第08講氯氣的實驗室制法及氯離子的檢驗

1．知道實驗室制備氯氣的原料，理解其制備原理。

2．能根據(jù)氯氣制備原理及氯氣的性質(zhì)，認(rèn)識氯氣的制備裝置、凈化干燥裝

置、收集裝置和尾氣處理裝置。

3．了解氯離子的檢驗原理、所用試劑，能規(guī)范書寫氯離子的檢驗方法。

一、氯氣實驗室制法

－

1.原料：含有Cl的物質(zhì)(如濃鹽酸)和___________(除MnO2外還可以是

KMnO4、KClO3等)

2．反應(yīng)原理：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑

【易錯提醒】①反應(yīng)物的選擇：必須用濃鹽酸，MnO2與___________不反

應(yīng)，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時，反應(yīng)停止，故鹽酸中的HCl

不可能全部參加反應(yīng)。

②加熱溫度：為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱的溫度___________，

因為濃鹽酸易揮發(fā)。

③實驗結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免

___________。

④尾氣吸收時，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用___________吸收，因為澄

清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不充分。

⑤參加反應(yīng)的HCl中，只有___________被氧化。

⑥如果沒有MnO2，可用其他___________如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等

代替，

如KClO3＋6HCl(濃)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O；

Ca(ClO)2+4HCl(濃)CaCl2+2Cl2↑+2H2O；

2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

⑦若無濃鹽酸，可用NaCl和濃H2SO4代替：MnO2+2NaCl+3H2SO4(濃)

MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O。

3.儀器裝置：

【注意】①使用分液漏斗一是可防止鹽酸揮發(fā)，二是可控制反應(yīng)速率及氯氣

的量

②為了在反應(yīng)過程，使___________，可采用以下裝置：

4.凈化裝置：

由于氯氣含有HCl、水蒸氣，需除去。

用飽和食鹽水除去HCl，用___________除去水蒸氣(氯氣能與堿反應(yīng)，所以

不能用堿石灰)。

5.收集方法：___________（或排飽和食鹽水法）；

依據(jù)是氣體的密度和水溶性。因為氯氣能溶于水，密度比空氣大，所以收集

氯氣時，不能用排水法，應(yīng)該用向上排空氣法。Cl2在飽和食鹽水中的溶解

度較小，也可用排飽和食鹽水法收集Cl2。

飽和食鹽水

6.驗滿方法：①___________靠近收集Cl2的集氣瓶瓶口，若觀察到試紙立

即變藍(lán),則證明已收集滿。

②將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近___________，若觀察到試紙先變紅后褪色，

則證明已收集滿。

③根據(jù)氯氣的顏色判斷是否收集滿:若觀察到整個集氣瓶中充滿黃綠色的氣

體，則證明已收集滿。

7.尾氣處理：用NaOH溶液吸收多余的Cl2，以防Cl2___________。

－－

Cl2有毒，易污染空氣，常用NaOH溶液吸收多余的Cl2(Cl2＋2OH＝Cl

－

＋ClO＋H2O)。

溶液

NaOHNaOH溶液

【注意】Ca(OH)2溶解度小，不能用澄清石灰水吸收Cl2，否則不能充分吸

收多余的Cl2。

8.氯氣制備、凈化裝置的改進(jìn)

(1)制備裝置

橡皮管a的作用：使圓底燒瓶與分液漏斗內(nèi)氣壓相等，保證___________。

(2)凈化裝置

①長頸漏斗除用于檢查裝置氣密性外，還可以檢查整套裝置是否發(fā)生堵塞。

若發(fā)生堵塞，現(xiàn)象為___________。

②該裝置的作用之一是___________。

9.鹵素互化物與擬鹵素

（1）由兩種鹵素___________叫鹵素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。鹵

素互化物與鹵素單質(zhì)的性質(zhì)相似，有較強的氧化性。如與金屬反應(yīng)：

2IBr+2MgMgBr2+MgI2。

注意：鹵素互化物中，非金屬性弱的元素顯正價，如：ICl中，I顯+1價，

Cl顯－1價。所以鹵素互化物與H2O、NaOH等反應(yīng)一般屬于非氧化還原反

應(yīng)：IBr+H2OHBr+HIO，IBr+2NaOHNaBr+NaIO+H2O。

（2）擬鹵素

有些多原子分子與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似，___________。如：氰(CN)2、硫氰

(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答這類題目時可用換元法，如把(SCN)2當(dāng)作X2，

把SCN－當(dāng)作X－。

二、鹵素離子的檢驗方法

1.AgNO3溶液——沉淀法

白色沉淀，則有－

滴加稀硝酸和Cl

未知液――――――→生成淡黃色沉淀，則有－

AgNO3溶液Br

黃色沉淀，則有I－

①原理

Cl－＋Ag＋＝AgCl↓AgCl不溶于稀硝酸

②試劑

AgNO3溶液和稀硝酸

③答題模板

2-

【說明】①檢驗時要先加稀HNO3,以排除CO3等離子的干擾。不能用H2SO4,

-

因為Ag2SO4微溶于水，會干擾實驗，___________，因為鹽酸中含有C1。

2－－2－

②如果SO4和Cl同時存在，先用過量Ba(NO3)2溶液除去SO4，然后再用

－

AgNO3溶液和稀硝酸檢驗Cl。

2.置換——萃取法

加適量新制飽和氯水

未知液――――振―蕩―――→

加入CCl4下層或汽油上層

――――――振――蕩―――――→

紅棕色或橙紅色，表明有Br－

有機層呈

紫色、淺紫色或紫紅色，表明有I－

3.氧化——淀粉法檢驗I－

加入適量新制飽和氯水或雙氧水淀粉溶液

未知液―――――――振――蕩――――――→―振――蕩→藍(lán)色溶液，表明有I

－

4.鹵素的提取

（1）氯的提取——氯堿工業(yè)

電解

電解___________的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

（2）海水提取溴

①工藝流程

②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；

Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；

2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。

（3）海帶中提取碘

①工藝流程

②發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。

考點一：氯氣的實驗室制法

【例1】實驗室用如圖所示裝置來制取少量氯氣，下列說法正確的是

（）

A．A中加入的是稀鹽酸

B．C的作用是收集氯氣

C．F中加入NaOH溶液吸收多余的氯氣

D．用該裝置制取氯氣前不需要檢查裝置的氣密性

【歸納提升】實驗室制取氣體各種裝置的選擇

1．發(fā)生裝置的選擇

(1)選擇依據(jù)：反應(yīng)原理、反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件等。

(2)裝置的基本類型：

①固體＋固體―△―→氣體；②固體＋液體―→氣體；③固體＋液體―△―→氣

體。

2．實驗室制備氣體的除雜裝置的選擇

(1)除雜原則：不減少被凈化氣體的量；不引入新雜質(zhì)；操作簡便，易于分

離。

(2)除雜裝置：

裝置Ⅰ(洗氣瓶)：盛液體除雜試劑，氣流方向是長管進(jìn)，短管出。

裝置Ⅱ(球形干燥管)：盛固體除雜試劑，氣流方向是粗口進(jìn)，細(xì)口出。

3．實驗室制備氣體的收集裝置的選擇

(1)選擇依據(jù)：根據(jù)氣體的密度、水溶性及是否與水或空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)

來確定氣體的收集方法。

(2)方法選擇：①排水法：適用于難溶于水且不與水反應(yīng)的氣體，如O2、H2

等。

②向上排空氣法：氣體不與空氣反應(yīng)，且密度比空氣大，如O2、CO2、Cl2

等。

③向下排空氣法：氣體不與空氣反應(yīng)，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(jù)：根據(jù)氣體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，將氣體轉(zhuǎn)化成無毒物質(zhì)或

吸收。

(2)方法選擇：①點燃法：如CO、H2、CH4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等可用堿液吸收。

③轉(zhuǎn)化法：采用一定的方法，使有毒氣體轉(zhuǎn)化為無毒氣體后再排放，如NO、

NO2若能轉(zhuǎn)化為N2，即可排放。

考點二：氯離子的檢驗

【例2】（2022年河南省新鄉(xiāng)市期中）下列說法正確的是

A．向某溶液中加入稀HCl產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體，則溶液

2－

中一定含有CO3

2－

B．向某溶液中加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則溶液中一定含有SO4

C．向某溶液中依次加入BaCl2溶液、HNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則溶

液中一定含有Ag＋

D．向某溶液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則溶液中

一定含有Cl－

1．（2023秋·云南昆明·高一統(tǒng)考期末）下列關(guān)于氯及其化合物的說法錯誤

的是

A．漂白粉的主要成分是NaClOB．液氯可以儲存在鋼瓶中

C．光照會使新制氯水酸性增強D．新制氯水中加入AgNO3溶

液，產(chǎn)生白色沉淀

2．（2023·江蘇·統(tǒng)考二模）實驗小組利用如圖所示裝置制備氯酸鈉。下列

實驗裝置和操作不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?/p>

A．用裝置甲制備氯氣B．用裝置乙處理余氯

C．用裝置丙除去氯化氫D．用裝置戊檢驗氯氣

3．（2022秋·江蘇連云港·高一統(tǒng)考期中）下列裝置用于實驗室制Cl2并回

收MnCl2·4H2O晶體，能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?/p>

甲乙丙丁

A．用裝置甲制取Cl2

B．用裝置乙除去Cl2中的少量HCl

C．用裝置丙分離MnO2固體和MnCl2溶液

D．用裝置丁蒸干MnCl2溶液制得MnCl2·4H2O

4．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(yè)

廢鐵屑(雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))制備催化劑氯化鐵的部分裝置圖，下列相關(guān)說法

正確的是

A．實驗室也可以用裝置甲制備SO2、H2

B．實驗過程中應(yīng)該關(guān)閉彈簧夾3，讓裝置丙中的NaOH溶液充分吸收多余

的Cl2

C．反應(yīng)結(jié)束后將三領(lǐng)燒瓶中的溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶，可制得氯化鐵晶

體

D．實驗過程中，應(yīng)先讓裝置乙中的反應(yīng)進(jìn)行一段時間后，再開始裝置甲中

的反應(yīng)

5．（2023春·廣東廣州·高一廣東番禺中學(xué)?？计谥校┠郴瘜W(xué)課外活動小組

通過下列實驗驗證Cl2與NH3的反應(yīng)，下列有關(guān)說法錯誤的是

資料：氯氣易溶于四氯化碳，氨氣極易溶于水，卻難溶于四氯化碳

A．用KMnO4和濃鹽酸制備Cl2時，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:5

B．A裝置制備NH3，E裝置制備Cl2

C．反應(yīng)時，裝置C中能觀察到的現(xiàn)象是黃綠色變淺，有白煙產(chǎn)生，說明生

成了NH4Cl

D．尾氣中的NH3可用F裝置來吸收

6．（2023春·四川成都·高一校聯(lián)考期中）下列相關(guān)實驗原理或操作能達(dá)到

實驗?zāi)康牡氖?/p>

A．裝置①可用于制備并收集SO2

B．裝置②可作為氨氣吸收裝置

C．裝置③可作為氨氣發(fā)生裝置

D．裝置④燒瓶中溶液最終呈紅色

7．（安徽省十校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期開學(xué)摸底聯(lián)考化學(xué)試題）利用

傳感器和信息處理終端進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的采集與分析稱為數(shù)字化實驗，如圖是

利用數(shù)字化實驗測定光照氯水過程中得到的圖像，橫坐標(biāo)代表時間，縱坐標(biāo)

代表某種物理量，下列物理量的變化與圖像不相符的是

A．溶液的電導(dǎo)率B．溶液中的Cl-物質(zhì)的量濃度

C．溶液的漂白能力D．瓶中氧氣的物質(zhì)的量

8．（2023秋·江蘇泰州·高三校聯(lián)考期末）實驗室制取少量Cl2并研究其性

質(zhì)，下列實驗裝置和操作能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?/p>

D．吸收尾氣的

A．制取Cl2B．除去雜質(zhì)HClC．測量氯水pH

Cl2

A．AB．BC．CD．D

9．（2022秋·上海徐匯·高一上海中學(xué)?？计谀z驗溶液中是否含有某種

離子，取樣后，下列操作方法正確的是

-

A．加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，證明含有Cl

B．加濃NaOH溶液后加熱，產(chǎn)生使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，證

明有NH4

2

C．加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明有SO4

2

D．加入鹽酸后產(chǎn)生能夠使澄清的石灰水變渾濁的氣體，則原溶液中含CO3

10．（2022秋·河南開封·高一河南省杞縣高中校聯(lián)考期中）下列實驗裝置不

能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?/p>

A．利用裝置①驗證Na和水反應(yīng)是否為放熱反應(yīng)

B．利用裝置②觀察氫氧化鉀的焰色試驗的現(xiàn)象

C．利用裝置③證明燃燒不一定需要氧氣

D．利用裝置④證明久置氯水中是否含有Cl-

一、單選題

1．（2023秋·福建三明·高一統(tǒng)考期末）下列有關(guān)離子的檢驗方法和結(jié)論均

正確的是

A．向某溶液中加入鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一

2

定含有SO4

B．向某溶液中加入鹽酸，產(chǎn)生的氣體使澄清石灰水變渾濁，溶液中一定含

2

有CO3

C．向某溶液中滴加AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，再滴加稀硝酸沉淀不

溶解，溶液中一定含有Cl

D．向某溶液中加入NaOH溶液，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙

不變藍(lán)，溶液中一定不含NH4

2．（2022秋·四川成都·高一樹德中學(xué)?？计谀┫铝小皩嶒灲Y(jié)論”與“實驗操

作及現(xiàn)象”相符的一組是

選

實驗操作及現(xiàn)象實驗結(jié)論

項

向紫色石蕊溶液中加入氯水，溶液先變氯水中含有酸性物質(zhì)和

A

紅，隨后褪色漂白性物質(zhì)

向某溶液中加入鹽酸，產(chǎn)生能使澄清石灰

2

B該溶液中一定含有CO3

水變渾濁的氣體

向某溶液中加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉

C該溶液中一定含有Cl—

淀

該化合物含有Na元素沒

D某化合物進(jìn)行焰色反應(yīng)，只看到黃色火焰

有K元素

A．AB．BC．CD．D

3．（2022秋·新疆省直轄縣級單位·高一?？计谥校z驗?zāi)橙芤褐惺欠窈?/p>

Cl-，正確的操作是

A．取樣，滴加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成

B．取樣，先加足量的稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀生

成，則證明溶液中含有Cl-

C．取樣，先加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再加稀鹽酸，沉淀不溶

解，則證明溶液中含有Cl-

D．取樣，先加稀鹽酸酸化，再加AgNO3溶液，有白色沉淀，則證明溶液

中含有Cl-

4．（2022秋·寧夏吳忠·高一統(tǒng)考期中）下列有關(guān)離子鑒別或鑒定的描述，

錯誤的是

A．可用焰色試驗鑒別溶液中的K+和Na+

-2

B．可用硝酸鋇溶液鑒別Cl和CO3

-2

C．可用硝酸銀溶液和稀硝酸鑒別Cl和CO3

D．未知溶液中加入硝酸銀溶液生成白色沉淀，再加入稀鹽酸，沉淀不消失，

則未知液中含有Cl-

5．（2022秋·廣東廣州·高一廣州四十七中?？计谥校┠碂o色、澄清溶液中

可能含有①②2③④⑤2⑥⑦2中的幾種，且每

NaSO4ClHCO3CO3HCu

種離子的物質(zhì)的量相等。依次進(jìn)行下列實驗，每步所加試劑均過量，觀察到

的現(xiàn)象如下：

步

操作現(xiàn)象

驟

(1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液溶液變紅

有白色沉淀生

(2)向溶液中滴加BaCl2溶液和稀鹽酸

成

(3)將(2)中所得沉淀過濾，向濾液中加入AgNO3溶液和有白色沉淀生

稀硝酸成

下列結(jié)論正確的是

A．該實驗無法確定是否含有③B．肯定含有的離子是①②⑥

C．可能含有的離子是①③D．①④⑤⑦離子肯定不含有

6．（2023·湖北·校聯(lián)考二模）如圖是制備漂白粉的實驗裝置，下列說法正

確的是

A．將MnO2和濃鹽酸置于錐形瓶中反應(yīng)制備Cl2

B．三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

C．冰水浴的作用是降低反應(yīng)溫度，防止發(fā)生副反應(yīng)

D．錐形瓶和三頸燒瓶之間應(yīng)加裝一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶

二、實驗題

7．（2022秋·廣東廣州·高一西關(guān)外國語學(xué)校?？计谥校┲苽湮镔|(zhì)是化學(xué)工

作者的重要任務(wù)之一。

I.某同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置制備少量的AlCl3(易與水反應(yīng))。請回答下面問題：

(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。

(2)裝置B的作用是______。

(3)裝置C中盛放的物質(zhì)是______。

(4)裝置D中反應(yīng)方程式是______。

(5)裝置F的作用是______。

2+2+2

II.NaCl是一種化工原料，可用海鹽(含泥沙、Ca、Mg、SO4等雜質(zhì))為

原料制備。制備流程簡圖如圖：

海鹽→焙炒→溶解→除雜→操作X→濾液→飽和溶

液……結(jié)晶→NaCl

(6)根據(jù)除雜原理，在表中填寫除雜時依次添加的試劑及其預(yù)期沉淀的離子。

實驗步驟試劑預(yù)期沉淀的離子

2

步驟1BaCl2溶液SO4

步驟2__________

步驟3__________

(7)操作X為______。

8．（2022秋·廣東廣州·高一統(tǒng)考期中）Cl2O是黃棕色具有強烈刺激性氣味

的氣體，是一種強氧化劑，易溶于水且會與水反應(yīng)生成次氯酸，與還原劑接

觸或加熱時會發(fā)生燃燒并爆炸。制取Cl2O的裝置如圖所示。

已知：Cl2O的熔點為116℃，沸點為3.8℃，Cl2的沸點為34.6℃；

HgO2Cl2HgCl2Cl2O?；卮鹣铝袉栴}。

(1)寫出①中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式_______；該反應(yīng)中HCl顯示出來的性質(zhì)

為_______。

(2)裝置②中盛放的試劑為_______；裝置③的作用為_______。

(3)產(chǎn)物Cl2O在裝置_______中收集。

(4)從裝置⑤中逸出的氣體主