第2課時(shí)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯離子的檢驗(yàn)[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.通過實(shí)驗(yàn)室制氯氣的實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc創(chuàng)新意識(shí)，構(gòu)建氣體制備思維模型。2.通過氯離子的檢驗(yàn)方法，構(gòu)建離子檢驗(yàn)的思維模型。一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.實(shí)驗(yàn)原理在實(shí)驗(yàn)室中，通常用濃鹽酸和二氧化錳在加熱的條件下反應(yīng)來制取氯氣?；瘜W(xué)方程式：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，離子方程式：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，該反應(yīng)的氧化劑為MnO2，濃鹽酸既表現(xiàn)還原性，又表現(xiàn)酸性。思考1(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。反應(yīng)中氧化劑和還原劑的個(gè)數(shù)之比是多少？提示由氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的個(gè)數(shù)可知，氧化劑和還原劑的個(gè)數(shù)之比是1∶2。(2)含有146gHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，能生成71gCl2嗎？提示不能。有兩個(gè)原因：一是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變小，Cl-的還原性減弱，MnO2不能再氧化HCl，此反應(yīng)不再進(jìn)行；二是濃鹽酸的揮發(fā)。2.儀器裝置主要儀器有鐵架臺(tái)、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、收集、尾氣處理裝置如圖所示。發(fā)生裝置固體+液體氣體凈化裝置(洗氣瓶)先通過飽和食鹽水除去HCl，再通過濃H2SO4除去水蒸氣收集裝置用向上排空氣法收集驗(yàn)滿方法①觀察法(黃綠色)；②濕潤(rùn)的淀粉?KI試紙，其原理是Cl2+2KI=2KCl+I2，淀粉遇置換出的I2變藍(lán)色；③濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙(先變紅后褪色)尾氣處理裝置盛有NaOH溶液的燒杯，NaOH溶液作用為吸收過量Cl2，防止污染空氣思考2氯氣有毒，實(shí)驗(yàn)中處理尾氣可以用氫氧化鈉溶液，能否用飽和石灰水代替，為什么？提示不能。即使是飽和石灰水，溶液中Ca(OH)2的含量也很低，不能把多余Cl2完全吸收。思考3利用下列各組物質(zhì)制備和收集氣體，能采用如圖裝置的是(填序號(hào))。

①大理石與稀鹽酸反應(yīng)制CO2②高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2[2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O]③雙氧水在二氧化錳催化下制O2④鋅與稀硫酸反應(yīng)制H2答案①②③解析①大理石和稀鹽酸反應(yīng)制CO2，②高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2，③雙氧水和二氧化錳制O2，符合固體與液體反應(yīng)不需要加熱制備氣體，且氣體的密度比空氣的密度大，可利用向上排空氣法收集。設(shè)計(jì)氣體制備的基本思路1.判斷正誤(1)實(shí)驗(yàn)室制取的Cl2中混有HCl氣體，可通過盛有堿石灰的干燥管除去()(2)MnO2與稀鹽酸在加熱條件下也可制取Cl2()(3)在實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的反應(yīng)中，HCl只作還原劑()(4)實(shí)驗(yàn)室可以用排水法收集Cl2()(5)實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí)，需要適當(dāng)控制反應(yīng)溫度，溫度過低或過高都不利于制備氯氣()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√解析(1)堿石灰的主要成分是氫氧化鈉和氧化鈣，能將Cl2和HCl同時(shí)吸收，最終收集不到Cl2。(2)稀鹽酸濃度小，Cl-的還原性減弱，MnO2不能被還原，不能制取Cl2。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的化學(xué)方程式MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，HCl既體現(xiàn)還原性又體現(xiàn)酸性。(4)1體積水能溶解2體積Cl2，排水法會(huì)將生成的Cl2部分溶于水。(5)溫度過低，MnO2與濃鹽酸不反應(yīng)，溫度過高，HCl揮發(fā)過多，產(chǎn)率較低，因此需要控制溫度不能過高也不能過低。2.欲用如圖所示裝置制備干燥的氯氣，下列相關(guān)說法正確的是()A.燒瓶?jī)?nèi)裝入的固體是MnO2B.按氣流方向，裝置的連接順序是aedcbgfcbhC.裝置乙可干燥氯氣，防止裝置戊中水蒸氣進(jìn)入集氣瓶D.可用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣答案C解析MnO2與濃鹽酸反應(yīng)需要加熱，裝置甲沒有加熱裝置，故A錯(cuò)誤；收集Cl2的方法應(yīng)為向上排空氣法，裝置的連接順序是aedcbfgcbh，故B錯(cuò)誤；裝置乙是干燥裝置，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵频酶稍锏穆葰猓b置乙要用到兩次，既要除去生成Cl2中的水蒸氣，又要防止戊中的水蒸氣進(jìn)入集氣瓶，故C正確；檢驗(yàn)氯氣需要用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙，故D錯(cuò)誤。二、氯離子的檢驗(yàn)在三支試管中分別加入2~3mL稀鹽酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴AgNO3溶液，再分別加入少量稀硝酸，觀察現(xiàn)象，填寫下表：試液2~3mL實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式滴入幾滴硝酸銀溶液加入少量稀硝酸①稀鹽酸有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl-+Ag+=AgCl↓②NaCl溶液有白色沉淀生成沉淀不溶解Cl-+Ag+=AgCl↓③Na2CO3溶液有白色沉淀生成沉淀溶解，有氣泡產(chǎn)生CO32-+2Ag+=Ag2CO3Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O思考通過上述實(shí)驗(yàn)探究，總結(jié)氯離子的檢驗(yàn)方法，并說明加入試劑的目的。提示取少量被檢測(cè)溶液于試管中，滴加適量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則被檢測(cè)溶液中含有Cl-，若無白色沉淀，則無Cl-。加入AgNO3溶液的目的是檢驗(yàn)Cl—，加稀硝酸酸化的目的是排除CO32-等的干擾，因?yàn)锳g2CO3可溶于稀硝酸，而1.判斷正誤(1)某溶液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀生成，則該溶液中一定含有Cl-()(2)檢驗(yàn)Cl2中是否混有HCl，可通入AgNO3溶液中，若有白色沉淀產(chǎn)生，說明Cl2中混有HCl()(3)檢驗(yàn)Na2CO3溶液中是否有NaCl雜質(zhì)，可先加AgNO3溶液，再加過量的稀鹽酸，若沉淀不溶解，則有NaCl雜質(zhì)()答案(1)×(2)×(3)×2.(2024·廣西百色高一期末)自來水廠水質(zhì)檢驗(yàn)員在自來水出廠前需對(duì)水中的氯離子等進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)氯離子的試劑是()A.稀硝酸和AgNO3溶液B.Na2CO3溶液C.稀硝酸和BaNOD.稀硫酸答案A解析檢驗(yàn)氯離子時(shí)應(yīng)先加入稀硝酸排除OH-、CO32-等的干擾，再加入硝酸銀溶液，故選氯離子檢驗(yàn)的答題模板取少量被檢測(cè)溶液于試管中，滴加適量稀硝酸，然后滴入AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則被檢測(cè)溶液中含有Cl-，若無白色沉淀，則無Cl-。課時(shí)對(duì)點(diǎn)練[分值：100分][1~7題，每小題6分]題組一氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置制備氯氣，其中分液漏斗與燒瓶瓶塞之間連接一段橡膠管。下列對(duì)其作用的敘述正確的是()A.防止氯氣造成大氣污染B.使反應(yīng)的氯氣循環(huán)使用C.使分液漏斗中的液體更容易流入燒瓶D.使燒瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)與大氣壓保持一致答案C解析制備氯氣時(shí)，分液漏斗中盛放濃鹽酸，燒瓶中盛放二氧化錳，若燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)大時(shí)液體不易流下，若分液漏斗與燒瓶瓶塞之間連接一段橡膠管，其作用為使燒瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)與分液漏斗中保持一致，便于液體順利流下，故C正確。2.實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的化學(xué)方程式是MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制氯氣的說法錯(cuò)誤的是()A.還原劑是HCl，氧化劑是MnO2B.每生成1個(gè)Cl2，轉(zhuǎn)移2個(gè)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解析在MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑中，MnO2是氧化劑，HCl是還原劑，每生成1個(gè)Cl2轉(zhuǎn)移2個(gè)電子；在參加反應(yīng)的146gHCl中，只有73gHCl被氧化，即起還原作用的HCl為73g；由于濃鹽酸易揮發(fā)且反應(yīng)需要加熱，因此生成的氯氣中含有水蒸氣和HCl。3.(2024·江蘇無錫期中)已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下能反應(yīng)產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來制備純凈、干燥的氯氣，并與金屬反應(yīng)。每個(gè)虛線框表示一個(gè)單元裝置，其中有錯(cuò)誤的是()A.①處和②處 B.只有②處C.③處和④處 D.②處、③處和④處答案D解析KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)生成Cl2，①正確；濃鹽酸易揮發(fā)，生成的Cl2中混有HCl和水蒸氣，應(yīng)通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去HCl，而Cl2能和NaOH溶液反應(yīng)，不能選用NaOH溶液除雜，②錯(cuò)誤；濃硫酸干燥Cl2時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，③錯(cuò)誤；Cl2與金屬在試管中反應(yīng)，用單孔塞會(huì)造成試管內(nèi)壓強(qiáng)過大，④錯(cuò)誤。題組二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法與性質(zhì)綜合應(yīng)用4.(2024·河南南陽(yáng)六校月考)將分液漏斗中的濃鹽酸滴入具支試管中生成Cl2，將Cl2通入后續(xù)的玻璃彎管中，進(jìn)行如圖探究實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是()A.固體X可以是MnO2B.a處花瓣褪色，Cl2與水反應(yīng)的離子方程式為Cl2+H2OCl-+ClO-+2H+C.加熱b處，可見到蒼白色火焰D.d處玻璃管膨大處起防止液體沖出的作用答案D解析該制取Cl2的裝置沒有加熱儀器，固體X可以是KMnO4，不能是MnO2，A錯(cuò)誤；HClO是弱酸，書寫離子方程式時(shí)保留化學(xué)式，即Cl2+H2OH++Cl-+HClO，B錯(cuò)誤；加熱b處有白煙生成，是Na與Cl2反應(yīng)生成了NaCl小顆粒，看不到蒼白色火焰，C錯(cuò)誤。5.如圖為某同學(xué)用高錳酸鉀和濃鹽酸制備氯氣，并驗(yàn)證氯氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.脫脂棉中的無水氯化鈣可以用堿石灰代替B.該實(shí)驗(yàn)裝置可證明干燥的氯氣沒有漂白作用C.濕潤(rùn)藍(lán)色石蕊試紙先變紅，但也不能說明生成了酸性物質(zhì)D.淀粉碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色，說明氯氣將I2氧化答案A解析無水氯化鈣的作用是干燥氯氣，堿石灰會(huì)與氯氣反應(yīng)，因此脫脂棉中的無水氯化鈣不能用堿石灰代替，故A錯(cuò)誤；從左邊出來的干燥氯氣，先與干燥品紅試紙接觸，品紅試紙不褪色，說明干燥的氯氣沒有漂白作用，故B正確；由于HCl易揮發(fā)，揮發(fā)的HCl可使?jié)駶?rùn)藍(lán)色石蕊試紙先變紅，故不能說明生成了酸性物質(zhì)，故C正確；淀粉碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色，先變藍(lán)，是碘離子被氯氣氧化為單質(zhì)碘，淀粉遇單質(zhì)碘變藍(lán)，后褪色，說明氯氣繼續(xù)將I2氧化，故D正確。題組三氯離子的檢驗(yàn)6.(2024·湖北宜昌一中階段考)能證明某溶液中含有NaCl的是()A.焰色試驗(yàn)是黃色B.溶液有咸味C.取少量溶液于試管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀D.焰色試驗(yàn)是黃色，同時(shí)又能與硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀答案D解析要證明含有Na+，則焰色試驗(yàn)為黃色；要證明含有Cl-，則加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀，則D正確。7.(2024·河北保定高一月考)能一次性鑒別AgNO3、Na2CO3、NaCl三種溶液的試劑是()A.鹽酸 B.NaOH溶液C.BaCl2溶液 D.KNO3溶液答案A解析鹽酸與AgNO3反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，與Na2CO3反應(yīng)生成氣體，與NaCl不反應(yīng)，能用鹽酸鑒別三種溶液，A正確；NaOH與Na2CO3、NaCl都不反應(yīng)，不能鑒別兩者，B錯(cuò)誤；BaCl2與Na2CO3、AgNO3反應(yīng)都生成白色沉淀，不能鑒別兩者，C錯(cuò)誤；KNO3與三種溶液都不反應(yīng)，不能鑒別三種溶液，D錯(cuò)誤。[8~11題，每小題7分]8.(2024·云南民族大學(xué)附中高一期末)氯在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛，如圖是部分含氯物質(zhì)的“價(jià)—類”二維圖，下列說法錯(cuò)誤的是()A.測(cè)定b的水溶液的pH，用玻璃棒蘸取溶液點(diǎn)在pH試紙上與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比即可B.實(shí)驗(yàn)室中用MnO2與a的濃溶液在加熱條件下反應(yīng)制取bC.物質(zhì)c見光易分解D.d常用于自來水消毒答案A解析b為Cl2，其水溶液具有漂白性，不能用pH試紙測(cè)定其pH，A錯(cuò)誤；a為HCl，b為Cl2，實(shí)驗(yàn)室中用MnO2和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣，B正確；物質(zhì)c為HClO，HClO見光易分解，生成HCl和氧氣，C正確；d為ClO2，具有強(qiáng)氧化性，常用于自來水消毒，D正確。9.下列制備氣體的原理正確，并能用如圖裝置(夾持儀器略)進(jìn)行反應(yīng)和氣體收集的是()A.MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2B.H2O2與MnO2反應(yīng)制取O2C.石灰石與稀硫酸反應(yīng)制取CO2D.Cu與稀硫酸反應(yīng)制取H2答案B解析MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2需要加熱，故A不選；H2O2與MnO2反應(yīng)制取O2，反應(yīng)不需加熱，且氧氣不溶于水，可以用排水法收集，故B選；石灰石與稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣是微溶物質(zhì)，會(huì)覆蓋在石灰石表面，阻礙石灰石和稀硫酸的進(jìn)一步反應(yīng)，且收集CO2不能用排水法，故C不選；Cu與稀硫酸不反應(yīng)，不能制取H2，故D不選。10.有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶無標(biāo)簽溶液，為鑒別它們?nèi)∷闹г嚬埽恐г嚬芊謩e裝入上述一種溶液，再向上述試管中加入少許剩下的一種溶液，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.若有三支試管出現(xiàn)沉淀時(shí)，則后加入的是AgNO3溶液B.全部沒有明顯現(xiàn)象時(shí)，則后加入的是NH4NO3C.一支試管出現(xiàn)氣泡，兩支試管出現(xiàn)沉淀時(shí)，則后加入的是HCl溶液D.若只有兩支試管出現(xiàn)沉淀，其余兩支試管無明顯現(xiàn)象時(shí)，則后加入的是BaCl2溶液答案C解析A正確，因?yàn)锳gNO3溶液與Na2CO3、BaCl2、HCl反應(yīng)均有白色沉淀生成，和NH4NO3溶液不反應(yīng)；B正確，NH4NO3和上述溶液均不反應(yīng)；C錯(cuò)誤，加入HCl溶液后，一種(Na2CO3)溶液出現(xiàn)氣泡，一種(AgNO3)溶液出現(xiàn)沉淀，其他沒有現(xiàn)象；D正確，加入BaCl2溶液，則Na2CO3、AgNO3兩種溶液產(chǎn)生沉淀，其余兩種溶液無現(xiàn)象。11.(2025·成都期末)Cl2O是棕黃色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，是一種強(qiáng)氧化劑，易溶于水且會(huì)與水反應(yīng)生成次氯酸，與有機(jī)物、還原劑接觸或濃度過高時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸。制取Cl2O的裝置如圖所示。已知：Cl2O的熔點(diǎn)為-116℃，沸點(diǎn)為3.8℃；Cl2的沸點(diǎn)為-34.6℃；HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O。NH3的沸點(diǎn)為-33.3℃。下列說法不正確的是()A.裝置①的主要目的是制備Cl2B.通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋減少爆炸危險(xiǎn)C.裝置④與⑤之間不能用橡皮管連接D.從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2O答案D解析裝置①中KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)用于制備Cl2，A正確；根據(jù)題意，高濃度的Cl2O可能發(fā)生爆炸，故通干燥空氣能將生成的Cl2O稀釋，減少爆炸危險(xiǎn)，B正確；因Cl2O與有機(jī)物或還原劑接觸會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸，故④與⑤之間不用橡皮管連接，C正確；由Cl2O的沸點(diǎn)可知，Cl2O在⑤中轉(zhuǎn)化為液態(tài)，從裝置⑤中出來的氣體為空氣及過量的Cl2，D錯(cuò)誤。12.(12分)如圖所示，某小組同學(xué)擬用如圖儀器，在實(shí)驗(yàn)室中制備干燥、純凈的氯氣。請(qǐng)完成下列空白。(1)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(2)飽和食鹽水的作用是，濃硫酸的作用是。

(3)為防止污染空氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)如圖燒杯所盛溶液為，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。

(4)下列說法正確的是(填字母)。

A.鈉、鐵和銅都能和氯氣反應(yīng)，生成金屬氯化物B.液氯是氯氣的水溶液，它能使干燥的有色布條褪色C.純凈的氫氣在氯氣中燃燒，發(fā)出蒼白色火焰D.氯水中含有次氯酸，氯水具有殺菌、漂白作用答案(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)除去氯氣中的HCl干燥氯氣(3)NaOH溶液2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O(4)ACD解析(1)實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(4)鈉、鐵和銅都能和氯氣反應(yīng)，生成氯化鈉、氯化鐵、氯化銅，故A正確；液氯是氯氣單質(zhì)，它不能使干燥的有色布條褪色，故B錯(cuò)誤；純凈的氫氣在氯氣中燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，生成HCl，故C正確。13.(12分)(2024·安徽亳州高一期末)次氯酸消毒液高效安全，適用于一般物體表面消毒、手部消毒以及地面、空間和環(huán)境消毒。實(shí)驗(yàn)室利用如下裝置制取氯氣并制取次氯酸消毒液。(1)裝置合理的連接順序?yàn)閍→(按氣流方向填各接口的編號(hào))。

(2)裝置Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是

。

(3)裝置Ⅱ中試劑X是；裝置Ⅳ中多孔球泡的作用為。

(4)反應(yīng)結(jié)束后，