微考點14 探究氯氣的制備和離子檢驗的拓展應用-2022~2023學年高一化學易混易錯微考點（人教版2019必修第一冊） 原卷版

微考點14微考點14探究氯氣的制備和離子檢驗的拓展應用易混易錯聚焦易混易錯聚焦一、聚焦實驗室用MnO2和濃鹽酸制取Cl21．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(fā)。2．因Cl－濃度越小，其還原性越弱，所以必須用濃鹽酸加熱才可反應，稀鹽酸不反應。3．實驗結(jié)束后，先使反應停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。4．尾氣吸收時，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因為溶液中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。二、聚焦Cl2性質(zhì)探究實驗及實驗目的分析AABCHDLGFIEKJ裝置試劑實驗現(xiàn)象實驗目的A飽和NaCl溶液——除HCl氣體B濃硫酸——驗證干燥的氯氣無漂白作用，濕潤的氯氣(含HClO)有漂白作用C干燥紅色布條無明顯變化D濕潤紅色布條紅色布條褪色E石蕊溶液先變紅后褪色與H2O反應生成HCl和HClOF硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀溶液中有Cl-存在G含SO2的BaCl溶液生成白色沉淀驗證氯氣具有強氧化性，可與金屬及還原性化合物反應HNa2S溶液有淺黃色沉淀生成I淀粉KI溶液溶液變藍JFeBr2溶液淺綠色→棕黃色→深紅棕色KMg或Na燃燒劇烈，有白色固體生成LNaOH溶液——吸收多余的氯氣三、聚焦氯離子(Cl－)的檢驗1．實驗探究實驗現(xiàn)象離子方程式加入AgNO3溶液加入稀硝酸稀鹽酸產(chǎn)生白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－=AgCl↓NaCl溶液產(chǎn)生白色沉淀沉淀不溶解Ag＋＋Cl－=AgCl↓Na2CO3溶液產(chǎn)生白色沉淀沉淀溶解，放出無色氣體2Ag＋＋COeq\o\al(2－,3)=Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋=2Ag＋＋CO2↑＋H2O2.氯離子的檢驗方法(1)操作方法：向未知溶液中先加AgNO3溶液，再加稀硝酸。(2)現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，加稀硝酸時，沉淀不溶解。(3)原理：Ag＋＋Cl－=AgCl↓(離子方程式)。(4)加入稀硝酸的目的：排除COeq\o\al(2－,3)等離子的干擾。易錯易錯典例分析易錯典例1易錯典例1已知KMnO4在常溫下與濃鹽酸反應生成Cl2，如圖是用KMnO4與濃鹽酸反應制取Cl2的簡易裝置，下列敘述不正確的是()①②③A．在試管①中盛有飽和食鹽水，用試管②收集Cl2B．用試管①收集Cl2，試管②可防止NaOH溶液倒吸入試管①中C．③用于吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境D．用該裝置收集到的Cl2中會混有HCl氣體和水蒸氣易錯典例易錯典例2檢驗某未知溶液中是否含有氯離子(Cl－)，正確的操作是()A．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生B．向未知溶液中加入AgNO3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AgNO3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AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生舉一反三1j舉一反三1jYFs下列關于實驗室制取Cl2的說法正確的是()A．將混有HCl的Cl2通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶除去雜質(zhì)B．實驗室制取Cl2，濃鹽酸體現(xiàn)酸性和氧化性C．實驗室用如圖裝置除去Cl2中的少量HCl氣體D．實驗室制備Cl2，可用排飽和食鹽水集氣法收集舉一反三舉一反三2jYFs某溶液中含有大量的Cl－、COeq\o\al(2－,3)、OH－3種陰離子，如果只取一次該溶液就能夠分別將3種陰離子依次檢驗出來，下列實驗操作順序中，正確的是()①滴加Ba(NO3)2溶液②過濾③滴加Mg(NO3)2溶液④滴加AgNO3溶液A．①②④②③ B．④②①②③C．①②③②④ D．④②③②①舉一反三舉一反三3jYFs下圖所示是驗證氯氣性質(zhì)的微型實驗，a、b、c、d、e是浸有相關溶液的濾紙。已知：2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O，向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸后，立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。下列有關說法正確的是()A．a(chǎn)處變藍、b處變棕紅說明氧化性：Cl2>Br2>I2B．c處先變紅、后褪色說明Cl2與H2O反應生成HClC．d處立即褪色說明Cl2與H2O反應生成HClOD．e處變紅說明Cl2與Fe2＋反應生成Fe3＋易混易錯剖析易混易錯剖析1.含0.4molHCl的濃鹽酸與足量的MnO2共熱，能否得到0.1molCl2？為什么？【細剖精析】不能。隨著反應進行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，不能再被MnO2氧化，同時由于鹽酸具有揮發(fā)性，反應過程中HCl也會揮發(fā)而損失。2．下列說法是否正確？(1)用MnO2和濃鹽酸制取Cl2的反應中，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶4()【細剖精析】錯誤，在反應MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，被氧化的氯化氫只有總量的一半，所以，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶2。(2)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl()【細剖精析】錯誤，NaHCO3溶液吸收Cl2和HCl，同時生成雜質(zhì)氣體CO2。(3)用濃硫酸或堿石灰干燥Cl2()【細剖精析】錯誤，堿石灰的主要成分為氫氧化鈉和氧化鈣，氯氣會和堿石灰反應，不能干燥Cl2(4)常用飽和石灰水吸收尾氣中的Cl2()【細剖精析】錯誤，澄清石灰水的濃度很小，不能確保氯氣被完全吸收。(5)用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗Cl2是否收集滿()【細剖精析】錯誤，必須用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗Cl2是否收集滿。3．若在某無色溶液中加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則溶液中一定含有Cl－嗎？【細剖精析】不一定。因為Ag＋也可與COeq\o\al(2－,3)等反應生成白色的Ag2CO3沉淀。4．若被檢驗的溶液中既有Cl－也含有SOeq\o\al(2－,4)，應如何檢驗是否含有Cl－？【細剖精析】因為Ag2SO4微溶于水，SOeq\o\al(2－,4)的存在會干擾Cl－的檢驗，故先加足量Ba(NO3)2溶液除去溶液中的SOeq\o\al(2－,4)，然后再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，看是否產(chǎn)生白色沉淀，檢驗Cl－的存在。5．Cl2的實驗室制取的實驗流程回答下列問題：(1)除了MnO2能氧化濃鹽酸制Cl2外，還有哪些氧化劑？舉例說明?！炯毱示觥縆MnO4、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？【細剖精析】否，Na2CO3溶液吸收Cl2和HCl，同時生成雜質(zhì)氣體CO2。(3)瓶中濃硫酸能否換成P2O5干燥劑？為什么？【細剖精析】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？【細剖精析】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？【細剖精析】排飽和食鹽水法。(6)若MnO2足量，濃鹽酸能完全反應嗎？為什么？【細剖精析】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？【細剖精析】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?【細剖精析】使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙放于管口，試紙變藍或使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙放于管口，試紙先變紅后褪色。核心知識梳理核心知識梳理一、實驗室制取Cl2的實驗原理1．用強氧化劑(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化濃鹽酸。實驗室制取氯氣的化學方程式為：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。濃鹽酸的性質(zhì)表現(xiàn)為：還原性和酸性。2．其它制備氯氣的反應原理①K2Cr2O7＋14HCl=2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O②2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O③KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O④Ca(ClO)2＋4HCl=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O3．實驗裝置及制備流程氣體發(fā)生裝置氣體發(fā)生裝置凈化裝置主體實驗裝置尾氣處理裝置固體+液體氣體防堵塞或防倒吸除氣體雜質(zhì)或干燥進行目標實驗或氣體收集MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O飽和食鹽水除HCl濃H2SO4吸收H2O向上排空法收集Cl2NaOH溶液吸收Cl24．Cl2的驗滿方法ClCl2的驗滿的方法將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，已集滿將濕潤的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍，則證明已集滿實驗室制取Cl2時，常常根據(jù)氯氣的顏色判斷是否收集滿5．工業(yè)制法電解飽和食鹽水，反應的化學方程式為：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。二、常見的氣體制備的系列裝置1．常見的氣體發(fā)生裝置固+固(液固+固(液)加熱啟普發(fā)生器簡易裝置固+液不加熱固+固加熱2．常見的凈化和干燥裝置3．常見的安全裝置4．常見的收集裝置5．常見的尾氣處理裝置收集式收集式燃燒式吸收式三、Cl－的檢驗待測液待測液白色沉淀沉淀不溶解溶液中含有Cl－滴加稀HNO3結(jié)論滴加AgNO3溶液易錯易錯通關對點練一、氯氣的制備1．瑞典化學家舍勒制取氯氣的反應原理為，下列有關說法正確的是A．該反應的氧化劑是 B．可以用固體進行干燥C．該實驗產(chǎn)生的尾氣可以直接排放 D．常用向下排空氣法收集2．應用如圖實驗裝置或方案能達到實驗目的的是A．用圖1裝置.可證明非金屬性：B．用圖②裝置在實驗室制取C．用圖3裝置，檢驗氯化銨受熱分解產(chǎn)物D．用圖4裝置，制備白色沉淀3．實驗室用濃鹽酸和MnO2共熱制Cl2，并用Cl2和Ca(OH)2反應制少量漂白粉，現(xiàn)已知反應：2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，該反應是放熱反應，溫度稍高即發(fā)生副反應：6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。從①容易控制反應速率；②可防止副反應發(fā)生；③可防止污染環(huán)境三個方面考慮，下列實驗裝置最合理的是A． B．C． D．4．實驗室制備氯氣的發(fā)生裝置中應安裝分液漏斗而不能使用長頸漏斗，有關理由敘述錯誤的是A．防止氯氣擴散到空氣中造成污染 B．便于控制加入鹽酸的量C．盡量避免HCl揮發(fā)到空氣中 D．長頸漏斗不便于添加液體5．下圖是氣體制取裝置(包括氣體發(fā)生、收集和尾氣吸收)，可用該裝置制取的氣體是A．鐵粉和稀硫酸制氫氣B．二氧化錳和濃鹽酸共熱制氯氣C．大理石與鹽酸反應制二氧化碳氣體D．二氧化錳和雙氧水制氧氣二、氯離子的檢驗6．下列檢驗某無色溶液中是含有氯離子的實驗，試劑和現(xiàn)象正確的是A．硝酸銀溶液，有白色沉淀B．硝酸銀溶液和稀硝酸，有白色沉淀C．硝酸銀溶液和稀硫酸，有白色沉淀D．硝酸銀溶液和稀鹽酸，有白色沉淀7．下列說法正確的是A．在進行焰色試驗時，透過藍色鈷玻璃看到紫色火焰，證明試樣中含，不含B．某無色溶液中加入稀鹽酸酸化的溶液產(chǎn)生白色沉淀，證明試樣中含C．某無色溶液中加入稀鹽酸后，再加入溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明試樣中含D．某無色鹽溶液中加入濃溶液并加熱，產(chǎn)生了能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，說明原溶液中一定含8．下列關于離子檢驗的說法正確的是A．向某溶液中加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的無色無味氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，則原溶液中一定含有或B．向某溶液中加入有白色沉淀產(chǎn)生，再加稀鹽酸，沉淀不消失，則原溶液中一定有C．某固態(tài)化合物用適量水溶解、冷卻后滴加，未產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，則該化合物中不含D．向某溶液中加入產(chǎn)生白色沉淀，再加稀鹽酸，沉淀不消失，則原溶液中一定有易錯易錯通關能力練1．向100mL12mol·L-1濃鹽酸中加入足量的MnO2并加熱，使它們充分反應，生成的Cl2在標準狀況下的體積A．在6.72L和13.44L之間 B．等于6.72L C．小于6.72L D．大于6.72L2．利用如圖所示裝置進行下列實驗，能得出相應實驗結(jié)論的是選項①②③實驗結(jié)論A．濃鹽酸淀粉KI溶液氧化性：B．稀鹽酸溶液與可溶性鋇鹽溶液反應均可以生成白色沉淀C．濃硫酸蔗糖溴水濃硫酸具有脫水性、氧化性D．濃硝酸溶液非金屬性：氮>碳>硅A．A B．B C．C D．D3．噴泉實驗裝置如圖所示。應用下列各組氣體—溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是氣體溶液A．Cl2飽和食鹽水B．HCl稀氨水C．NO稀H2SO4D．CO2飽和NaHCO3溶液A．A B．B C．C D．D4．錳酸鉀在濃強堿溶液中可穩(wěn)定存在，堿性減弱時易發(fā)生反應：。利用氧化制備的裝置如圖所示(夾持裝置略)。下列說法錯誤的是A．在強堿性環(huán)境下，氧化性：B．裝置Ⅰ中的漂白粉可以用氯酸鉀代替C．裝置Ⅱ中盛放濃硫酸，以提高的產(chǎn)率D．裝置Ⅳ不需要防倒吸的原因是氫氧化鈉溶液與氯氣反應速率較慢5．海水的綜合利用具有重要的意義。海水曬鹽得到粗鹽(含、、等雜質(zhì)離子)和苦鹵(含、、、、等)，從苦鹵中提取溴和鎂的工業(yè)流程如下圖：下列實驗原理與裝置能達到實驗目的的是A．用圖甲裝置蒸發(fā)食鹽水獲得食鹽B．用圖乙裝置制取Cl2C．用圖丙裝置蒸餾獲得工業(yè)溴D．用圖丁裝置過濾得到Mg(OH)26．Cl2O起一種高效消毒劑，在0℃時1體積水能溶解100體積以上的Cl2O，與有機物接觸時可能爆炸。實驗室將Cl2通過HgO粉末制取并收集Cl2O，裝置如圖所示(部分夾持儀器已省略)。已知：Cl2O的熔點為-116℃沸點為3.8℃，Cl2的沸點為-34.6℃；NH3的熔點為-77.8℃，沸點為-33.5℃；②HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O。下列有關該實驗的說法錯誤的是A．組裝裝置時，玻璃導管接口之間盡可能靠近，橡膠塞用錫箔包住B．裝置B中，理論上若參加反應的HCl為4mol，則反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.5molC．裝置D中的試劑為濃硫酸；裝置G中的試劑為無水CaCl2D．裝置F中液氨的作用是冷凝，便于收集產(chǎn)品Cl2O并使其與Cl2分離7．海水是重要的資源，可以制備一系列物質(zhì)。下列說法不正確的A．要除去粗鹽中的SO、Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)，步驟①中所加試劑及相關操作順序可以是：過量NaOH溶液→過量BaCl2溶液→過量Na2CO3溶液→過濾→鹽酸B．步驟②的反應條件為通電C．步驟③中MgCl2·6H2O制備無水MgCl2屬于分解反應D．步驟④⑤⑥所涉及的反應中，溴元素均發(fā)生氧化反應8．下列各個反應，可以應用于工業(yè)生產(chǎn)的是A．鈉在氯氣中燃燒，生產(chǎn)食鹽B．二氧化錳和濃鹽酸共熱，制取氯氣C．氯氣與石灰乳反應，生產(chǎn)漂白粉D．電解飽和食鹽水制取金屬鈉9．氯堿工業(yè)是以電解食鹽水為基礎的工業(yè)，電解食鹽水同時得到兩種氣體(一種是密度最小的氣體，一種是黃綠色氣體)和一種強堿。下列有關說法不正確的是A．電解食鹽水得到的兩種氣體分別是H2和Cl2B．實際生產(chǎn)中采用電解飽和食鹽水，可以減少產(chǎn)品的損失C．氯堿工業(yè)的產(chǎn)品之一為燒堿D．工業(yè)常用光照H2和Cl2混合氣體的方法制備HCl10．某課外興趣小組同學從霧霾采集器中收集到霧霾顆粒，用蒸餾水浸取后對霧霾成分進行研究。下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是A．向浸取液中加入NaOH濃溶液并加熱，未產(chǎn)生使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅的氣體，說明霧霾中沒有B．向浸取液中先加入鹽酸酸化，無明顯變化后加入氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說明霧霾中有C．向浸取液中加入硝酸銀溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說明霧霾中有Cl-D．向浸取液中加入鹽酸產(chǎn)生無色氣體，將氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，說明霧霾中有11．下列有關實驗的操作、現(xiàn)象以及得出的解釋或結(jié)論均正確的是選項操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論A向溶液中加入NaOH溶液、加熱，試管口用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗試紙不顯紅色溶液中不含有B向某溶液中加鹽酸產(chǎn)生無色無味的氣體能使澄清石灰水變渾濁溶液中一定有C用潔凈玻璃棒蘸取某溶液在火焰上灼燒火焰呈黃色溶液中不一定有D某溶液中先加硝酸銀溶液，再加稀硝酸先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀不消失溶液中一定有A．A B．B C．C D．D12．下列實驗結(jié)論正確的是A．取適量待測溶液于試管中，滴加硝酸鋇溶液和足量稀硝酸，無明顯現(xiàn)象，再滴加硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明該溶液中一定含有Cl-B．取一根潔凈的鉑絲，在酒精燈火焰上灼燒至無色，然后蘸取少量待測液，置于火焰上灼燒，火焰呈黃色，則溶液中一定含有氯化鈉C．取適量待測液于試管中，滴入足量KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴入適量氯水，溶液變?yōu)榧t色，則原待測液中一定含有Fe3+D．向飽和Na2CO3溶液通入足量CO2，有白色晶體析出，說明NaHCO3不溶于水13．實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關實驗，可行的選項是選項a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)A濃氨水B稀硝酸C濃鹽酸溶液D濃硫酸溶液A．A B．B C．C D．D14．氯及其化合物既是重要化工原料，又是高效、廣譜