高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物同步达标检测题

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02
预习导学
自主梳理
一、氯气的实验室制备
1．实验室中，通常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取氯气，其反应的化学方程式为：
_____________________________________________。
2．实验室制备氯气可选用的气体发生装置是_______（填序号）
A．B．
C．D．
3．实验室制得的氯气常含有易挥发的HCl和水蒸气，可将气体通过饱和的食盐水可除去氯气中的HCl，通过_________可除去氯气中的水蒸气；收集时多余的氯气可用NaOH溶液除去，写出该反应的化学方程式_____________________________________________。
二、氯离子的检验
在3支试管中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。再分别加入少量稀硝酸，观察现象。
1．检验Cl－常用__________溶液。
2．一般先在待检液中滴入适量__________酸化，排除COeq \\al(2－,3)的干扰，然后滴入AgNO3溶液，如产生_____沉淀，则可判断该溶液中含有Cl－。
一．1．MnO2＋4HCl(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2．D 3．浓硫酸 Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O
二．1．AgNO3 2．稀硝酸 白色
预习检测
1．（2022年湖北省孝感市期中）下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述中，不正确的是
A．MnO2与浓盐酸共热B．用向下排空气法收集Cl2
C．缓慢加热反应D．多余氯气常用较浓的碱液吸收
【答案】B
【解析】A项，实验室用MnO2与浓盐酸共热制取Cl2，正确；B项，因为氯气的密度比空气大，所以应用向上排空气法收集Cl2，错误；C项，因为浓盐酸具有挥发性，所以要缓慢加热该反应，正确；D项，氯气有毒，且氯气能和碱液反应，所以多余氯气常用较浓的碱液吸收，正确。
2．（2022年北京市房山区期末）瑞典化学家舍勒在研究软锰矿矿石时，把浓盐酸和软锰矿矿石混合加热，意外得到了氯气，MnO2＋4HCl(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。关于该反应的叙述不正确的是
A．MnO2是氧化剂B．氧化剂与还原剂的个数之比为1∶4
C．MnO2被HCl还原D．HCl具有还原性
【答案】B
【解析】A项，MnO2中Mn化合价降低，得到电子，是氧化剂，正确；B项，MnO2中Mn化合价降低，得到电子，是氧化剂，HCl中Cl化合价升高，失去电子，是还原剂，反应中只有2个HCl作还原剂，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，错误；C项，MnO2中Mn化合价降低，得到电子，发生还原反应，因此MnO2被HCl还原，正确；D项，HCl中Cl化合价升高，失去电子，作还原剂，具有还原性，正确。
3．（2021年浙江学业考试）含氯消毒剂在新冠肺炎疫情防控中发挥了巨大作用。实验室中利用下图装置模拟制备“84消毒液”(有效成分为NaClO)，下列说法不正确的是
A．盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗
B．为除去Cl2中的HCl，装置a中的试剂为饱和Na2CO3溶液
C．装置b中，采用冰水浴冷却有利于NaClO的生成
D．装置c的作用是吸收尾气
【答案】B
【解析】除去氯气中的氯化氢要用饱和食盐水，B项符合题意。
4．（2022年江苏省无锡市期末）实验室制取氯气时，下列实验能达到相应目的的是
A．图甲生成Cl2B．图乙净化Cl2
C．图丙收集Cl2D．图丁吸收Cl2尾气
【答案】D
【解析】A项，MnO2与浓盐酸反应需要加热，不符合题意；B项，氯气会与碱石灰发生反应，不符合题意；C项，氯气比空气重，应从长导管中通入，不符合题意；D项，多余的氯气可用NaOH溶液除去，符合题意。
5．（2023年广东省佛山市南海区）实验室制备氯气的反应：MnO2＋4HCl(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，其装置如图，有关说法正确的是
A．盛装浓盐酸的仪器为长颈漏斗
B．可用集气瓶瓶口向下排空气法收集氯气
C．制取的氯气中会混有HCl和水蒸气
D．可用该制备氯气的装置来制备氢气
【答案】C
【解析】A项，盛装浓盐酸的仪器为分液漏斗，错误；B项，氯气密度比空气大，应用向上排空气法收集，错误；C项，加热过程浓盐酸会挥发，有水蒸气产生，正确；D项，较活泼的金属与酸反应制备氢气不需要加热，错误。
6．（2023年四川省成都市郫都区期中）化学实验是科学探究过程中的一种重要方法，结合所学知识，回答下列问题。
如图所示是实验室用软锰矿和浓盐酸制备纯净氯气的装置图：
（1）装浓盐酸的仪器a的名称_________________。
（2）写出该实验中制取氯气的化学方程式_________________________________________________，反应中氧化剂与还原剂的数目之比为________。
（3）利用上图装置制备并收集纯净的氯气，则装置B中所装试剂为_____________，E装置的作用是_____________________________。
【答案】（1）分液漏斗 （2）MnO2＋4HCl(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 1∶2 （3）饱和NaCl溶液 吸收多余的氯气，防止污染空气
【解析】在装置A中浓盐酸与MnO2混合加热发生反应制取Cl2，装置B中用饱和NaCl溶液的作用是除去挥发的HCl气体，装置C中浓硫酸干燥Cl2，在装置D中根据Cl2密度比空气大的性质，用向上排空气的方法收集Cl2，装置E中用NaOH溶液除去多余Cl2，防止大气污染。
（1）根据图示可知装浓盐酸的仪器a的名称是分液漏斗；（2）在该装置中用浓盐酸与MnO2混合加热发生氧化还原反应制取Cl2，反应的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；在该反应中，MnO2为氧化剂，HCl为还原剂，在参加反应的4个HCl中，2个作还原剂被氧化，2个起酸的作用，则反应中氧化剂与还原剂的数目之比为1∶2；（3）利用上图装置制备并收集纯净的氯气，装置B中所装试剂为饱和NaCl溶液，其作用是除去Cl2中的杂质HCl气体；E装置的作用是吸收除去多余Cl2，防止大气污染。
►环节一 氯气的实验室制法
情境材料
1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为Chlrine(中文命名“氯气”)。
舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。
问题探究
1．请你根据氧化还原反应原理，写出舍勒制备氯气的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目。
2．该反应的氧化剂是___________，浓盐酸既表现_________性，又表现______性。
3．含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，能生成71 g Cl2吗？
4．实验室制氯气时，需要加热，加热温度是否越高越好？
1．
2．MnO2 还原 酸
3．不能。有两个原因：一是浓盐酸有挥发性；二是随着反应的进行，盐酸浓度变小，Cl－的还原性减弱，MnO2不能再氧化HCl，此反应不再进行。
4．不是。温度越高，HCl挥发的就越多，产率越低。
要点归纳
一、氯气的实验室制法
1．原料
含有Cl－的物质(如浓盐酸)和强氧化剂(除MnO2外还可以是KMnO4、KClO3等)
2．原理
用氧化剂氧化氯离子，生成Cl2。
①MnO2＋4HCl(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，其离子方程式为：
MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(====,\s\up6(Δ))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
②2KMnO4＋16HCl＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
③KClO3＋6HCl＝KCl＋3Cl2↑＋3H2O
（1）必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应，故随反应进行浓盐酸变为稀盐酸，反应不再进行。
（2）加热方式——微热，以减少浓盐酸的挥发。
（3）用MnO2制氯气的反应，参加反应的HCl中，只有 EQ \f(1,2)被氧化。
2．装置
（1）发生装置
依据氯气制备类型：固体＋液体eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(Δ),\s\d 4(——→))),\s\d 6())气，发生装置如下：

①使用分液漏斗：一是可防止盐酸挥发，二是可控制反应速率及氯气的量
②为了在反应过程，使盐酸顺利滴下，可采用以下装置：

（2）收集装置
依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2。
饱和食盐水
（3）净化干燥装置
由于氯气含有HCl、水蒸气，需除去。
用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸除去水蒸气(氯气能与碱反应，所以不能用碱石灰)。
（4）尾气处理装置
Cl2有毒，易污染空气，常用NaOH溶液吸收多余的Cl2(Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O)。
NaOH溶液
Ca(OH)2溶解度小，不能用澄清石灰水吸收Cl2，否则不能充分吸收多余的Cl2。
氯气的工业制备
1774年，舍勒所发明即用盐酸与软锰矿反应用制取氯气。后来，贝托雷发明把氯化钠、软锰矿和硫酸加热制氯气，1868年，狄肯和洪特又发明了用氧气来氧化氯化氢以制取氯气：4HCl＋O2eq \(=====,\s\up7(CuCl2),\s\d5(Δ))2Cl2＋2H2O。
以上生产氯气的方法在氯气生产史上都起过一定的作用，不过与电解法生产氯气相比，无论是从经济效益和生产规模上来说，都要大为逊色。1833年。当时法拉第经过一系列的试验，发现当把电流作用在氯化钠的水溶液，获得氯气和烧碱。目前工业用此方法制备氯气。
典例精讲
【例1】（2022年江苏省南京市六校12月联合调研）氯气及其化合物在生产生活中用途十分广泛。氯碱工业通过电解饱和食盐水制备氯气：2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；实验室用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，其反应原理为：2KMnO4＋16HCl(浓)＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。实验室需要制取少量Cl2，下列装置或操作正确的是
A．用装置甲生成Cl2B．用装置乙除去Cl2中的HCl
C．用装置丙收集Cl2D．用装置丁吸收Cl2尾气
【答案】B
【解析】高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，选用固液常温型装置，因为浓盐酸有挥发性，故用盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶除去氯气中的HCl，由于氯气的密度比空气大，选用向上排空气法，氯气为有毒气体，最后需要用NaOH溶液吸收多余的氯气，以防污染空气，据此判断。
A项，用装置甲生成Cl2，Cl2会从长颈漏斗逸出，不能达到实验目的，应该用分液漏斗，错误；B项，浓盐酸有挥发性，故氯气中混有HCl杂质，氯气能与水发生反应，生成盐酸和次氯酸，HCl易溶于水，用饱和NaCl溶液吸收HCl可降低氯气的损耗，即可用装置乙除去Cl2中的HCl，正确；C项，由于氯气的密度比空气大，故选用向上排空气法，气体应长管进、短管出，装置丙为向下排空气法，则不能用装置丙收集Cl2，错误；D项，氯气为有毒气体，可用NaOH溶液吸收多余的氯气，以防污染空气，但装置应和大气压相同，防止内部压强过大，造成安全隐患，即不能用装置丁吸收Cl2尾气，错误。
【例2】（2022年山西省晋城市高平市期中）某实验小组为制取纯净干燥的Cl2并检验Cl2的性质，设计了如图装置。
资料表明装置D中硬质玻璃管内产物有以下性质：①受热易升华，冷却后易凝华；②遇水蒸气剧烈反应。
回答下列问题：
（1）装置A中反应的离子方程式为________________________________________。
（2）实验开始前，先连接装置，检查装置的气密性，写出检查装置气密性的操作方法：__________________________________________________________________________________________。
（3）实验中有两处酒精灯需要点燃，则应先点燃装置______(填“A”或“D”)中的酒精灯，目的是_____________________________________________。
（4）装置C中浓硫酸的作用是__________________________。
（5）装置D中反应现象为______________________，写出该反应的化学方程式_________________________。
（6）装置F中烧杯内盛放的溶液的溶质为_______________(填化学名称)，作用是______________________。
【答案】（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(====,\s\up6(Δ))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O （2）关闭分液漏斗活塞，往装置F中烧杯内加水，微热装置A中的圆底烧瓶，烧杯中有气泡产生，停止加热，冷却后装置F导管中形成一段水柱 （3）A 排尽空气，防止铁被空气氧化 （4）干燥气体 （5）产生棕黄或棕红或棕褐色的烟 2Fe＋3Cl2eq \(====,\s\up6(Δ))2FeCl3 （6）氢氧化钠 尾气处理，防止污染空气
【解析】装置A制备氯气，生成的氯气中含水蒸气和氯化氢，B装置中饱和食盐水吸收HCl，C装置中浓硫酸干燥氯气，D装置中发生反应生成FeCl3，FeCl3受热易升华、冷却后易凝华，可知E装置收集FeCl3，F装置吸收尾气中氯气，防止污染空气，可以盛放NaOH溶液，据此解答。
（1）装置A中制备氯气，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(====,\s\up6(Δ))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；（2）根据装置特点可知检查装置气密性的操作方法为：关闭分液漏斗活塞，往装置F中烧杯内加水，微热装置A中的圆底烧瓶，烧杯中有气泡产生，停止加热，冷却后装置F导管中形成一段水柱；（3）由于装置中有空气，加热时防止氧气与铁反应，应先点燃A的酒精灯，用生成氯气排尽装置中空气（装置D中充满黄绿色气体），再点燃D处酒精灯；（4）浓硫酸具有吸水性，装置C中浓硫酸的作用是：干燥氯气；（5）装置D中发生反应2Fe＋3Cl2eq \(====,\s\up6(Δ))2FeCl3，反应现象为：产生棕黄或棕红或棕褐色的烟；（6）由于氯气有毒，则装置F中烧杯内盛放的溶液的溶质为氢氧化钠，作用是：吸收氯气，防止污染空气。
【例3】（2022年安徽省池州市贵州区期中）最近池州市市民为了创建文明城市，经常用到含氯消毒剂。其中“84消毒液”有效成分为次氯酸钠，它也是抗疫消毒剂之一，可由氯气和氢氧化钠溶液反应后制得。为制备并探究氯气，某化学兴趣小组设计下列实验装置。请回答：
（1）下列分析中不正确的是___________。
A．①中缺少加热装置
B．②中盛放的饱和NaCl溶液可以除去氯气中的氯化氢气体
C．③盛装浓硫酸的装置可以用盛装碱石灰的装置代替
D．④中盛装NaOH溶液的烧杯必须要用小漏斗倒扣液面上方，防止倒吸
（2）该方法制氯气的化学方程式为_________________________________________。
（3）氯气有多种性质：
①在盛有氯气集气瓶中放入湿润的淀粉碘化钾(KI)试纸，发现试纸变蓝(已知淀粉遇I2变蓝色)。涉及化学反应的离子方程式为___________________________________，该反应体现氯气具有___________性。
②“84消毒液”对棉麻织品有腐蚀作用，对有色物质有褪色作用，禁用于毛、麻丝织品消毒。写出制得“84消毒液”的离子方程式_____________________________________________。
③氯气溶于水，得到具有杀菌、漂白作用的氯水。氯水中具有漂白作用的粒子是___________(填化学式)。氯水用强光照射，数字化实验显示溶液的pH减小、氯离子浓度逐渐增大、氧气体积分数增大。请用化学方程式解释：________________________________。
（4）实验室还可用高锰酸钾不需要加热快速地制取氯气，反应的化学方程式如下：2KMnO4＋16HCl(浓)＝5Cl2↑＋2MnCl2＋2KCl＋8H2O。
①请用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目_________________________________________。
②该反应中______元素被氧化，_____元素发生还原反应(用元素符号填写)。若生成n个氯气分子，反应中转移_______个电子。
【答案】（1）CD （2）①MnO2＋4HCl(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （3）①2I－＋Cl2＝I2＋2Cl－ 氧化 ②Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O ③HClO 2HClOeq \(====,\s\up7(光照),\s\d5())2HCl＋O2↑ （4）① ②Cl Mn 2n
【解析】①浓盐酸只有加热才能与二氧化锰发生反应生成氯气，②中盛放的饱和NaCl溶液可以除去氯气中的氯化氢气体，③盛装浓硫酸的洗气瓶干燥氯气，收集氯气，④用NaOH吸收尾气，防止污染空气。
（1）A项，①中缺少加热装置，二氧化锰与浓盐酸不加热不反应，正确，不符合题意；B项，氯气在饱和食盐水中溶解度小，②中盛放的饱和NaCl溶液可以除去氯气中的氯化氢气体，正确，不符合题意；C项，碱石灰与氯气反应，③盛装浓硫酸的装置不可以用盛装碱石灰的装置代替，错误，符合题意；D项，氯气与碱反应的速率不会引起压强大幅度变化，④中盛装NaOH溶液的烧杯无须要用小漏斗倒扣液面上方，防止倒吸，直接用导管将氯气通入NaOH溶液中，错误，符合题意；（2）浓盐酸加热与二氧化锰发生反应生成氯气，该方法制氯气的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；（3）氯气有多种性质：①在盛有氯气集气瓶中放入湿润的淀粉碘化钾(KI)试纸，发现试纸变蓝(已知淀粉遇I2变蓝色)。氯气与碘化钾反应能生成碘单质和氯化钾，涉及化学反应的离子方程式为Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O，该反应体现氯气具有氧化性；②“84消毒液”可用氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，制得“84消毒液”的离子方程式Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O；③次氯酸具有强氧化性，氯水中具有漂白作用的粒子是HClO。次氯酸不稳定，见光分解，生成盐酸和次氯酸，氯水用强光照射，数字化实验显示溶液的pH减小、氯离子浓度逐渐增大、氧气体积分数增大，则反应的化学方程式为：2HClOeq \(====,\s\up7(光照),\s\d5())2HCl＋O2↑；（4）①锰由＋7价降为＋2价，氯由-1价升高为0价，用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目；②该反应中Cl元素化合价升高，被氧化，Mn元素化合价降低发生还原反应。每生成1个氯分子，转移2个电子，若生成n个氯气分子，反应中转移2n个电子。
►环节二 氯离子的检验
情境材料
自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。
问题探究
在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是
A．酚酞溶液B．氯化钡溶液
C．氢氧化钠溶液D．硝酸银溶液
【答案】D
【解析】Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鉴别，产生白色沉淀的是自来水，不产生沉淀的是纯净水，D项符合题意。
要点归纳
二、氯离子的检验
①检验溶液中的Cl－时需加入稀HNO3。以排除CO32－离子的干扰，以免判断错误。
②不能用稀盐酸酸化，否则会引入Cl－。
③如果SOeq \\al(2－,4)和Cl－同时存在，先用过量Ba(NO3)2溶液除去SOeq \\al(2－,4)，然后再用AgNO3溶液和稀硝酸检验Cl－。
典例精讲
【例4】（2022年河南省新乡市期中）下列说法正确的是
A．向某溶液中加入稀HCl产生能使澄清石灰水变浑浊无色气体，则溶液中一定含有CO32－
B．向某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有SO42－
C．向某溶液中依次加入BaCl2溶液、HNO3溶液，有白色沉淀产生，则溶液中一定含有Ag＋
D．向某溶液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀产生，则溶液中一定含有Cl－
【答案】D
【解析】A项，CO32－、HCO3－、SO32－、HSO3－都能和盐酸反应生成使石灰水变浑浊的气体CO2和SO2，所以向某溶液中加入稀HCl产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中不一定含有CO32－，错误；B项，能和Ba2＋产生沉淀的可以是SO42－，也可以是CO32－，所以向某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则溶液中不一定含有SO42－，错误；C项，若溶液中含有SO42－，则向溶液中依次加入BaCl2溶液、HNO3溶液，也会产生白色沉淀BaSO4，所以溶液中不一定含有Ag＋，错误；D项，若向某溶液中加入HNO3酸化的AgNO3液，有白色沉淀产生，则溶液中一定含有Cl－，正确。
【例5】能证明某溶液中含有NaCl的是
A．焰色试验是黄色
B．溶液有咸味
C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀
D．焰色试验是黄色，同时又能与稀硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
【答案】D
【解析】要证明含有Na＋，则焰色试验为黄色；要证明含有Cl－，则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀，D项符合题意。
04
课堂总结
常见气体制备流程
氯气制备装置图

0503
强化训练
1．检验Cl－时所用试剂HNO3的作用是
A．防止COeq \\al(2－,3)的干扰B．防止Cl－的干扰
C．生成Ag2CO3沉淀D．防止NOeq \\al(－,3)的干扰
【答案】A
【解析】碳酸根与银离子也能生成白色沉淀，但该沉淀溶于稀硝酸，故检验氯离子时，加入稀硝酸以排除CO32－的干扰，A项符合题意。
2．（2023届江苏省盐城市上学期期中）实验室制取少量的氯水并探究其性质，下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A．用装置甲制取氯气B．用装置乙制取氯水
C．用装置丙处理尾气D．用pH试纸测氯水的pH
【答案】B
【解析】A项，需要用二氧化锰和浓盐酸加热来制取氯气，错误；B项，利用氯气溶于水制取氯水，正确；C项，饱和食盐水不能溶解氯气，应该换成氢氧化钠溶液，错误；D项，氯水中的次氯酸有漂白性，可以漂白指示剂，不能用试纸测氯水的pH，错误。
3．（2022年江苏省江阴市期末）海水化学资源的开发利用具有非常广阔的前景，从海水中可制取含钠、溴等元素的化工产品。以精盐、氨气、二氧化碳为原料制取的碳酸钠是一种重要的无机化工原料，广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。开发利用海水化学资源的部分过程如图所示。
下列关于实验室制氯气有关装置能达到实验目的的是
A．制取Cl2B．除去Cl2中HCl
C．收集Cl2D．处理多余的Cl2
【答案】C
【解析】A项，二氧化锰和浓盐酸需要加热制取氯气，图中缺少加热装置，错误；B项，除去氯气中的氯化氢应该用饱和氯化钠溶液，若用饱和碳酸钠溶液会生成杂质CO2气体，错误；C项，氯气的密度大于空气，故导管长进短处，正确；D项，处理尾气氯气应该用氢氧化钠溶液，错误。
4．(2023届江苏省南通市二模)FeCl3易与水反应、易升华，是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量FeCl3。下列说法正确的是
A．实验开始，先点燃酒精灯，再滴加浓盐酸
B．实验时若不足量，则可能生成FeCl2
C．装置丙的作用是收集FeCl3
D．装置丁中CaCl2的作用是吸收未反应的Cl2
【答案】C
【解析】A项，实验开始，先滴加浓盐酸，再点燃酒精灯加热，利用生成的氯气排尽装置内的空气，以免铁粉与氧气发生反应，错误；B项，铁与氯气只能生成氯化铁，即使少量氯气也不能生成氯化亚铁，错误；C项，装置丙的作用是收集冷凝后的固体氯化铁，正确；D项，CaCl2与氯气不能反应，其目的是防止NaOH溶液中的水蒸气进入丙中使FeCl3水解，错误。
5．（2023届江苏省连云港市上学期期中）实验室制取氯水并回收得到MnCl2·4H2O。下列实验装置和操作能达到目的的是
A．用装置甲制取Cl2B．用装置乙制氯水
C．用装置丙吸收多余的Cl2D．用装置丁蒸干MnCl2溶液制MnCl2·4H2O
【答案】C
【解析】A项，浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要加热，错误；B项，制取氯水导管应该长管进，错误；C项，可以用氢氧化钠吸收氯气，正确；D项，MnCl2·4H2O中含有结晶水，加热易失去结晶水，应该采用蒸发浓缩，冷却结晶的方法，不能用蒸发结晶的方法，错误。
6．（2023年河南省安阳市期中）化合价和物质类别是整理元素及其化合物知识的两个要素。下图是部分含氯物质的“价—类”二维图，下列说法错误的是
A．物质a属于电解质
B．物质d既有氧化性又有还原性
C．f转化为d的反应是氧化还原反应
D．e的可溶性盐中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸检验
【答案】C
【解析】A项，电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物；由图可知，a为-1价氯元素的氢化物，为HCl，属于电解质，正确；B项，d为+1价氯元素的酸，为HClO，氯元素处于中间价态可升可降，既有氧化性又有还原性，正确；C项，f转化为d的反应中没有元素化合价改变，不是氧化还原反应，错误；D项，e的可溶性盐中的阴离子为氯离子，氯离子能和硝酸银生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，故可用AgNO3溶液和稀硝酸检验，正确。
7．（2023届江苏南通通州区期中）下列用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的实验原理和装置能达到实验目的的是
A．用装置甲制取Cl2B．用装置乙除去HCl杂质
C．用装置丙制备KMnO4D．用装置丁处理尾气
【答案】B
【解析】A项，MnO2和浓盐酸需要在加热条件下制取Cl2，不能达到实验目的；B项，MnO2和浓盐酸制得的氯气中混有HCl气体，可以用饱和食盐水除去，饱和食盐水中的Cl－可抑制氯气和水反应，能达到实验目的；C项，装置丙中盛有K2MnO4和KOH的混合物，氯气和两种物质都反应，所得KMnO4不纯，混有杂质KCl等，不能达到实验目的；D项，氯气和无水氯化钙不反应，不能用装置丁处理尾气，不能达到实验目的。
8．（2022年安徽省芜湖市期末）用下列装置制备并检验Cl2的性质，下列有关说法正确的是
A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部反应
B．Ⅱ图中：充分光照后，量筒中剩余气体约为10 mL（条件相同）
C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟，若在集气瓶中加入少量水，所得溶液呈绿色
D．Ⅳ图中：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条能褪色，说明Cl2有漂白性
【答案】B
【解析】A项，Ⅰ图中：反应过程中浓盐酸不断变稀，稀盐酸不与MnO2反应，错误；B．Ⅱ图中：Cl2＋H2O＝HCl＋HClO，2HClOeq \(====,\s\up7(光照),\s\d5())2HCl＋O2↑，充分光照后，平衡不断正向移动，根据2Cl2～O2，最后量筒中剩余气体约为10 mL，正确；C项，铜与氯气点燃反应生成棕黄色的烟，若在集气瓶中加入少量水，所得溶液呈蓝绿色，错误；D项，Ⅳ图中：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条能褪色，说明HClO有漂白性，不能说Cl2有漂白性，错误。
9．（2022年福建省宁德市期末）三氯化硼（BC13）可用作有机合成催化剂。已知三氯化硼沸点为12.5℃，熔点为−107.3℃，遇水剧烈反应。某化学兴趣小组利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼，实验装置如下图。下列说法正确的是
A．装置A中用足量稀盐酸与MnO2固体制备Cl2
B．装置B和C中分别装入浓硫酸和饱和食盐水
C．装置E中的水槽里装入60℃的热水
D．装置F用装有碱石灰的干燥管代替更合理
【答案】D
【解析】A项，在加热条件下，MnO2与稀盐酸不发生反应，错误；B项，生成的Cl2中含有HCl、水蒸气，浓硫酸可除去水蒸气，饱和食盐水可除去HCl，则装置B和C中分别应盛有饱和食盐水和浓硫酸，错误；C项，三氯化硼沸点为12.5℃，熔点为−107.3℃，则装置E中的水槽里装入冰水混合物最好，错误；D项，为防止水蒸气进入E中并吸收含有氯气的尾气，装置F用装有碱石灰的干燥管代替更合理，正确。
10．（2023年河南省南阳市期中）一氧化二氯(Cl2O)为国际公认的高效安全灭菌消毒剂之一，其部分性质如下：
实验室制备原理：2Na2CO3＋H2O＋2Cl2＝2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O。
现用如图所示装置设计实验制备少量Cl2O。(已知实验室制Cl2的方法：MnO2＋4HCl(浓)eq \(====,\s\up6(Δ))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O)
（1）仪器组装完成、加药品前应进行的实验操作为_____________________。
（2）装置A中发生反应的离子方程式为___________________________________________。
（3）装置B中盛放的试剂是_____________溶液。
（4）E装置中冰水混合物的作用_________________________________。
（5）反应结束后，请设计简单实验证明装置C中的残留固体中含有NaCl，______________________
_____________________________________________________________。
【答案】（1）装置的气密性 （2）MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(====,\s\up6(Δ))Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑ （3）饱和食盐水 （4）使Cl2O冷凝收集且防止Cl2O分解 （5）取少量反应后的固体于试管中，加水溶解，加足量的稀HNO3至无气体产生，再加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，证明原固体中存在氯化钠
【解析】利用A装置通过反应MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(====,\s\up6(Δ))Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑制取Cl2，由于浓盐酸具有挥发性，制取的氯气中混有HCl，为防止干扰Cl2O的制取，需要先用装置B除去HCl杂质，再利用装置C发生反应2Na2CO3＋H2O＋2Cl2eq \(====,\s\up6(Δ))2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O制取Cl2O，由于Cl2O易溶于水，同时与水反应生成次氯酸，所以收集前要通过D装置干燥，再利用装置E收集Cl2O，并验证其沸点低、易液化的特点，同时由于氯气、Cl2O都是大气污染物，最后要用G装置进行尾气处理；
（1）该实验有气体制取并参与反应，加药品前应检查装置的气密性；（2）装置A为制取氯气，二氧化锰和浓盐酸加热生成氯化锰、水、氯气：MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(====,\s\up6(Δ))Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑；（3）装置B是除去Cl2中的杂质HCl气体的，为减少Cl2的溶解消耗，B中盛有饱和食盐水；（4）Cl2O的沸点低、易液化且热稳定性差，常温下即可分解；E装置中冰水混合物的作用使Cl2O冷凝收集且防止Cl2O分解；（5）氯离子和银离子能生成不溶于酸的氯化银沉淀；检验氯化钠的实验方案为：取少量反应后的固体于试管中，加水溶解，加足量的稀HNO3至无气体产生，再加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，证明原固体中存在氯化钠。
1．知道实验室制备氯气的原料，理解其制备原理。
2．能根据氯气制备原理及氯气的性质，认识氯气的制备装置、净化干燥装置、收集装置和尾气处理装置。
3．了解氯离子的检验原理、所用试剂，能规范书写氯离子的检验方法。
实验试剂
实验现象
反应原理
稀盐酸
产生白色沉淀，沉淀不溶解
HCl＋AgNO3＝AgCl↓＋HNO3
NaCl溶液
产生白色沉淀，沉淀不溶解
NaCl＋AgNO3＝AgCl↓＋NaNO3
Na2CO3溶液
产生白色沉淀，后沉淀溶解，产生气泡
Na2CO3＋2AgNO3＝Ag2CO3↓＋2NaNO3
Ag2CO3＋2HNO3＝CO2↑＋H2O＋2AgNO3
原料
饱和食盐水
原理
2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑(此法叫氯碱工业)
原理
Cl－＋Ag＋＝AgCl↓ AgCl不溶于稀硝酸
试剂
AgNO3溶液和稀硝酸
答题模板
物理性质
化学性质
常温下，Cl2O是棕黄色有刺激性气味的气体；熔点：－120.6℃：沸点2.0℃
Cl2O热稳定性差，常温下即可分解；易溶于水，同时反应生成次氯酸。