置G中的反应是氯气与碘化钾的反应生成单质碘，淀粉遇碘变蓝，

故答案为：棉花团由无色变成蓝色；

(5)X是氢氧化钠溶液，用于尾气吸收，离子反应方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，

故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

(6)①洁厕灵中含有盐酸，消毒液中含有次氯酸钠，二者反应生成氯气，离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，

故答案为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+某校化学兴趣小组为研究氯气的性质并模拟工业制备漂白粉，设计了下列装置进行实验。已知：装置A中反应为KClO3+6HCl(浓) = KCl+3Cl(1)写出B装置中反应的化学方程式_______________。实验结束后，立即将B中溶液滴几滴在pH试纸上，可观察到的现象是_______________________。(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中I、II、III处依次放入的物质正确的是____________。①干燥的有色布条②湿润的有色布条③浓硫酸④碱石灰(固体氢氧化钠和氧化钙组成的混合物)A.①④②

B.①③②

C.②③①

D.②④①(3)待E中物质完全反应后，经过一系列加工处理得到漂白粉样品，漂白粉需要密封保存的原因，用反应化学方程式解释：______________，漂白粉有效成分为____________(填化学式)。(4)F装置的作用是__________________，盛放的试剂是____________________。(5)装置A中反应生成标准状况下氯气的体积为13.44L，则需消耗KClO3的物质的量为__________mol【答案】(1)Cl2+H2O=HCl+HClO；先变红后褪色

(2)C

(3)Ca(ClO)2【解析】

本题考查氯气的制备、次氯酸钙的制备、方程式书写、实验现象描述以及相关计算等，解答这类问题应明确物质的的制备原理以及题目给定信息的加工利用，试题难度一般。

(1)装置B中应为产生的氯气与水的反应，对应的化学方程式为：Cl2+H2O=HCl+HClO；实验结束后，立即将B中溶液滴几滴在pH试纸上，由于氯水中含有盐酸具有酸性可使pH试纸变红，次氯酸具有强氧化性可使pH试纸褪色，因此可观察到的现象是先变红后褪色；

(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，因此Ⅰ中应放入湿润的有色布条检验湿润的氯气有漂白性，Ⅱ中放入浓硫酸干燥氯气，Ⅲ中放入干燥的有色布条检验干燥的氯气无漂白性，故C正确；

(3)漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2，Ca(ClO)2可与空气中的二氧化碳和水反应生成碳酸钙和次氯酸失去效用，反应化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO，故漂白粉需要密封保存；氯气与石灰乳反应生成次氯酸钙Ca(ClO)2，是漂白粉的有效成分；

(4)F的作用是用于吸收尾气，防止大气污染；应用NaOH溶液处理多余的氯气；

(5)装置A某校化学实验兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，探究实验室制备Cl2

(1)若制得1.12 L Cl2体积(标准状况下)，则被氧化的HCl_________mol，反应中转移电子的物质的量为(2)A中产生白色沉淀，甲同学认为是Cl2与水反应产生Cl-的结果，写出其中发生反应的离子方程式____________，__________。乙同学则认为A中的现象不足以说明白色沉淀是Cl2与水反应产生Cl-的结果，因为生成的Cl(3)①装置C和D中出现的不同现象说明的问题是______________________________。②装置E上面蘸有下列浓溶液的棉花可用于吸收氯气的是__________________(填字母)。a. NaCl溶液

b. FeSO4溶液

c. Na2SO3(4)设计装置E、F的目的是比较Cl2、Br2、I2的氧化性，反应一段时间后，观察到装置E中的现象是__________________，然后打开装置E的活塞，将E中的少量溶液加到装置F中，振荡，观察到的现象是_____________________(5)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图。①需“密闭保存”的原因_______。(用离子方程式表示)。②“与洁厕灵同时使用”会产生有毒的氯气，写出反应的离子方程式：___________________________。(6)若空气中氯气的含量超过0.1