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第二节 氯及其化合物
第3课时 氯气的实验室制法 课时训练
1．（2021高一上·农安期末）实验室制取Cl2的反应为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O，下列说法正确的是( )
A．在该反应中二氧化锰作还原剂，浓盐酸作氧化剂
B．每生成1个Cl2，转移电子1个
C．生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质
D．氯气可以用向上排空气法或排水法收集
2．（2021高一上·联合期中）工业生产中制取某种物质，除了需要考虑反应进行的可能性，还要考虑原料来源、成本高低和设备要求等因素，下列生产方法适用于工业生产的是（ ）
A．将Fe在O2中燃烧制取Fe2O3颜料(铁红)
B．将MnO2与浓盐酸共热制取Cl2
C．将Cl2与石灰乳反应制取漂白粉
D．将Na与水反应制取NaOH
3．（2021·天河模拟）部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 （ ）
A．既可被氧化，也可被还原
B．的浓溶液可与的固体反应生成与
C．实验室可通过加热与的浓溶液制得
D．可存在的循环转化关系
4．（2022·江苏模拟）氯气及其化合物在生产、生活中应用广泛。实验室常用浓盐酸与共热[或用(s)与浓盐酸混合]制取氯气，实验室制取氯气并探究其性质，下列装置不能达到相应实验目的的是 （ ）
A B C D
制取氯气 验证氧化性 验证漂白性 吸收尾气
5．（2021高一上·浙江期中）实验室利用如图所示装置制备氯气，图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是（ ）
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
6．（2021高一上·沈阳期中）实验室制备氯气的装置如图所示，有关实验操作或叙述错误的是（ ）
A．a、b两种溶液分别为浓硫酸和饱和食盐水
B．氢氧化钠溶液是为了除去过量的氯气
C．尾气吸收装置中生成的盐有、
D．该实验无需在烧瓶中添加沸石防止暴沸
7．（2021高一上·湖北期中）某同学用下列装置或方法进行有关的实验，不能达到相应实验目的的是（ ）
A．用图1装置制取
B．用图2所示方法闻的气味
C．用图3装置检验与溶液是否反应
D．用图4装置观察与反应的现象
8．（2021·青岛模拟）无水氯化铝可用于生产高分子混凝剂，极易潮解，遇水爆炸。实验室中用如图装置进行制备，下列说法错误的是（ ）
A．无水氯化铝遇水会看到白雾
B．仪器的连接顺序为①→③→④→⑤→⑥→②
C．装置②可以用盛有氢氧化钠溶液的烧杯代替
D．酒精灯的点燃顺序，应该先①后⑤
9．（2020高一上·太原月考）某同学用以下装置制备并检验 Cl2的性质。下列说法正确的是（ ）
A．Ⅰ图：若 MnO2 过量，则浓盐酸可全部消耗完
B．Ⅱ图：证明新制氯水具有酸性和漂白性
C．Ⅲ图（铜丝与）：产生了棕黄色的雾
D．Ⅳ图：日光照射烧瓶中的饱和氯水会有气泡产生，这是由于氯气光照条件下溶解度下降而逸出
10．（2022高一下·朝阳开学考）化工产品中，含氯物质众多，其用途广泛。回答下列化合价问题：
（1）如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。缺失的类别A为 、物质B为 (填化学式)。
（2）“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，请用离子方程式解释： 。
（3）电石渣[主要成分为]是氯碱工业中的废料，某同学在实验室以电石渣为原料制取的工艺流程如图所示：
已知：易溶于水。
①“转化”发生反应的离子方程式为 。
②上述流程中所用是用与浓盐酸反应制得，该反应的离子方程式是 ，其中盐酸体现的性质为 。
11．（2021高一上·S9联盟期中）实验室用如图装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：
（1）A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO2，写出反应的离子方程式： 。
（2）D中放入浓H2SO4的目的是 。
（3）E中为干燥的有色布条，F中为湿润的有色布条，可观察到的现象是 ，解释E、F装置中现象不同的原因： 。
（4）G处的现象是 。
（5）用化学方程式写出H处尾气吸收装置中的反应原理 。
12．（2021高一上·广东期中）实验室用如下装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：
（1）A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO2，写出反应的离子方程式： 。
（2）E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是 。对比E和F中现象的差异可得出的结论及解释是 。
（3）试管C和D中试剂各为 。
（4）装置G处发生反应的离子方程式为 。
（5）用离子方程式表示试剂X的作用： 。
（6）家庭中常用消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下图。
注意事项：1.本品对棉织品有漂白脱色作用，对金属制品有腐蚀作用。2.密封保存，请勿与洁厕灵同时使用。3.保质期为一年
“与洁厕灵同时使用”会产生有毒的氯气，写出反应的离子方程式： 。
13．（2021高一上·苏州期中）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制得Cl2，进而制备少量KClO3和NaClO。
已知： Cl2与KOH溶液在70~ 80 °C时反应生成KClO3，而在温度较低时会反应生成KClO。回答下列问题：
（1）装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是 。
（2）A中制各Cl2的化学方程式为 ， 该反应中氧化剂 与还原剂的物质的量之比为 。
（3）B中饱和食盐水的作用是 。C中的实验现象是 。
（4）D需要进行加热，采用适宜的加热方式是 。
（5）E中反应的化学方程式为 。
（6）F的作用是 。
（7）若A装置后连接如图所示装置，当反应结束关闭分液漏斗活塞后，关闭止水夹K，该装置的作用是 。
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第二节 氯及其化合物
第3课时 氯气的实验室制法 课时训练
1．（2021高一上·农安期末）实验室制取Cl2的反应为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O，下列说法正确的是( )
A．在该反应中二氧化锰作还原剂，浓盐酸作氧化剂
B．每生成1个Cl2，转移电子1个
C．生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质
D．氯气可以用向上排空气法或排水法收集
【答案】C
【解析】A．Cl元素的化合价升高，Mn元素的化合价降低，则还原剂是HCl，氧化剂是MnO2，选项A不符合题意；
B．每生成1个 Cl2，转移电子的物质的量为1×2×（1-0）=2个，选项B不符合题意；
C．浓盐酸易挥发，则生成的Cl2中，除含有一些水蒸气以外，还含有HCl杂质，选项C符合题意；
D．氯气密度大于空气且可溶于水，可以用向上排空气法收集但不能用排水法收集，选项D不符合题意；
2．（2021高一上·联合期中）工业生产中制取某种物质，除了需要考虑反应进行的可能性，还要考虑原料来源、成本高低和设备要求等因素，下列生产方法适用于工业生产的是（ ）
A．将Fe在O2中燃烧制取Fe2O3颜料(铁红)
B．将MnO2与浓盐酸共热制取Cl2
C．将Cl2与石灰乳反应制取漂白粉
D．将Na与水反应制取NaOH
【答案】C
【解析】A．将Fe在O2中燃烧生成四氧化三铁，不能生成氧化铁，故A不符合题意；
B．将MnO2与浓盐酸共热制取Cl2是实验室制备氯气的方法，不是工业生产，故B不符合题意；
C．将Cl2与冷的石灰乳反应可以制取漂白粉可以用于工业生产，故C符合题意；
D．自然界不存在游离态的钠，制取钠的成本较高，工业制取NaOH应该用电解饱和食盐水的方法，故D不符合题意；
3．（2021·天河模拟）部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 （ ）
A．既可被氧化，也可被还原
B．的浓溶液可与的固体反应生成与
C．实验室可通过加热与的浓溶液制得
D．可存在的循环转化关系
【答案】B
【解析】A．由分析可知，为Cl2，其中Cl元素的化合价为0价，既可以升高也可以降低，故既可被氧化，也可被还原，A不符合题意；
B．由分析可知，由于反应ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，故的浓溶液即浓盐酸不可与的固体即NaClO反应生成NaCl与HClO，B符合题意；
C．实验室可通过加热与的浓溶液即浓盐酸制得即Cl2，反应方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，C不符合题意；
D．可存在的循环转化关系即Cl2ClO-HClOHClCl-Cl2，D不符合题意；
4．（2022·江苏模拟）氯气及其化合物在生产、生活中应用广泛。实验室常用浓盐酸与共热[或用(s)与浓盐酸混合]制取氯气，实验室制取氯气并探究其性质，下列装置不能达到相应实验目的的是 （ ）
A B C D
制取氯气 验证氧化性 验证漂白性 吸收尾气
【答案】A
【解析】A．缺少加热装置，且稀盐酸还原性较弱，不能达到生成氯气的目的，A符合题意；
B．氯气可以和硫化氢反应生成硫单质，说明氧化性氯气大于硫，B不符合题意；
C．氯气和水生成次氯酸，次氯酸能使品红溶液褪色，能证明次氯酸的漂白性，C不符合题意；
D．氯气能被氢氧化钠完全吸收且不会倒吸，能达到目的，D不符合题意；
5．（2021高一上·浙江期中）实验室利用如图所示装置制备氯气，图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是（ ）
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
【答案】C
【解析】①实验室用加热MnO2和浓盐酸的方法制取Cl2，装置①正确；
②由于浓盐酸具有挥发性，会使得反应生成的Cl2中混有HCl，除去Cl2中的HCl，应用饱和食盐水，不能用NaOH溶液， Cl2、HCl都能与NaOH反应，装置②错误；
③干燥Cl2可用浓硫酸，但气体应从长导管的一端进入，装置③错误；
④Cl2能与Ca(OH)2、NaOH反应，但由于Ca(OH)2的溶解度较小，澄清石灰水中所含Ca(OH)2量少，无法将Cl2完全吸收，因此吸收尾气中的Cl2应用NaOH溶液，装置④错误；
综上，错误装置有②③④，C符合题意；
6．（2021高一上·沈阳期中）实验室制备氯气的装置如图所示，有关实验操作或叙述错误的是（ ）
A．a、b两种溶液分别为浓硫酸和饱和食盐水
B．氢氧化钠溶液是为了除去过量的氯气
C．尾气吸收装置中生成的盐有、
D．该实验无需在烧瓶中添加沸石防止暴沸
【答案】A
【解析】A．由分析可知，a、b两种溶液分别为饱和食盐水和浓硫酸，故A符合题意；
B．氯气有毒，且能被氢氧化钠溶液吸收，故氢氧化钠溶液是为了除去过量的氯气，故B不符合题意；
C．氯气与氢氧化钠溶液反应生成NaCl、NaClO和水，则尾气吸收装置中生成的盐有NaCl、NaClO，故C不符合题意；
D．二氧化锰为固体，可以起到防止暴沸的效果，故该实验无需在烧瓶中添加沸石防止暴沸，故D不符合题意；
7．（2021高一上·湖北期中）某同学用下列装置或方法进行有关的实验，不能达到相应实验目的的是（ ）
A．用图1装置制取
B．用图2所示方法闻的气味
C．用图3装置检验与溶液是否反应
D．用图4装置观察与反应的现象
【答案】A
【解析】A．浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气，需要加热，故选A；
B．用图2所示方法闻的气味，让少量氯气进入鼻孔，故不选B；
C．图3装置，若与溶液反应，则氯气减少，气球膨胀，故不选C；
D．铜在氯气中燃烧产生大量棕黄色烟，故不选D；
8．（2021·青岛模拟）无水氯化铝可用于生产高分子混凝剂，极易潮解，遇水爆炸。实验室中用如图装置进行制备，下列说法错误的是（ ）
A．无水氯化铝遇水会看到白雾
B．仪器的连接顺序为①→③→④→⑤→⑥→②
C．装置②可以用盛有氢氧化钠溶液的烧杯代替
D．酒精灯的点燃顺序，应该先①后⑤
【答案】C
【解析】A．无水氯化铝遇到水会发生反应： ，氯化氢结合水滴挥发，形成白雾，A不符合题意；
B．①产生氯气，③除去氯气中的氯化氢杂质，④除去水蒸气，⑤发生反应生成氯化铝，⑥作为缓冲收集装置，②用来吸收未反应的氯气，所以顺序为①③④⑤⑥②，B不符合题意；
C．不能换成氢氧化钠溶液，因为无水氯化铝遇水会反应，如果用氢氧化钠溶液，水蒸气会沿着导管进入反应装置，导致氯化铝的损失，C符合题意；
D．先点燃①处的酒精灯，产生氯气，一段时间后再点燃⑤处的酒精灯，这样可以防止⑤中的铝粉加热时和管中的氧气反应，导致产物不纯，D不符合题意；
9．（2020高一上·太原月考）某同学用以下装置制备并检验 Cl2的性质。下列说法正确的是（ ）
A．Ⅰ图：若 MnO2 过量，则浓盐酸可全部消耗完
B．Ⅱ图：证明新制氯水具有酸性和漂白性
C．Ⅲ图（铜丝与）：产生了棕黄色的雾
D．Ⅳ图：日光照射烧瓶中的饱和氯水会有气泡产生，这是由于氯气光照条件下溶解度下降而逸出
【答案】B
【解析】A、Ⅰ图中：随着反应进行，盐酸浓度减小到一定程度后，不再与二氧化锰继续反应，即使MnO2过量，盐酸也不能全部消耗，故A不符合题意；
B、Ⅱ图中氯水中氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，滴入石蕊试液变红证明其有酸性，但最后溶液会褪色，证明氯水有漂白性，故B符合题意；
C、Ⅲ图中：铜在氯气中燃烧产生棕色的烟，故C不符合题意；
D、氯水中含HClO，光照时HClO分解生成氧气和盐酸，则气泡主要为分解生成的氧气，结论不合理，故D不符合题意；
10．（2022高一下·朝阳开学考）化工产品中，含氯物质众多，其用途广泛。回答下列化合价问题：
（1）如图为氯及其化合物的“价-类”二维图。缺失的类别A为 、物质B为 (填化学式)。
（2）“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，请用离子方程式解释： 。
（3）电石渣[主要成分为]是氯碱工业中的废料，某同学在实验室以电石渣为原料制取的工艺流程如图所示：
已知：易溶于水。
①“转化”发生反应的离子方程式为 。
②上述流程中所用是用与浓盐酸反应制得，该反应的离子方程式是 ，其中盐酸体现的性质为 。
【答案】（1）酸；Cl2O7
（2）ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O
（3）①Ca2＋＋CO32－=CaCO3↓
②MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；酸性和还原性
【解析】电石渣[主要成分为CaOH2]，氯气和电石渣在70℃以上温度下反应生成CaClO32、CaCl2和H2O，Ca(ClO3)2和K2CO3发生反应生成CaCO3沉淀和KClO3溶液，过滤后将滤液经过一系列操作，最终得到KClO3。
(1)如图为氯及其化合物的“价一类”二维图。根据图中信息A为酸，物质B为+7价的氧化物即为Cl2O7；故答案为：酸；Cl2O7。
(2)“84”消毒液的主要成分为NaClO，洁厕灵的主要成分为HCl，NaClO和HCl混合使用会生成有毒的氯气，故离子方程式为ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。
(3)①流程中“转化”主要是Ca(ClO3)2和K2CO3发生反应生成CaCO3沉淀和KClO3溶液，其离子方程式为Ca2＋＋CO32－=CaCO3↓。
②根据题意MnO2与浓盐酸反应生成Cl2、氯化锰和水，该反应的离子方程式是 MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，氯的化合价部分升高，还有一部分化合价未变，因此盐酸体现的性质为酸性和还原性；
11．（2021高一上·S9联盟期中）实验室用如图装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：
（1）A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO2，写出反应的离子方程式： 。
（2）D中放入浓H2SO4的目的是 。
（3）E中为干燥的有色布条，F中为湿润的有色布条，可观察到的现象是 ，解释E、F装置中现象不同的原因： 。
（4）G处的现象是 。
（5）用化学方程式写出H处尾气吸收装置中的反应原理 。
【答案】（1）MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑
（2）干燥氯气
（3）E中布条不褪色，F中布条褪色；干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性
（4）棉花团变蓝
（5）Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【解析】（1）A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO2，反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑；
（2）D中放入浓H2SO4，可干燥氯气，故答案为：干燥氯气；
（3）E中为干燥的有色布条，F中为湿润的有色布条，可观察到的现象是E中布条不褪色，F中布条褪色；说明干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，故答案为：E中布条不褪色，F中布条褪色；干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性；
（4）G中发生Cl2+2I-=2Cl-+I2，淀粉与碘变蓝，则棉花团变为蓝色，故答案为：棉花团变蓝；
（5）H中为 NaOH溶液，可吸收尾气，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
12．（2021高一上·广东期中）实验室用如下装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：
（1）A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO2，写出反应的离子方程式： 。
（2）E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是 。对比E和F中现象的差异可得出的结论及解释是 。
（3）试管C和D中试剂各为 。
（4）装置G处发生反应的离子方程式为 。
（5）用离子方程式表示试剂X的作用： 。
（6）家庭中常用消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下图。
注意事项：1.本品对棉织品有漂白脱色作用，对金属制品有腐蚀作用。2.密封保存，请勿与洁厕灵同时使用。3.保质期为一年
“与洁厕灵同时使用”会产生有毒的氯气，写出反应的离子方程式： 。
【答案】（1）MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
（2）E中不褪色，F中褪色；干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性
（3）饱和食盐水和浓硫酸
（4）2I-+Cl2=2Cl-+I2
（5）Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
（6）Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
【解析】实验室用浓盐酸与二氧化锰加热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制备的氯气中含有氯化氢、水，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去杂质，依次通过干燥有色布条、湿润有色布条验证氯气是否具有漂白性，再通过G装置验证氯气的氧化性，氯气有毒，能够与氢氧化钠溶液反应，可以用氢氧化钠溶液吸收尾气。
（1）MnO2与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气、氯化锰和水，反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反°应生成的次氯酸有漂白性，氯气能使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，所以E中无变化，F中红色布条褪色；
（3）制取的氯气中含有HCl杂质气体，先用C装置中饱和食盐水除去杂质气体，再经过D装置浓硫酸干燥氯气；
（4）通入Cl2时发生反应2I-+Cl2═2Cl-+I2；
（5）X试剂为NaOH溶液，作用是吸收尾气的氯气，反应生成NaClO和NaCl和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O；
（6）次氯酸根离子与氯离子发生氧化还原反应生成氯气和水，离子方程式：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O。
13．（2021高一上·苏州期中）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制得Cl2，进而制备少量KClO3和NaClO。
已知： Cl2与KOH溶液在70~ 80 °C时反应生成KClO3，而在温度较低时会反应生成KClO。回答下列问题：
（1）装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是 。
（2）A中制各Cl2的化学方程式为 ， 该反应中氧化剂 与还原剂的物质的量之比为 。
（3）B中饱和食盐水的作用是 。C中的实验现象是 。
（4）D需要进行加热，采用适宜的加热方式是 。
（5）E中反应的化学方程式为 。
（6）F的作用是 。
（7）若A装置后连接如图所示装置，当反应结束关闭分液漏斗活塞后，关闭止水夹K，该装置的作用是 。
【答案】（1）分液漏斗
（2）MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O；1：2
（3）除去氯气中的氯化氢；有色布条褪色
（4）水浴加热
（5）Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
（6）吸收氯气，防止污染空气
（7）储存多余的Cl2
【解析】实验装置分析：整套装置的最左端A装置为氯气的发生装置，利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气，由于盐酸有挥发性，导致氯气中含有杂质HCl和水蒸气，其中，氯气中的杂质HCl气体会影响后面KClO3和NaClO的制备，故需要用装置B中饱和食盐水除去氯气中的HCl杂质，装置C中干燥有色布条检验氯气的性质，装置D中为氯气与KOH溶液反应制取KClO3的装置，装置E中为氯气与NaOH溶液在较低温度下制取NaClO的装置，装置F为尾气处理装置，据此解答。
（1）根据仪器构造可知装置A中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗；
（2）A中制取Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，反应中二氧化锰是氧化剂，氯化氢是还原剂，其中一半氯化氢在反应中被氧化，因此该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2；
（3）生成的氯气中含有氯化氢会干扰后续实验，需要除去，则B中饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢。进入装置C的氯气含有水蒸气，氯气能和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，能使有色布条褪色，则C中的实验现象是有色布条褪色；
（4）Cl2与KOH溶液在70～80 ℃时反应生成KClO3，所以采用适宜的加热方式是水浴加热；
（5）E中生成次氯酸钠，反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；
（6）氯气有毒，需要尾气处理，则装置F的作用是吸收氯气，防止污染空气。
（7）根据图中装置结构分析，当反应结束关闭分液漏斗活塞后，关闭K，此时还有多余的Cl2在装置中，所以该装置的作用是储存多余的Cl2。
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