資源簡介 【同步實驗課】 實驗室制氯氣01 實驗梳理 02 實驗點撥 03 典例分析04 對點訓練 05 真題感悟【實驗目的】 實驗室制氯氣化學方程式: MnO2 + 4HCl(濃) == MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O。【實驗原理】 原理:利用強氧化劑氧化濃鹽酸中的氯生成氯氣,該反應中 MnO2 為氧化劑,HCl 為還原劑,并且該實驗還體現了濃鹽酸的酸性。【實驗試劑】 二氧化錳固體、濃鹽酸、飽和食鹽水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液【實驗裝置】實驗室制氯氣實驗操作 圖解操作 實驗現象 實驗結論1.把反應所需儀器按上圖裝置連接好。【實驗一】2.檢查裝置的氣密性。微熱燒瓶,微熱燒瓶,在右端導管 化學方程口出現氣 式 :泡,移走酒 MnO2 +精燈, 4HCl( 濃 )右側導管口 == MnCl2出現一段水 + Cl2↑ +柱,說明氣2H2O。微熱燒瓶 在右端導管口出現氣泡 密性良好。離子方程式 :MnO2 +4H++Cl- ==Mn2++Cl2↑ +2H2O。該反應利用強氧化劑氧化濃鹽酸中的移走酒精燈 右側導管口出現一段水柱氯生成氯氣,該反3.燒瓶中裝有二氧 應 中化錳粉末,分液漏 MnO2 為斗中盛有濃鹽酸, 氧化劑,打開分液漏斗的活 HCl 為還塞,將濃鹽酸加入原劑,并到燒瓶中,點燃酒 燒瓶中裝有二氧化錳 分液漏斗中盛有濃鹽酸 且該實驗精燈,給燒瓶加熱, 還體現了觀察現象。 濃鹽酸的酸性。打開分液漏斗的活塞 將濃鹽酸加入到燒瓶中看到氣體由燒瓶,經導管進入到盛有飽和食鹽水 的 洗 氣瓶中,除去氯化氫,再經導管通入盛有濃硫酸的集氣瓶,點燃酒精燈 除氯化氫 除水蒸氣 除 去 水 蒸氣。得到干燥純凈的氯氣,在集氣瓶中用向上排空氣法收集,多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收,以防止氯氣逸散到空氣中 污 染 空收集氯氣 氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣 氣。氯離子的檢驗實驗操作 圖解操作 實驗現象 實驗結論(4)氯離子的檢驗:在 5 支試管中分別加入 2~3mL 稀鹽酸、NaCl 溶液、Na2CO3 溶液、自來水、蒸餾水,然后各滴入幾滴 AgNO3溶液,觀察現象。然后再分別加入少量的稀硝酸,觀察現象。【實驗三】五種試劑1.稀鹽酸、 檢 驗 氯離氯化鈉溶 子 的 方法液、自來水 為:往待測中都含有 液 中 加入氯離子,當 硝 酸 銀溶加入硝酸 液,產生白銀時生成 色沉淀,然了難溶于 后 再 加入稀硝酸的 少 量 稀硝氯化銀沉 酸,沉淀不淀; 溶解,則可向各試管中分別滴加硝酸銀溶液2.碳酸鈉 說 明 溶液溶液中的 中 含 有氯碳酸根離 離子。子與銀離子反應生成碳酸銀沉淀,當加入稀硝酸后,碳酸銀與酸反應生成銀離子、水和二氧化碳;3.蒸餾水不含氯離子。再向各試管中滴加稀硝酸五種試劑分別滴加硝酸銀溶液再分別滴加稀硝酸一、問題與討論:1.Cl2的實驗室制取的實驗流程問題:(1)除了 MnO2能氧化濃鹽酸制 Cl2外,還有哪些氧化劑?舉例說明。【解析】KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7 這些氧化劑氧化性較強,氧化濃鹽酸時可以不用加熱。(2)飽和食鹽水能否換成 Na2CO3溶液?為什么?【解析】否,Na2CO3溶液吸收 Cl2和 HCl,同時生成雜質氣體 CO2。(3)瓶中濃硫酸能否換成 P2O5干燥劑?為什么?【解析】否,P2O5為固體,不能放于洗氣瓶,應放于干燥管中。(4)上述兩個除雜裝置能否顛倒?為什么?【解析】否,若顛倒收集不到干燥的 Cl2。(5)收集 Cl2除了用向上排空氣法外還可用什么法?【解析】排飽和食鹽水法。(6)若 MnO2足量,濃鹽酸能完全反應嗎?為什么?【解析】不能,當濃鹽酸變稀時,反應可能停止。(7)某同學認為可以用澄清石灰水代替氫氧化鈉溶液進行尾氣處理,同時還可以制得漂白粉,你認為該同學的想法是否合理?【解析】不合理。澄清石灰水的濃度很小,不能確保氯氣被完全吸收,制備漂白粉應該利用氯氣與石灰乳反應。(8)如何檢驗 Cl2 【解析】使濕潤的淀粉 KI 試紙放于管口,試紙變藍或使濕潤的藍色石蕊試紙放于管口,試紙先變紅后褪色。2.實驗室制備 Cl2注意事項①必須用濃鹽酸,MnO2與稀鹽酸不反應。②為了減少制得的 Cl2中 HCl 的含量,加熱溫度不宜過高,以減少 HCl 的揮發。③實驗結束后,先使反應停止并排出裝置中殘留的 Cl2,再拆卸裝置,以避免污染空氣。④尾氣吸收時,不能用澄清石灰水吸收 Cl2,因為溶液中 Ca(OH)2濃度小,吸收不完全。3.氣體凈化裝置的選擇用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時,氯氣中混有 HCl 和水蒸氣等雜質,除去氯氣中的 HCl 可以用飽和食鹽水(如下圖中Ⅰ所示);除去氯氣中的水蒸氣可用濃硫酸(如下圖中Ⅱ所示)或干燥的CaCl2(如下圖中Ⅲ所示)。4.MnO2與濃 HCl 反應的特點①濃鹽酸中,部分 Cl-的化合價升高,4 mol HCl 參加反應,被氧化的 Cl-為 2 mol。②隨著反應的進行,鹽酸濃度變小,故 MnO2足量時,鹽酸不能完全反應,反應后溶液為鹽酸和 MnCl2的混合液。5.檢驗 Cl-時,能否用稀鹽酸進行酸化?【解析】不能;因為鹽酸中含有 Cl-,會影響到 Cl-的檢驗。6.檢驗 Cl-時,加入稀硝酸的目的是什么?【解析】排除 CO 2-3 造成的干擾,因 Ag2CO3也是一種不溶于水的白色沉淀,但 Ag2CO3能溶于稀硝酸,故先向待測液中加入稀硝酸,再加入 AgNO 溶液檢驗 Cl-3 。7.若溶液中同時含有 SO 42-和 Cl-,如何設計實驗檢驗 Cl-的存在?【解析】先加入足量的 Ba(NO3)2溶液,過濾后取濾液(或靜置后取上層清液),再加入稀硝酸酸化,最后加入 AgNO3溶液,若生成白色沉淀,說明含有 Cl-。二、規律與方法:一、實驗室制氣體的裝置實驗室制氣體的裝置可分為:發生裝置、除雜裝置、收集裝置、尾氣處理裝置四個部分。1.實驗室制備氣體的發生裝置的選擇(1)選擇依據反應原理、反應物的狀態、反應條件等。(2)裝置的基本類型①固-固加熱型。②固-液不需加熱型。③固-液需加熱型。2.實驗室制備氣體的凈化裝置的選擇(1)凈化原則不減少目標產物的量;不引入新的雜質;操作簡便,易于分離。(2)凈化裝置裝置Ⅰ(洗氣瓶):盛液體除雜試劑,氣流方向是長進短出。裝置Ⅱ(干燥管):盛固體除雜試劑,氣流方向是大進小出。3.實驗室制備氣體的收集裝置的選擇(1)選擇依據根據氣體的密度、水溶性及是否與水或空氣中的 O2 發生反應來確定氣體的收集方法。(2)方法選擇①排水法:適用于不溶于水或不與水反應的氣體,如 O2、H2 等。②向上排空氣法:氣體不與空氣反應,且密度比空氣大,如 Cl2、CO2 等。③向下排空氣法:氣體不與空氣反應,且密度比空氣小,如 H2 等。4.實驗室制備氣體的尾氣處理裝置的選擇(1)選擇依據:根據氣體的物理性質和化學性質,將氣體轉化成液態或固態。(2)方法選擇:①點燃法:如 H2、CO 等易燃性氣體可用此法,必須先驗純,再點燃。②吸收法:如 Cl2、SO2、HCl、H2S 等可用堿吸收。二、實驗室制氯氣的實驗原理和儀器裝置1.實驗原理△二氧化錳(軟錳礦的主要成分)和濃鹽酸在加熱條件下反應:MnO2+4HCl(濃) == === MnCl2+Cl2↑+2H2O。2.儀器裝置主要儀器有鐵架臺、酒精燈、圓底燒瓶、分液漏斗、洗氣瓶、集氣瓶、燒杯等。Cl2的制備、凈化裝置如圖所示。△發生裝置 固體(液體)+液體 ― ― →氣體凈化裝置先通過飽和食鹽水除去 HCl,再通過濃 H2SO4除去水蒸氣(洗氣瓶)收集裝置 用向上排空氣法收集Ⅰ.觀察法(黃綠色);Ⅱ.濕潤的淀粉 KI 試紙,其原理是 Cl2驗滿方法 +2KI===2KCl+I2,置換出的 I2遇淀粉變藍色;Ⅲ.濕潤的藍色石蕊試紙(先變紅后褪色)尾氣吸收裝置 盛有 NaOH 溶液的燒杯三、有氣體參加的探究實驗模板四、氯離子的檢驗及答題規范(1)檢驗時要加稀硝酸,以排除 CO 2-3 等離子的干擾,不能用稀硫酸,因為 Ag2SO4微溶,會干擾實驗,更不能用鹽酸,因為鹽酸中含有 Cl-。(2)若被檢液中含有 SO2-4 ,需先用 Ba(NO3)2 溶液除去 SO2-4 ,然后再加入稀硝酸酸化的 AgNO3 溶液,檢驗Cl-的存在。三、深度剖析:實驗室制取氯氣的其他方法用 KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化劑代替 MnO2制取氯氣,反應不需加熱且反應速率較快,如①2KMnO4+16HCl(濃)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O②KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O③Ca(ClO)2+4HCl(濃)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O④K2Cr2O7+14HCl(濃)===2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7H2O注意:上述反應中,濃鹽酸均表現出還原性和酸性。①和④反應中,Cl2是氧化產物;②和③反應中,Cl2既是氧化產物,又是還原產物。【典例 01】(2022 秋·陜西漢中·高一陜西省漢中中學??茧A段練習)實驗室制取干燥純凈的Cl2 ,其中合理的裝置是(氣體流向從左到右)A.制取Cl2 B.凈化Cl2 C.收集Cl2 D.尾氣處理A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】A.濃鹽酸和 MnO2 在加熱條件下反應生成氯氣,圖示裝置缺少加熱裝置,A 錯誤;B.凈化氯氣,應該先將氯氣通過飽和食鹽水除去 HCl,再通過濃硫酸除去水蒸氣,B 錯誤;C.氯氣密度大于空氣,采用向上排空氣法收集,C 正確;D.氯氣在水中的溶解度有限,用水無法充分吸收多余的氯氣,D 錯誤;故答案選 C。【典例 02】(2023·全國·高一隨堂練習)實驗室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③在燒瓶中加入少量的 MnO2,向分液漏斗中加入濃鹽酸④通過分液漏斗慢慢向燒瓶中注入濃鹽酸⑤將多余氯氣用濃 NaOH 溶液吸收⑥當有連續氣泡出現時,開始用向上排空氣法收集氯氣A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤【答案】D【解析】制取氯氣的實驗操作依次為:①連接好裝置,檢查氣密性;③在燒瓶中加入少量的 MnO2,向分液漏斗中加入濃鹽酸;④通過分液漏斗慢慢向燒瓶中注入濃鹽酸;②緩緩加熱;⑥當有連續氣泡出現時,開始用向上排空氣法收集氯氣;⑤將多余氯氣用濃 NaOH 溶液吸收;正確的操作順序為①③④②⑥⑤;故選 D。1.(2022 秋·江蘇鹽城·高一鹽城市大豐區新豐中學??计谥校嶒炇依萌鐖D所示裝置制備氯氣,圖中涉及氣體發生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置,其中錯誤的是A.①②③ B.②③ C.②③④ D.②④【答案】C【解析】由實驗裝置可知,①中濃鹽酸與二氧化錳加熱制備氯氣,B 中應選飽和食鹽水除去 HCl,C 中濃硫酸干燥氯氣,然后向上排空氣法收集氯氣,④中石灰水的濃度低、吸收尾氣的效果不好,應選 NaOH 溶液吸收尾氣,以此來解答。②應選飽和食鹽水除去氯化氫,不能用氫氧化鈉,因為氫氧化鈉可以與氯氣反應,故②錯誤;③干燥裝置應長導管進氣,否則濃硫酸會被壓入其右側裝置中,故③錯誤;④澄清石灰水濃度較低,無法完全吸收氯氣,應用氫氧化鈉溶液吸收氯氣,故④錯誤;圖中只有①合理,故選:C。2.(2023 秋·高一課時練習)實驗室用高錳酸鉀制備氧氣,通常有以下幾個步驟:①檢查裝置的氣密性 ②連接裝置并固定?、弁笤嚬苤醒b入藥品 ④點燃酒精燈 ⑤收集氣體?、?br/>熄滅酒精燈?、甙褜夤軓乃壑幸瞥觯渲信帕许樞蛘_的是A.①②③④⑤⑥⑦ B.①③②④⑤⑦⑥C.②①③④⑤⑦⑥ D.②③④①⑤⑥⑦【答案】B【解析】制取氧氣的操作步驟為“查、裝、定、點、收、移、熄”,則正確順序為①③②④⑤⑦⑥。故選:B。3.(2023·全國·高一隨堂練習)下列關于實驗室制氯氣的說法中錯誤的是DA.該反應的離子方程式為 MnO +4H+2 +4Cl- MnCl2+H2O+Cl2↑B.在集氣瓶的導管口處放一片濕潤的淀粉碘化鉀試紙,可以證明是否有氯氣逸出C.HCl 表現還原性和酸性D.該方法是瑞典化學家舍勒最先發現的【答案】AD【解析】A.氯化錳在水溶液中完全電離,反應的離子方程式為 MnO +4H++2Cl- Mn2+2 +Cl2↑+2H2O,A項錯誤。B.若有氯氣逸出,Cl2 與 KI 反應生成 I2,I2 遇淀粉變藍色,B 項正確;C.反應中 4molHCl 參與反應,只有 2molHCl 被氧化,HCl 表現還原性和酸性,C 項正確;D.18 世紀 70 年代,瑞典化學家舍勒將軟錳礦(主要成分是 MnO2)與濃鹽酸混合加熱產生了黃綠色、有刺激性氣味的氣體 Cl2,即該方法是瑞典化學家舍勒最先發現的,D 項正確;答案選 A。4.(2023 秋·高一課時練習)下列有關氯氣制取反應的敘述正確的是nNA.含 n mol HCl 的濃鹽酸與足量 MnO2 加熱反應可生成 A 個氯分子4ΔB.在反應 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O 中,每生成 1 mol Cl2,就有 4 mol HCl 被氧化C.在反應 KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O 中,每生成 1 mol Cl2,就有 2 mol HCl 被氧化D.標準狀況下,MnO2 和濃鹽酸混合加熱,當有 4 mol HCl 被氧化時,生成 2 mol 氯氣【答案】D【解析】A.濃鹽酸在反應過程中由濃變稀,即使 MnO2 過量,鹽酸也不能完全反應,故 A 錯誤;B.鹽酸在反應中既表現了還原性,又表現了酸性,每生成 1 mol Cl2,只有 2 mol HCl 被氧化,故 B 錯誤;C.每生成 3 mol Cl2,被氧化的 HCl 應為 5 mol,故 C 錯誤;D.當有 4 mol HCl 被氧化時,生成 2 mol Cl2,故 D 正確;答案選 D。5.(2023 秋·高一課時練習)無水 AlCl3(178 ℃升華)遇潮濕空氣即產生大量白霧,實驗室可用 Al 和氯氣通過如圖裝置制備。已知裝置 A 中產生的氯氣中混有少許 HCl 和水蒸氣。則下列說法不正確的是A.廣口瓶 B、C、F 中分別盛飽和 NaHCO3 溶液、濃硫酸、濃硫酸B.氯化鋁產品最后在裝置 E 中收集C.實驗開始時應先點燃 A 處酒精燈D.裝置 F 和 G 可用盛有堿石灰的干燥管替換【答案】A【解析】A 裝置中 MnO2 與濃鹽酸加熱反應制備 Cl2,B 裝置用于除去 Cl2 中混有的 HCl,C 裝置用于干燥 Cl2,D 裝置中 Cl2 與 Al 加熱反應制備 AlCl3,E 裝置用于收集 AlCl3,F 裝置用于防止外界 H2O(g)進入 E 裝置,G 裝置用于吸收尾氣 Cl2。A.裝置 A 中產生的氯氣中混有少許 HCl 和水蒸氣,NaHCO3 溶液不僅吸收 HCl、而且吸收 Cl2,廣口瓶 B 中不能盛飽和 NaHCO3 溶液,廣口瓶 B 中應盛有飽和食鹽水,用于除去氯氣中混有的氯化氫,廣口瓶 C 中盛放濃硫酸,用于干燥 Cl2,由于無水 AlCl3 遇潮濕空氣即產生大量白霧,廣口瓶 F 中盛放濃硫酸,防止外界 H2O(g)進入 E 裝置,A 項錯誤;B.無水 AlCl3 在 178℃升華,氯化鋁產品最后在裝置 E 中收集,B 項正確;C.實驗開始時應先點燃 A 處酒精燈,將裝置中的空氣排凈,再點燃 D 處酒精燈,C 項正確;D.裝置 F 用于防止外界水蒸氣的影響,裝置 G 用于吸收尾氣中的氯氣,堿石灰既能吸收 Cl2、又能吸收H2O(g),故裝置 F 和 G 可用盛有堿石灰的干燥管替換,D 項正確;答案選 A。6.(2023 秋·高一課時練習)某化學小組用如圖所示裝置制取氯氣。下列說法不正確的是A.該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤B.該實驗中收集氯氣的方法正確C.為了防止氯氣污染空氣,可以用 Ca(OH)2 溶液吸收尾氣D.在集氣瓶的導管口處放一片濕潤的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有 Cl2 逸出【答案】C【解析】A.二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應,圖中缺少加熱裝置,氯氣有毒,不能直接排放到空氣中,應該有尾氣吸收裝置,需要用分液漏斗加入濃鹽酸,故 A 正確;B.氯氣的密度大于空氣,可以用向上排氣法收集,裝置正確,故 B 正確;C.氯氣有毒,污染空氣,應該用氫氧化鈉溶液進行尾氣吸收,Ca(OH)2 溶解度較小,溶液濃度較低,不適合作尾氣吸收試劑,故 C 錯誤;D.氯氣有氧化性,可以與碘化鉀反應生成單質碘,淀粉遇碘變藍色,可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯氣,故 D 正確;故選:C。7.(2023·全國·高一隨堂練習)某化學興趣小組利用 MnO2 和濃鹽酸及如圖裝置制備 Cl2。下列分析中不正確的是A.①中可用分液漏斗代替長頸漏斗B.①中缺少加熱裝置C.②中盛放的 NaOH 溶液可以凈化氯氣D.④中盛放的 NaOH 溶液可以吸收尾氣【答案】C【解析】A.①中可用分液漏斗代替長頸漏斗,避免鹽酸揮發,氣體逸出,同時便于控制反應速率,A 正確;B.二氧化錳和濃鹽酸需要加熱才能反應生成氯氣,需要添加加熱裝置,B 正確;C.②中盛放的 NaOH 溶液吸收氯氣,不能凈化 Cl2,可以用飽和食鹽水凈化氯氣,C 錯誤;D.氫氧化鈉溶液與氯氣反應,可以吸收氯氣,防止污染空氣,D 正確;故選:C。Δ8.(2023·全國·高一隨堂練習)實驗室制備氯氣的化學方程式是 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+Cl2↑,下列關于實驗室制氯氣的說法錯誤的是A.還原劑是 HCl,氧化劑是 MnO2B.每生成 1 個 Cl2,轉移 2 個電子C.每消耗 87gMnO2,起還原作用的 HCl 為 146gD.生成的氯氣中含有水蒸氣和 HCl【答案】C【解析】A.由分析可知,反應中二氧化錳是氧化劑、鹽酸是還原劑,故 A 正確;B.由分析可知,反應中錳元素的化合價降低被還原,氯元素的化合價部分升高被氧化,則生成 1 個氯氣時,反應轉移電子的數目為 2,故 B 正確;C.由分析可知,反應中錳元素的化合價降低被還原,氯元素的化合價部分升高被氧化,則每消耗 87g 二氧化錳時,起還原作用的氯化氫的物質的量為 73g,故 C 錯誤;D.濃鹽酸具有揮發性,由方程式可知,反應生成的氯氣中含有水蒸氣和氯化氫,故 D 正確;故選 C。9.(2022 秋·山西大同·高一統考期中)下圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3 ,儀器連接順序正確的是A.a—b—c—d—e—e—f—g—h B.a—e—d—c—b—h—i—gC.a—d—e—c—b—h—i—g D.a—c—b—d—e—h—i—f【答案】B【解析】濃鹽酸易揮發,利用高錳酸鉀溶液和濃鹽酸反應生成的氯氣中混有少量 HCl,用飽和食鹽水(長進短出)可除去 HCl 氣體,然后用濃硫酸(長進短出)將氯氣干燥,干燥后的氯氣進入硬質玻璃管中與鐵粉在加熱條件下反應得到無水氯化鐵,最后用氫氧化鈉溶液(長進短出) 吸收多余的氯氣,防止污染大氣。故選 B。10.(2023 春·云南大理·高一大理市大理第一中學??茧A段練習)下列有關離子檢驗的描述正確的是A 2-.向某溶液中加入鹽酸有氣泡產生,說明該物質一定存在 CO 3B.某化合物的焰色反應呈黃色,說明該物質中一定含有 Na+C.向某溶液中加入雙氧水,再加入 KSCN,溶液變為血紅色,說明原溶液一定含有 Fe2+D.向溶液中滴加硝酸銀溶液,有白色沉淀生成,則說明該溶液中一定存在 Cl-【答案】B【解析】A 2- 2 .向某溶液中加入鹽酸有氣泡產生,說明該物質不一定存在 CO 3 ,也可能是SO3 、HCO 3、HSO 3 ,A 錯誤;B.金屬鈉的焰色試驗呈黃色,故某化合物的焰色反應呈黃色,說明該物質中一定含有 Na+,B 正確;C.向某溶液中加入雙氧水,再加入 KSCN,溶液變為血紅色,說明原溶液不一定含有 Fe2+,也可能原來就含有 Fe3+,C 錯誤;D 2- 2-.向溶液中滴加硝酸銀溶液,有白色沉淀生成,則說明該溶液中不一定存在 Cl-,也可能含有 CO 3 、SO 4等,D 錯誤;故答案為:B。11.(2022 秋·遼寧大連·高一大連八中??茧A段練習)下列關于離子檢驗的說法正確的是A 2 .檢驗溶液中是否含有CO3 :取少量待測液,向其中加入適量稀鹽酸,觀察是否有大量氣泡產生B.向某溶液中加入 AgNO3 溶液產生白色沉淀,再加稀鹽酸,沉淀不消失,則原溶液中一定有 C1-C BaC1 SO2 .向某溶液中加入鹽酸酸化的 2 溶液,有白色沉淀生成,該溶液中一定含有 4D.分別含有 Mg2+、Cu2+和 Na+的三種鹽酸鹽溶液,用 NaOH 溶液能一次鑒別【答案】D【解析】A.取少量待測液,向其中加入適量稀鹽酸,觀察是否有大量氣泡產生不能檢驗碳酸根,碳酸氫根、亞硫酸根等是干擾,A 錯誤;B.向某溶液中加入 AgNO3 溶液產生白色沉淀,再加稀鹽酸,沉淀不消失,則原溶液中可能含有硫酸根離子的干擾,B 錯誤;C 2 .向某溶液中加入鹽酸酸化的 BaC12 溶液,有白色沉淀生成,該溶液中不一定含有SO4 ,銀離子是干擾離子,C 錯誤;D.分別含有 Mg2+、Cu2+和 Na+的三種鹽酸鹽溶液,用 NaOH 溶液能一次鑒別,現象分別是白色沉淀,藍色沉淀和無明顯現象,D 正確;故選 D。1.(2023 秋·遼寧·高一統考學業考試)自來水廠水質檢驗員在自來水出廠前需對水中的氯離子等進行檢測。實驗室檢驗氯離子的試劑是A.稀硫酸 B.Na2CO3溶液C.稀硝酸和Ba NO3 溶液 D.稀硝酸和AgNO2 3溶液【答案】D2 2 【解析】氯離子檢測:先加入稀硝酸排除 OH-、CO3 、SO4 的干擾,再加入硝酸銀溶液,產生不溶于水的白色沉淀。答案為:D。2.(2023·遼寧鞍山·高一統考學業考試)實驗室中常用二氧化錳與濃鹽酸共熱制取氯氣。某化學興趣小組為制取較為純凈、干燥的氯氣設計了如下實驗裝置:為預防流感,同學們每天用“84”消毒液(NaClO 溶液)消毒,下列說法不正確的是A.NaClO 溶液的消毒原理是使蛋白質變性B.71gCl2 與足量 NaOH 溶液反應轉移 2mol 電子C.NaClO 溶液的漂白原理與 Na2O2 相同,與 SO2 不同D.“84”消毒液與潔廁靈(鹽酸)混合使用可能會產生有毒的氯氣【答案】B【解析】A 裝置中用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣,因為濃鹽酸具有揮發性,需要用 B 中的飽和食鹽水去除HCl,C 中用濃硫酸去除反應中的水蒸氣,D 用向上排空氣法收集氯氣,因為氯氣有毒,故 E 中用氫氧化鈉吸收多余的氯氣,以此作答。A.NaClO 具有強氧化性,可以殺菌消毒,消毒原理是使蛋白質變性,A 正確;B.氯氣和氫氧化鈉反應為 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,1mol 氯氣反應轉移 1mol 電子,71gCl2 物質的量為1mol,與足量 NaOH 溶液反應轉移 1mol 電子,B 錯誤;C.次氯酸鈉、過氧化鈉均具有強氧化性,NaClO 溶液的漂白原理與 Na2O2 相同,SO2 的漂白原理是生成不穩定的無色物質,故與 SO2 不同,C 正確;D.“84”消毒液與潔廁靈(鹽酸)混合使用發生 NaClO+2HCl=Cl2↑+H2O+NaCl,可能會產生有毒的氯氣,D 正確;答案選 B。3.(2023 春·浙江·高一學業考試)氯化鐵是有機合成中常用的催化劑,如圖是實驗室模擬化工廠利用工業廢鐵屑(雜質不與鹽酸反應)制備催化劑氯化鐵的部分裝置圖,下列相關說法正確的是A.實驗室也可以用裝置甲制備 SO2、H2B.實驗過程中應該關閉彈簧夾 3,讓裝置丙中的 NaOH 溶液充分吸收多余的 Cl2C.反應結束后將三領燒瓶中的溶液加熱濃縮、冷卻結晶,可制得氯化鐵晶體D.實驗過程中,應先讓裝置乙中的反應進行一段時間后,再開始裝置甲中的反應【答案】D【解析】由裝置可知甲用于制備氯氣,乙中鹽酸與鐵反應生成氫氣和氯化亞鐵,實驗過程中,應先讓裝置乙中的反應進行一段時間,將裝置內空氣排出,甲中生成的氯氣與氯化亞鐵反應生成氯化鐵,丙用于吸收氯氣,避免污染環境。A. 實驗室制備 H2 時不需要加熱,故 A 錯誤;B. 實驗過程中不能關閉彈簧夾 3,避免壓強過大導致實驗事故,故 B 錯誤;C. 氯化鐵易水解,加熱溶液生成氫氧化鐵,應在氯化氫的氛圍中濃縮,故 C 錯誤。D. 實驗過程中,應先讓裝置乙中的反應進行一段時間后,將裝置內空氣排出,故 D 正確;故選 D。4.(2022·廣西·高一統考學業考試)實驗室用MnO2固體與濃鹽酸混合加熱制取Cl2 時,應選用下列發生裝置中的A. B. C. D.【答案】D【解析】A.圖示為固-液不加熱型裝置,不可用于MnO2固體與濃鹽酸混合加熱制取Cl2 ,A 錯誤;B.圖示為固-液不加熱型裝置,且可控制反應的發生和停止,但不可用于MnO2固體與濃鹽酸混合加熱制取Cl2 ,B 錯誤;C.圖示為固-固加熱型裝置,不可用于MnO2固體與濃鹽酸混合加熱制取Cl2 ,C 錯誤;D.圖示為固-液加熱型裝置,可用于MnO2固體與濃鹽酸混合加熱制取Cl2 ,D 正確;答案選 D。5.(2022 秋·遼寧·高一統考學業考試)實驗室用下列裝置制取干燥氯氣并處理尾氣,其中不能達到實驗目的的是A B C D發生裝置 除雜裝置 收集裝置 尾氣處理裝置A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】A.實驗室用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣應加熱,缺酒精燈,所以不能到達實驗目的,A 項符合題意;B.飽和食鹽水的目的是除去氯化氫氣體,濃硫酸的目的是除去水,可以達到實驗目的,B 項不合題意;C.氯氣的密度比空氣大,采用向上排空氣法,可以達到實驗目的,C 項不合題意;D.用氫氧化鈉溶液吸收氯氣,可以達到實驗目的,D 項不合題意;答案選 A?!就綄嶒炚n】 實驗室制氯氣01 實驗梳理 02 實驗點撥 03 典例分析04 對點訓練 05 真題感悟【實驗目的】 實驗室制氯氣化學方程式: MnO2 + 4HCl(濃) == MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O。【實驗原理】 原理:利用強氧化劑氧化濃鹽酸中的氯生成氯氣,該反應中 MnO2 為氧化劑,HCl 為還原劑,并且該實驗還體現了濃鹽酸的酸性。【實驗試劑】 二氧化錳固體、濃鹽酸、飽和食鹽水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液【實驗裝置】實驗室制氯氣實驗操作 圖解操作 實驗現象 實驗結論1.把反應所需儀器按上圖裝置連接好。【實驗一】2.檢查裝置的氣密性。微熱燒瓶,微熱燒瓶,在右端導管口出現氣泡,移走酒精燈,右側導管口出現一段水柱,說明氣微熱燒瓶 在右端導管口出現氣泡 密性良好。移走酒精燈 右側導管口出現一段水柱3.燒瓶中裝有二氧化錳粉末,分液漏斗中盛有濃鹽酸,打開分液漏斗的活塞,將濃鹽酸加入到燒瓶中,點燃酒 燒瓶中裝有二氧化錳 分液漏斗中盛有濃鹽酸精燈,給燒瓶加熱,觀察現象。打開分液漏斗的活塞 將濃鹽酸加入到燒瓶中看到氣體由燒瓶,經導管進入到盛有飽和食鹽水 的 洗 氣瓶中,除去氯化氫,再經導管通入盛有濃硫酸的集氣瓶,點燃酒精燈 除氯化氫 除水蒸氣 除 去 水 蒸氣。得到干燥純凈的氯氣,在集氣瓶中用向上排空氣法收集,多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收,以防止氯氣逸散到空氣中 污 染 空收集氯氣 氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣 氣。氯離子的檢驗實驗操作 圖解操作 實驗現象 實驗結論(4)氯離子的檢驗:在 5 支試管中分別加入 2~3mL 稀鹽酸、NaCl 溶液、Na2CO3 溶液、自來水、蒸餾水,然后各滴入幾滴 AgNO3溶液,觀察現象。然后再分別加入少量的稀硝酸,觀察現象。【實驗三】五種試劑1.稀鹽酸、氯化鈉溶液、自來水中都含有氯離子,當加入硝酸銀時生成了難溶于稀硝酸的氯化銀沉向各試管中分別滴加硝酸銀溶液 淀;2.碳酸鈉溶液中的碳酸根離子與銀離子反應生成碳酸銀沉淀,當加入稀硝酸后,碳酸銀與酸反應生成銀離子、水和二氧化碳;3.蒸餾水不含氯離子。再向各試管中滴加稀硝酸五種試劑分別滴加硝酸銀溶液再分別滴加稀硝酸一、問題與討論:1.Cl2的實驗室制取的實驗流程問題:(1)除了 MnO2能氧化濃鹽酸制 Cl2外,還有哪些氧化劑?舉例說明。(2)飽和食鹽水能否換成 Na2CO3溶液?為什么?(3)瓶中濃硫酸能否換成 P2O5干燥劑?為什么?(4)上述兩個除雜裝置能否顛倒?為什么?(5)收集 Cl2除了用向上排空氣法外還可用什么法?(6)若 MnO2足量,濃鹽酸能完全反應嗎?為什么?(7)某同學認為可以用澄清石灰水代替氫氧化鈉溶液進行尾氣處理,同時還可以制得漂白粉,你認為該同學的想法是否合理?(8)如何檢驗 Cl2 2.實驗室制備 Cl2注意事項①必須用濃鹽酸,MnO2與稀鹽酸不反應。②為了減少制得的 Cl2中 HCl 的含量,加熱溫度不宜過高,以減少 HCl 的揮發。③實驗結束后,先使反應停止并排出裝置中殘留的 Cl2,再拆卸裝置,以避免污染空氣。④尾氣吸收時,不能用澄清石灰水吸收 Cl2,因為溶液中 Ca(OH)2濃度小,吸收不完全。3.氣體凈化裝置的選擇用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣時,氯氣中混有 HCl 和水蒸氣等雜質,除去氯氣中的 HCl 可以用飽和食鹽水(如下圖中Ⅰ所示);除去氯氣中的水蒸氣可用濃硫酸(如下圖中Ⅱ所示)或干燥的CaCl2(如下圖中Ⅲ所示)。4.MnO2與濃 HCl 反應的特點①濃鹽酸中,部分 Cl-的化合價升高,4 mol HCl 參加反應,被氧化的 Cl-為 2 mol。②隨著反應的進行,鹽酸濃度變小,故 MnO2足量時,鹽酸不能完全反應,反應后溶液為鹽酸和 MnCl2的混合液。5.檢驗 Cl-時,能否用稀鹽酸進行酸化?6.檢驗 Cl-時,加入稀硝酸的目的是什么?7.若溶液中同時含有 SO 2-4 和 Cl-,如何設計實驗檢驗 Cl-的存在?二、規律與方法:一、實驗室制氣體的裝置實驗室制氣體的裝置可分為:發生裝置、除雜裝置、收集裝置、尾氣處理裝置四個部分。1.實驗室制備氣體的發生裝置的選擇(1)選擇依據反應原理、反應物的狀態、反應條件等。(2)裝置的基本類型①固-固加熱型。②固-液不需加熱型。③固-液需加熱型。2.實驗室制備氣體的凈化裝置的選擇(1)凈化原則不減少目標產物的量;不引入新的雜質;操作簡便,易于分離。(2)凈化裝置裝置Ⅰ(洗氣瓶):盛液體除雜試劑,氣流方向是長進短出。裝置Ⅱ(干燥管):盛固體除雜試劑,氣流方向是大進小出。3.實驗室制備氣體的收集裝置的選擇(1)選擇依據根據氣體的密度、水溶性及是否與水或空氣中的 O2 發生反應來確定氣體的收集方法。(2)方法選擇①排水法:適用于不溶于水或不與水反應的氣體,如 O2、H2 等。②向上排空氣法:氣體不與空氣反應,且密度比空氣大,如 Cl2、CO2 等。③向下排空氣法:氣體不與空氣反應,且密度比空氣小,如 H2 等。4.實驗室制備氣體的尾氣處理裝置的選擇(1)選擇依據:根據氣體的物理性質和化學性質,將氣體轉化成液態或固態。(2)方法選擇:①點燃法:如 H2、CO 等易燃性氣體可用此法,必須先驗純,再點燃。②吸收法:如 Cl2、SO2、HCl、H2S 等可用堿吸收。二、實驗室制氯氣的實驗原理和儀器裝置1.實驗原理△二氧化錳(軟錳礦的主要成分)和濃鹽酸在加熱條件下反應:MnO2+4HCl(濃) == === MnCl2+Cl2↑+2H2O。2.儀器裝置主要儀器有鐵架臺、酒精燈、圓底燒瓶、分液漏斗、洗氣瓶、集氣瓶、燒杯等。Cl2的制備、凈化裝置如圖所示。△發生裝置 固體(液體)+液體 ― ― →氣體凈化裝置先通過飽和食鹽水除去 HCl,再通過濃 H2SO4除去水蒸氣(洗氣瓶)收集裝置 用向上排空氣法收集Ⅰ.觀察法(黃綠色);Ⅱ.濕潤的淀粉 KI 試紙,其原理是 Cl2驗滿方法 +2KI===2KCl+I2,置換出的 I2遇淀粉變藍色;Ⅲ.濕潤的藍色石蕊試紙(先變紅后褪色)尾氣吸收裝置 盛有 NaOH 溶液的燒杯三、有氣體參加的探究實驗模板四、氯離子的檢驗及答題規范(1)檢驗時要加稀硝酸,以排除 CO 2-3 等離子的干擾,不能用稀硫酸,因為 Ag2SO4微溶,會干擾實驗,更不能用鹽酸,因為鹽酸中含有 Cl-。(2)若被檢液中含有 SO2-4 ,需先用 Ba(NO3)2 溶液除去 SO42-,然后再加入稀硝酸酸化的 AgNO3 溶液,檢驗Cl-的存在。三、深度剖析:實驗室制取氯氣的其他方法用 KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化劑代替 MnO2制取氯氣,反應不需加熱且反應速率較快,如①2KMnO4+16HCl(濃)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O②KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O③Ca(ClO)2+4HCl(濃)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O④K2Cr2O7+14HCl(濃)===2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7H2O注意:上述反應中,濃鹽酸均表現出還原性和酸性。①和④反應中,Cl2是氧化產物;②和③反應中,Cl2既是氧化產物,又是還原產物。【典例 01】(2022 秋·陜西漢中·高一陜西省漢中中學??茧A段練習)實驗室制取干燥純凈的Cl2 ,其中合理的裝置是(氣體流向從左到右)A.制取Cl2 B.凈化Cl2 C.收集Cl2 D.尾氣處理A.A B.B C.C D.D【典例 02】(2023·全國·高一隨堂練習)實驗室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③在燒瓶中加入少量的 MnO2,向分液漏斗中加入濃鹽酸④通過分液漏斗慢慢向燒瓶中注入濃鹽酸⑤將多余氯氣用濃 NaOH 溶液吸收⑥當有連續氣泡出現時,開始用向上排空氣法收集氯氣A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤1.(2022 秋·江蘇鹽城·高一鹽城市大豐區新豐中學校考期中)實驗室利用如圖所示裝置制備氯氣,圖中涉及氣體發生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置,其中錯誤的是A.①②③ B.②③ C.②③④ D.②④2.(2023 秋·高一課時練習)實驗室用高錳酸鉀制備氧氣,通常有以下幾個步驟:①檢查裝置的氣密性?、谶B接裝置并固定?、弁笤嚬苤醒b入藥品?、茳c燃酒精燈?、菔占瘹怏w?、?br/>熄滅酒精燈?、甙褜夤軓乃壑幸瞥?,其中排列順序正確的是A.①②③④⑤⑥⑦ B.①③②④⑤⑦⑥C.②①③④⑤⑦⑥ D.②③④①⑤⑥⑦3.(2023·全國·高一隨堂練習)下列關于實驗室制氯氣的說法中錯誤的是DA.該反應的離子方程式為 MnO +4H++4Cl-2 MnCl2+H2O+Cl2↑B.在集氣瓶的導管口處放一片濕潤的淀粉碘化鉀試紙,可以證明是否有氯氣逸出C.HCl 表現還原性和酸性D.該方法是瑞典化學家舍勒最先發現的4.(2023 秋·高一課時練習)下列有關氯氣制取反應的敘述正確的是nNA.含 n mol HCl 的濃鹽酸與足量 MnO 加熱反應可生成 A2 個氯分子4ΔB.在反應 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O 中,每生成 1 mol Cl2,就有 4 mol HCl 被氧化C.在反應 KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O 中,每生成 1 mol Cl2,就有 2 mol HCl 被氧化D.標準狀況下,MnO2 和濃鹽酸混合加熱,當有 4 mol HCl 被氧化時,生成 2 mol 氯氣5.(2023 秋·高一課時練習)無水 AlCl3(178 ℃升華)遇潮濕空氣即產生大量白霧,實驗室可用 Al 和氯氣通過如圖裝置制備。已知裝置 A 中產生的氯氣中混有少許 HCl 和水蒸氣。則下列說法不正確的是A.廣口瓶 B、C、F 中分別盛飽和 NaHCO3 溶液、濃硫酸、濃硫酸B.氯化鋁產品最后在裝置 E 中收集C.實驗開始時應先點燃 A 處酒精燈D.裝置 F 和 G 可用盛有堿石灰的干燥管替換6.(2023 秋·高一課時練習)某化學小組用如圖所示裝置制取氯氣。下列說法不正確的是A.該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤B.該實驗中收集氯氣的方法正確C.為了防止氯氣污染空氣,可以用 Ca(OH)2 溶液吸收尾氣D.在集氣瓶的導管口處放一片濕潤的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有 Cl2 逸出7.(2023·全國·高一隨堂練習)某化學興趣小組利用 MnO2 和濃鹽酸及如圖裝置制備 Cl2。下列分析中不正確的是A.①中可用分液漏斗代替長頸漏斗B.①中缺少加熱裝置C.②中盛放的 NaOH 溶液可以凈化氯氣D.④中盛放的 NaOH 溶液可以吸收尾氣Δ8.(2023·全國·高一隨堂練習)實驗室制備氯氣的化學方程式是 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+Cl2↑,下列關于實驗室制氯氣的說法錯誤的是A.還原劑是 HCl,氧化劑是 MnO2B.每生成 1 個 Cl2,轉移 2 個電子C.每消耗 87gMnO2,起還原作用的 HCl 為 146gD.生成的氯氣中含有水蒸氣和 HCl9.(2022 秋·山西大同·高一統考期中)下圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3 ,儀器連接順序正確的是A.a—b—c—d—e—e—f—g—h B.a—e—d—c—b—h—i—gC.a—d—e—c—b—h—i—g D.a—c—b—d—e—h—i—f10.(2023 春·云南大理·高一大理市大理第一中學??茧A段練習)下列有關離子檢驗的描述正確的是A 2-.向某溶液中加入鹽酸有氣泡產生,說明該物質一定存在 CO 3B.某化合物的焰色反應呈黃色,說明該物質中一定含有 Na+C.向某溶液中加入雙氧水,再加入 KSCN,溶液變為血紅色,說明原溶液一定含有 Fe2+D.向溶液中滴加硝酸銀溶液,有白色沉淀生成,則說明該溶液中一定存在 Cl-11.(2022 秋·遼寧大連·高一大連八中??茧A段練習)下列關于離子檢驗的說法正確的是A.檢驗溶液中是否含有CO2 3 :取少量待測液,向其中加入適量稀鹽酸,觀察是否有大量氣泡產生B.向某溶液中加入 AgNO3 溶液產生白色沉淀,再加稀鹽酸,沉淀不消失,則原溶液中一定有 C1-C 2 .向某溶液中加入鹽酸酸化的 BaC12 溶液,有白色沉淀生成,該溶液中一定含有SO4D.分別含有 Mg2+、Cu2+和 Na+的三種鹽酸鹽溶液,用 NaOH 溶液能一次鑒別1.(2023 秋·遼寧·高一統考學業考試)自來水廠水質檢驗員在自來水出廠前需對水中的氯離子等進行檢測。實驗室檢驗氯離子的試劑是A.稀硫酸 B.Na2CO3溶液C.稀硝酸和Ba NO3 2 溶液 D.稀硝酸和AgNO3溶液2.(2023·遼寧鞍山·高一統考學業考試)實驗室中常用二氧化錳與濃鹽酸共熱制取氯氣。某化學興趣小組為制取較為純凈、干燥的氯氣設計了如下實驗裝置:為預防流感,同學們每天用“84”消毒液(NaClO 溶液)消毒,下列說法不正確的是A.NaClO 溶液的消毒原理是使蛋白質變性B.71gCl2 與足量 NaOH 溶液反應轉移 2mol 電子C.NaClO 溶液的漂白原理與 Na2O2 相同,與 SO2 不同D.“84”消毒液與潔廁靈(鹽酸)混合使用可能會產生有毒的氯氣3.(2023 春·浙江·高一學業考試)氯化鐵是有機合成中常用的催化劑,如圖是實驗室模擬化工廠利用工業廢鐵屑(雜質不與鹽酸反應)制備催化劑氯化鐵的部分裝置圖,下列相關說法正確的是A.實驗室也可以用裝置甲制備 SO2、H2B.實驗過程中應該關閉彈簧夾 3,讓裝置丙中的 NaOH 溶液充分吸收多余的 Cl2C.反應結束后將三領燒瓶中的溶液加熱濃縮、冷卻結晶,可制得氯化鐵晶體D.實驗過程中,應先讓裝置乙中的反應進行一段時間后,再開始裝置甲中的反應4.(2022·廣西·高一統考學業考試)實驗室用MnO2固體與濃鹽酸混合加熱制取Cl2 時,應選用下列發生裝置中的A. B. C. D.5.(2022 秋·遼寧·高一統考學業考試)實驗室用下列裝置制取干燥氯氣并處理尾氣,其中不能達到實驗目的的是A B C D發生裝置 除雜裝置 收集裝置 尾氣處理裝置A.A B.B C.C D.D 展開更多...... 收起↑ 資源列表 實驗06 實驗室制氯氣-【同步實驗課】2023-2024學年高一化學教材實驗大盤點(人教版2019必修第一冊)(原卷版).pdf 實驗06 實驗室制氯氣-【同步實驗課】2023-2024學年高一化學教材實驗大盤點(人教版2019必修第一冊)(解析版).pdf 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫