新高一化學(xué)（初升高）暑假銜接（人教版）第08講 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及氯離子的檢驗(yàn)（學(xué)生版）

第08講氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及氯離子的檢驗(yàn)1．知道實(shí)驗(yàn)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(shí)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(yàn)原理、所用試劑，能規(guī)范書寫氯離子的檢驗(yàn)方法。一、氯氣實(shí)驗(yàn)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(cuò)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(shí)，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?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)。③實(shí)驗(yàn)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(shí)，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用___________吸收，因?yàn)槌吻迨宜泻珻a(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↑+8H2O⑦若無(wú)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?yàn)槁葰饽苋苡谒?，密度比空氣大，所以收集氯氣時(shí)，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(yàn)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(rùn)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(gè)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)。NaOH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(zhǎng)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(qiáng)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(jià)，如：ICl中，I顯+1價(jià)，Cl顯－1價(jià)。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(shí)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(yàn)方法1.AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(→,\s\up7(滴加稀硝酸和,AgNO3溶液))生成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(白色沉淀，則有Cl－,淡黃色沉淀，則有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【說(shuō)明】①檢驗(yàn)時(shí)要先加稀HNO3,以排除CO32-等離子的干擾。不能用H2SO4,因?yàn)锳g2SO4微溶于水，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)，___________，因?yàn)辂}酸中含有C1-。②如果SOeq\o\al(2－,4)和Cl－同時(shí)存在，先用過量Ba(NO3)2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)，然后再用AgNO3溶液和稀硝酸檢驗(yàn)Cl－。2.置換——萃取法未知液eq\o(→,\s\up11(加適量新制飽和氯水),\s\do4(振蕩))eq\o(→,\s\up11(加入CCl4下層或汽油上層),\s\do4(振蕩))有機(jī)層呈eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(紅棕色或橙紅色，表明有Br－,紫色、淺紫色或紫紅色，表明有I－))3.氧化——淀粉法檢驗(yàn)I－未知液eq\o(→,\s\up11(加入適量新制飽和氯水或雙氧水),\s\do4(振蕩))eq\o(→,\s\up11(淀粉溶液),\s\do4(振蕩))藍(lán)色溶液，表明有I－4.鹵素的提?。?）氯的提取——氯堿工業(yè)電解___________的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))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：?？键c(diǎn)一：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法【例1】實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置來(lái)制取少量氯氣，下列說(shuō)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(shí)驗(yàn)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eq\o(→,\s\up7(△))氣體；②固體＋液體→氣體；③固體＋液體eq\o(→,\s\up7(△))氣體。2．實(shí)驗(yàn)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(jiǎn)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)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(lái)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(shí)驗(yàn)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(wú)毒物質(zhì)或吸收。(2)方法選擇：①點(diǎn)燃法：如CO、H2、CH4等易燃性氣體可用此法，必須先驗(yàn)純，再點(diǎn)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(wú)毒氣體后再排放，如NO、NO2若能轉(zhuǎn)化為N2，即可排放?？键c(diǎn)二：氯離子的檢驗(yàn)【例2】（2022年河南省新鄉(xiāng)市期中）下列說(shuō)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無(wú)色氣體，則溶液中一定含有CO2－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SO2－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(shuō)法錯(cuò)誤的是A．漂白粉的主要成分是 B．液氯可以儲(chǔ)存在鋼瓶中C．光照會(huì)使新制氯水酸性增強(qiáng) D．新制氯水中加入溶液，產(chǎn)生白色沉淀2．（2023·江蘇·統(tǒng)考二模）實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置制備氯酸鈉。下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?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(yàn)氯氣3．（2022秋·江蘇連云港·高一統(tǒng)考期中）下列裝置用于實(shí)驗(yàn)室制Cl2并回收MnCl2·4H2O晶體，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

甲乙丙丁A．用裝置甲制取Cl2B．用裝置乙除去Cl2中的少量HClC．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MnCl2·4H2O4．氯化鐵是有機(jī)合成中常用的催化劑，如圖是實(shí)驗(yàn)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(shuō)法正確的是A．實(shí)驗(yàn)室也可以用裝置甲制備SO2、H2B．實(shí)驗(yàn)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Cl2C．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(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)先讓裝置乙中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)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(dòng)小組通過下列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與的反應(yīng)，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)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．用和濃鹽酸制備時(shí)，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為B．A裝置制備，E裝置制備C．反應(yīng)時(shí)，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(shuō)明生成了D．尾氣中的可用F裝置來(lái)吸收6．（2023春·四川成都·高一校聯(lián)考期中）下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理或操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．裝置①可用于制備并收集SO2B．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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與分析稱為數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，如圖是利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)測(cè)定光照氯水過程中得到的圖像，橫坐標(biāo)代表時(shí)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(shí)驗(yàn)室制取少量Cl2并研究其性質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．制取B．除去雜質(zhì)C．測(cè)量氯水pHD．吸收尾氣的Cl2A．A B．B C．C D．D9．（2022秋·上海徐匯·高一上海中學(xué)?？计谀z驗(yàn)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C．加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明有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(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．利用裝置①驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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，溶液中一定含有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，溶液中一定含有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D．向某溶液中加入NaOH溶液，將濕潤(rùn)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2．（2022秋·四川成都·高一樹德中學(xué)校考期末）下列“實(shí)驗(yàn)結(jié)論”與“實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象”相符的一組是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A向紫色石蕊溶液中加入氯水，溶液先變紅，隨后褪色氯水中含有酸性物質(zhì)和漂白性物質(zhì)B向某溶液中加入鹽酸，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體該溶液中一定含有COC向某溶液中加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀該溶液中一定含有Cl—D某化合物進(jìn)行焰色反應(yīng)，只看到黃色火焰該化合物含有Na元素沒有K元素A．A B．B C．C D．D3．（2022秋·新疆省直轄縣級(jí)單位·高一校考期中）檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠧l-，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(cuò)誤的是A．可用焰色試驗(yàn)鑒別溶液中的K+和Na+B．可用硝酸鋇溶液鑒別Cl-和COC．可用硝酸銀溶液和稀硝酸鑒別Cl-和COD．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·高一廣州四十七中校考期中）某無(wú)色、澄清溶液中可能含有①②③④⑤⑥⑦中的幾種，且每種離子的物質(zhì)的量相等。依次進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，每步所加試劑均過量，觀察到的現(xiàn)象如下：步驟操作現(xiàn)象(1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液溶液變紅(2)向溶液中滴加溶液和稀鹽酸有白色沉淀生成(3)將(2)中所得沉淀過濾，向?yàn)V液中加入溶液和稀硝酸有白色沉淀生成下列結(jié)論正確的是A．該實(shí)驗(yàn)無(wú)法確定是否含有③ B．肯定含有的離子是①②⑥C．可能含有的離子是①③ D．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(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法正確的是

A．將MnO2和濃鹽酸置于錐形瓶中反應(yīng)制備Cl2B．三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OC．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(gè)盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶二、實(shí)驗(yàn)題7．（2022秋·廣東廣州·高一西關(guān)外國(guó)語(yǔ)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(jì)如圖所示裝置制備少量的AlCl3(易與水反應(yīng))。請(qǐng)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______。II.NaCl是一種化工原料，可用海鹽(含泥沙、Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì))為原料制備。制備流程簡(jiǎn)圖如圖：海鹽→→→→→濾液→飽和溶液……→NaCl(6)根據(jù)除雜原理，在表中填寫除雜時(shí)依次添加的試劑及其預(yù)期沉淀的離子。實(shí)驗(yàn)步驟試劑預(yù)期沉淀的離子步驟1BaCl2溶液SO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）是黃棕色具有強(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，與還原劑接觸或加熱時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸。制取的裝置如圖所示。已知：的熔點(diǎn)為，沸點(diǎn)為，的沸點(diǎn)為；。回答下列問題。(1)寫出①中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式_______；該反應(yīng)中顯示出來(lái)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)物在裝置_______中收集。(4)從裝置⑤中逸出的氣體主要成分為_______。9．（2023秋·吉林·高一統(tǒng)考期末）已知氯氣與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)時(shí)，生成的產(chǎn)物受溫度的影響。實(shí)驗(yàn)室中利用如圖1裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO，并探究其氧化還原性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器a的名稱是_______。(2)裝置A產(chǎn)生氯氣的化學(xué)方程式為_______。(3)裝置B中的試劑為___