高中化學：第2課時 氯氣的實驗室制法及氯離子的檢驗

第2課時氯氣的實驗室制法及氯離子的檢驗

基礎過關練

題組一氯氣的實驗室制法

1.（2020江蘇如皋中學高一期末）下列氯氣的制取、凈化、收集并驗證其某些性質

的裝置和原理能達到實驗目的的是（）

2.在制氯氣時有如下操作,操作順序正確的是（）

①連接好裝置,檢查氣密性

②緩緩加熱，加快反應，使氣體均勻逸出

③在圓底燒瓶中加入二氧化鎬粉末

④從盛有濃鹽酸的分液漏斗中將濃鹽酸緩緩滴入燒瓶中

⑤將多余的CL用NaOH溶液吸收

⑥用向上排空氣法收集氯氣

A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤

C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤

3.在實驗室中用濃鹽酸與MnO?共熱制取CL下列收集Ch的裝置正確的是（）

RI)

4.(2020山東青島高一期中)實驗室利用下圖所示的裝置制備干燥、純凈的氯氣。

下列有關敘述不正確的是()

A.本實驗操作順序為:檢驗裝置氣密性一添加固體藥品一添加液體藥品一加熱

B.裝置H、III中的試劑依次為濃硫酸、飽和NaCl溶液

C.氯氣密度比空氣大,故裝置IV中長導管進氣,短導管出氣

D.裝置v中反應的離子方程式為:cb+20Br^cr+cicr+BW

5.實驗室用如下裝置制取氯氣,并用氯氣進行實驗?；卮鹣铝袉栴}：

蘸有淀粉-K1

.液里棉花團

----;

GH

(DA中盛有濃鹽酸,B中盛有如0處寫出反應的離子方程

式:o

⑵D中放入濃H2SO4的目的是-

(3)E中為紅色干布條,F中為紅色濕布條,可觀察到的現(xiàn)象是,對

比E和F中現(xiàn)象的差異可得出的結論是。

(4)G處的現(xiàn)象是。

(5)用化學方程式寫出H處尾氣吸收裝置中的反應原理o

(6)家庭中常用消毒液(主要成分NaClO)與潔廁靈(主要成分鹽酸)清潔衛(wèi)生。某品

牌消毒液包裝上說明如下圖。

注意事項：

1.本品對棉織品有漂白脫白作用，對金屬制品有腐蝕作用。

2.密封保存，請勿與潔廁靈同時使用。

3.保質期為一年。

①消毒液與潔廁靈不能同時使用，原因是(用離子方程式表

示)o

②需“密閉保存”的原因是。

(7)工業(yè)上用亞氯酸鈉(NaClO。和稀鹽酸為原料制備C102,寫出反應的化學方程

式:。CL和C10?都是強氧化劑,能殺

死水中的病菌。等質量的CIO2的氧化能力是CL的倍(根據(jù)得電子的能

力計算)。

(8)(CN)2、(SCN)2的化學性質和Cb很相似，化學上稱它們?yōu)閿M鹵素,如：(SCN)2+H2O

HSCN+HSCNOo它們陰離子的還原性:ClKBrMCNXSCNXI，則KBr和KSCN的

混合溶液中加入(CN)2,反應的化學方程式為o

6.(2019江蘇七校聯(lián)盟高一上期中)實驗室常用二氧化鎬和濃鹽酸共熱的方法制取

氯氣。根據(jù)要求回答下列問題。

⑴A、B、C三套裝置中，應選用的裝置是（選填“A”“B”或"C”）o

⑵寫出制取氯氣的化學方程式:O

(3)為了防止氯氣污染環(huán)境，圖中溶液甲中發(fā)生的化學方程式為o

(4)由于氯氣貯存運輸不方便,工業(yè)上常將氯氣轉化為漂白粉,工業(yè)上生產(chǎn)漂白粉

的主要化學方程式是,在空氣中漂白粉長期存放會變質

而失效的原理是(用化學方程式說明)。

7.(2019湖南衡陽八中高一上期末)純凈干燥的氯氣與熔融金屬錫反應可制備

SnCL,某化學小組的同學設計了如下實驗裝置進行制備。

已知:①金屬錫熔點為231c化學活潑性與鐵相似；②SnCL的沸點為

114℃;③SnCL易與水反應。

請根據(jù)上圖裝置回答下列問題：

(1)裝置IV中發(fā)生反應的化學方程式為。

(2)裝置II中的試劑是,裝置V的作用是

(3)裝置VI最好選用下列裝置中的(填標號)。

堿

石

灰

(4)實驗結束后,欲回收利用裝置I中未反應完的Mn02,需要的分禺方法

是。

(5)為了順利完成實驗,點燃酒精燈的正確操作是—(填字母)。

A.先點燃I處酒精燈,后點燃IV處酒精燈

B.先點燃IV處酒精燈,后點燃I處酒精燈

C.同時點燃I、IV兩處酒精燈

題組二氯離子的檢驗

8.檢驗某未知溶液中是否含有氯離子（C「），正確的操作是（）

A.向未知溶液中加入AgNOs溶液，有白色沉淀產(chǎn)生

B.向未知溶液中加入AgNOs溶液，有白色沉淀產(chǎn)生,加入鹽酸,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，有白色沉淀產(chǎn)生

D.向未知溶液中加入稀鹽酸酸化后,再加入AgNOs溶液，有白色沉淀產(chǎn)生

9.自來水常用CL殺菌消毒,不法商販用自來水冒充蒸儲水出售,為辨真?zhèn)?可用下

列哪一種試劑鑒別（）

A.酚酸溶液B.FeCL溶液

C.AgNOs溶液D.NaOH溶液

10.（2019廣東開平五校聯(lián)盟高一上聯(lián)合模擬考試）下列關于離子檢驗的說法中正

確的是（）

A.向某溶液中加入澄清石灰水,溶液變渾濁,則該溶液中一定含有CO，

B.向某溶液中加入AgNOs溶液,生成白色沉淀,該溶液中一定含有cr

C.向某溶液中加入鹽酸酸化的BaCL溶液，有白色沉淀生成,該溶液中一定含有

sot

D.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不顯紅色,再向溶液中加幾滴新制的氯水，

溶液變?yōu)榧t色,該溶液中一定含有Fe"（已知:含F(xiàn)e”的溶液遇到KSCN時溶液變成

紅色）

11.有一包白色固體，它可能是KC1、K2CO3>KNO3中的一種或幾種，進行下列實驗：

①溶于水，得到無色溶液；

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,沉淀量減少但不完全消失，同時有氣泡生成。

根據(jù)上述現(xiàn)象判斷：

(1)白色固體中一定含有的成分是,可能含有的成分是。

(2)請寫出上述實驗中有關反應的離子方程式:。

能力提升練

題組氯氣的制法及其應用

1.(2020浙江嘉興一中、湖州中學高一期中聯(lián)考，儂。C10?作為一種廣譜型的消毒

劑，將逐漸取代C1?成為自來水的消毒劑。已知C10?是一種易溶于水而難溶于有機

溶劑的氣體,如圖是實驗室用于制備和收集一定量較純凈的CIO2的裝置(某些夾持

裝置和墊持用品省略)。其中E中盛有CCL液體(用于除去C102中未反應的Cl2)o

接尾

吸

氣

裝

收

置

(1)儀器P的名稱是

(2)實驗室制備CIO?的原理是用亞氯酸鈉固體與氯氣反應,寫出D中發(fā)生反應的化

學方程式：。

(3)B裝置中所盛的試劑是0

(4)F為CIO,收集裝置,應選用的裝置是(填序號)，其中與E裝置導管相連

的導管口是(填接口字母)。

2.(2020山東臨沂十九中高一質量檢測,#7)實驗室常用濃鹽酸與高鎰酸鉀發(fā)生反

應快速制備氯氣，化學方程式為2KMnC)4+16HCl(濃2MnCl2+2KCl+5Cl2t+8H20o

⑴用單繾橋港表示該反應過程中的電子轉移情況:

(2)下列裝置為實驗室快速制備氯氣的裝置。

裝置C的作用是;裝置E的作用是;裝置F中的試劑

是o深度解析

(3)寫出F中發(fā)生反應的離子方程式__________________________________

3.(2019浙江嘉興一中高一上期中,#?)某學習小組探究潮濕的Ch與Na￡03反應的

產(chǎn)物,進行如下實驗,根據(jù)要求回答下列問題。

(1)儀器X的名稱是,燒瓶中反應的離子方程式為。

(2)試劑Y是,E裝置中反應的離子方程式

為。

(3)裝置C中CL與NazCO,反應,反應的化學方程式中二者化學計量數(shù)之比為1：1,

且生成的氣體產(chǎn)物僅為Cl20,固體產(chǎn)物有兩種,其中之一為NaHCOs,則反應的化學

方程式為.

(4)設計實驗方案驗證C中生成的固體中存在HCO3:。

4.(2020重慶江口中學高三月考,#?)某?；瘜W興趣小組為研究Ck的性質，設計如

圖所示裝置進行實驗。裝置III中夾持裝置已略去,其中a為干燥的品紅試紙,b為

濕潤的品紅試紙。

(1)裝置I中儀器C的名稱是,實驗室以二氧化鋅和濃鹽酸制備氯氣的離

子方程式為。

(2)裝置II的作用是0

(3)實驗過程中裝置IV中的實驗現(xiàn)象

為。

(4)實驗結束后，該組同學在裝置HI中觀察到b的紅色褪去，但是并未觀察到“a無

明顯變化”這一預期現(xiàn)象。為了達到這一實驗目的，你認為還需在上圖裝置n與

ni之間添加下圖中的裝置(填序號)。

NaHC()3溶液堿石灰NaOH溶液濃硫酸

①②③④

(5)裝置V的目的是防止尾氣污染空氣,寫出裝置V中發(fā)生反應的離子方程

式

答案全解全析

基礎過關練

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

1.D二氧化錦與濃鹽酸在加熱條件下才能反應生成氯氣,A缺少加熱裝置,故A錯

誤;氯氣能與氫氧化鈉溶液反應,所以不能用氫氧化鈉溶液除氯氣中的氯化氫,應

該用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫,故B錯誤;氯氣能與堿石灰反應,不能用堿

石灰干燥氯氣,故C錯誤;氯氣能與碘化鉀發(fā)生反應生成12,氯氣集滿時濕潤的KI-

淀粉試紙變藍，故D正確。

2.D確定實驗室制取氣體的操作順序要注意:①連接好裝置后,要先檢查氣密性，

后裝藥品;②裝藥品的順序是先加固體,后加液體;③對于有毒的氣體,一定要進行

尾氣處理。

3.C集氣瓶中使用單孔橡膠塞塞緊,只能進氣,不能排氣,則瓶內壓強增大到一定

程度,可能將橡膠塞壓出,A項錯誤;因為CL比空氣的密度大,CL應從短管進,B項

錯誤；該裝置既能收集CL,又能進行尾氣處理,C項正確；由于S和NaOH反應,所

以D項裝置不能收集到Cl2,D項錯誤。

4.B裝置n、III中的試劑依次為飽和NaCl溶液、濃硫酸,B項錯誤。

+2+

5.答案(l)MnO2+4H+2Cr^Mn+Cl2f+2H20

(2)除去氯氣中的水蒸氣

(3)E中紅色布條不褪色,F中紅色布條褪色干燥的氯氣沒有漂白性,氯氣和水反

應生成的次氯酸有漂白性

(4)棉花團變藍

(5)Cl2+2NaOH—NaCl+NaC10+H20

(6)①C「+C10-+2H—Cl2f+H20②次氯酸鈉能與空氣中的二氧化碳和水反應生成

HC10,HC10見光易分解,使消毒液失效

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

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

+

解析(1)濃鹽酸與二氧化鎘加熱反應生成氯氣,離子方程式為MnO2+4H+2CF^

2+

Mn+Cl2t+2H20O(2)根據(jù)實驗裝置圖知,濃壓SO,的作用是除去氯氣中的水蒸氣。

(3)可觀察到的現(xiàn)象是E中紅色布條不褪色,F中紅色布條褪色,對比E和F中現(xiàn)象

的差異可得出的結論是干燥的氯氣沒有漂白性,氯氣和水反應生成的次氯酸有漂

白性。(4)生成的氯氣與碘化鉀溶液反應生成單質碘,淀粉遇碘變藍,所以G處的

現(xiàn)象是棉花團變藍。(6)①消毒液與潔廁靈不能同時使用，原因是CF+C1CT+2H+—

CLt+HQ;②需“密閉保存”的原因是次氯酸鈉與空氣中的二氧化碳和水反應生

成HC1O,HC1O見光易分解，使消毒液失效。(7)亞氯酸鈉NaClO?中氯元素化合價為

+3價,NaC102^C102,氯元素的化合價由+3價升高到+4價,NaClO?-NaCl,氯元素的

化合價由+3價降低到-1價,NaClO?在反應中既是氧化劑又是還原劑,根據(jù)得失電子

守恒,配平化學方程式為5NaC102+4HCl^5NaCl+4C102t+2壓0;根據(jù)氯元素的化合

價,等質量的CIO?和CL的得電子數(shù)之比為4X5：三義2七2.63,所以等質量的

ClOz的氧化能力是CL的2.63倍。(8)陰離子的還原性越弱,則其對應分子的氧化

性越強,氧化性強的可以置換出氧化性弱的，故(CN)?可以置換出(SCN)2,根據(jù)

Cl2+2KBr=2KC1+Bn進行遷移應用，(CN),和KSCN反應的化學方程式為

(CN)2+2KSCN—2KCN+(SCN)2O

6.答案(1)B(2)Mn()2+4HCl(濃)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)實驗室常用二氧化鎘和濃鹽酸共熱的方法制取氯氣,為防止?jié)恹}酸揮發(fā),

同時便于控制反應速率，需要用分液漏斗,不用長頸漏斗。(2)二氧化鎘和濃鹽酸

共熱,反應生成氯化鎬、氯氣和水,化學方程式為MnO?+4HCl(濃)△

MnCl2+Cl2f+2H20O(3)氯氣有毒，需要進行尾氣處理,一般用氫氧化鈉溶液吸收氯

氣。(4)漂白粉的主要成分為氯化鈣和次氯酸鈣,有效成分為次氯酸鈣，漂白粉長

期暴露在空氣中會逐漸失效,是因為次氯酸鈣和空氣中的二氧化碳、水反應生成

碳酸鈣和次氯酸,次氯酸見光分解生成氧氣和氯化氫。

7.答案(l)Sn+2CLASnCL

(2)飽和食鹽水冷凝和收集SnCL

(3)C

(4)過濾

(5)A

解析(1)裝置IV中氯氣與Sn在加熱條件下反應生成SnCL,反應的化學方程式為

Sn+2cSnCLo(2)生成的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，首先利用飽和食鹽水除

去氯化氫,然后利用濃硫酸干燥氯氣，即裝置H中的試劑是飽和食鹽水;SnCL的沸

點為H4℃,因此裝置V的作用是冷凝和收集SnCL。(3)氯氣有毒,需要進行尾氣

處理,另外SnCL易與水反應,需要防止空氣中的水蒸氣進入并吸收尾氣,所以裝置

VI中試劑最好選用堿石灰。(4)二氧化鎬不溶于水，實驗結束后，欲回收利用裝置

I中未反應完的MnOz,需要的分離方法是過濾。(5)根據(jù)題中信息可知:錫能與氧

氣反應,故應先通氯氣排出裝置中的空氣，防止錫與空氣中的氧氣反應。

8.CA項，不能排除C0￡SOf等離子的干擾;B項，若未知溶液中含有CO￡CC)r

與Ag.形成Ag2C03白色沉淀,Ag2c0s與HC1反應時,生成的AgCl仍是白色沉淀;D項，

用鹽酸酸化,引入了C「,無法確定原溶液中是否有do

9.C自來水用CL殺菌消毒后會含有C「,加入AgNOs溶液后會產(chǎn)生白色沉淀,可用

AgNOa溶液鑒別蒸儲水和自來水。

10.DA項，溶液中還可能含有HCO3、SO『、HSO3等離子中的一種或幾種;B項,溶

液中還可能含有so$、sof、COE等離子中的一種或幾種;C項，溶液中還可能含

有Ag+。

++

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

++

Ag2C03+2H—2Ag+H20+C02t

解析三種物質溶于水得到無色溶液,且相互之間不反應;加入AgNOs溶液生成白

色沉淀，說明固體中可能含有KC1、K2CO3或兩者中的一種;滴加稀硝酸，沉淀量減少

說明固體中含有K2co3,沉淀不完全消失說明固體中含有KClo

能力提升練

1.答案(1)分液漏斗

(2)2NaC102+Cl2—2C102+2NaCl

(3)飽和食鹽水

⑷②d

解析(1)儀器P的名稱是分液漏斗；(2)亞氯酸鈉與氯氣反應生成CIO?和氯化

鈉,D中發(fā)生反應的化學方程式為2NaC10z+Cl2=2C102+2NaCl;(3)B裝置作用是除

去氯氣中混有的氯化氫氣體,因此盛裝的試劑是飽和食鹽水；(4)F為C102收集裝置,

因CIO,易溶于水且密度比空氣大,故可用向上排空氣法收集，因此應選用的裝置是

②,其中與E裝置導管相連的導管口是心

lOe

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

⑵除HC1收集氯氣NaOH溶液

⑶20H+CL—cr+cio+H2o

解析（1）2KMnCh+16HCl（濃）——2MnCl2+2KCl+5Cl2t+8H20反應中,KMnO」-MnCh,鎰

元素由+7價降低到+2價,HC1-CL,氯元素部分由-1價升高到0價,用單線橋法表

lOe

示該反應過程中的電子轉移方向和數(shù)目為2K/nO,+16H（k濃）一

2MnCl2+2KCl+5Cl2t+8H20o（2）實驗室用高鎰酸鉀與濃鹽酸反應制取的氯氣中含有

氯化氫和水蒸氣，因此用飽和食鹽水除去氯化氫,裝置D中盛有濃硫酸,吸收水蒸

氣,裝置E的作用是收集氯氣（氯氣的密度大于空氣），氯氣有毒，可以用氫氧化鈉

溶液或氫氧化鉀溶液吸收尾氣。（3）裝置F中的試劑是NaOH溶液,其作用是吸收

多余的氯氣,反應的離子方程式為20I+C12—Cr+C10-+H20o

特別提醒

實驗室利用2KMnO4+16HCl（M