第一单元 氯气及氯的化合物
第1课时 氯气的发现与制备
[核心素养发展目标] 1.了解海水中的丰富资源和氯化钠作为重要工业原料的主要用途。2.掌握实验室制取氯气的方法，通过分析、推理，设计并完成实验。3.初步认识工业上电解饱和食盐水制取氯气的反应原理。
一、氯气的发现及实验室制法
1.氯气的发现
(1)海水中蕴含丰富的氯元素，主要以 、 等氯化物形式存在，其单质 化学性质非常活泼，在自然界中不存在 态的氯，都以 形式存在。
(2)1774年，瑞典化学家舍勒把 与 混合加热，生成一种有强烈刺激性气味的 色气体，1810年，英国化学家戴维将其命名为 。
2.氯气的实验室制法
(1)反应原理
实验室常用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备Cl2，化学方程式为_______________________
_____________________________________________________________________________________。
(2)仪器装置
(3)收集方法
用 排空气法，理由是_____________________________________________________________。
(4)尾气处理
烧杯中NaOH溶液的作用是__________________________________________________________。
思考1 查阅资料知氯气可溶于水，但在饱和食盐水中溶解度较小，且Cl2可以与KI溶液反应置换出I2。
(1)利用MnO2与浓盐酸制取的Cl2中混有的杂质是什么？
_______________________________________________________________________________________
(2)某学习小组设计了如图装置制备氯气。
饱和食盐水的作用是 ，浓硫酸的作用是 。
(3)实验室收集Cl2，可利用向上排空气法，还可以用什么方法？
_______________________________________________________________________________________
(4)向上排空气法收集氯气如何验满？
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
思考2 实验室用400 mL 10 mol·L-1的浓盐酸与足量MnO2反应能否制取1 mol氯气，为什么？
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
1.正误判断
(1)海水中蕴含大量的氯元素，全部以化合态的形式存在 ( )
(2)收集氯气时，可通过观察集气瓶中是否充满黄绿色判断是否收集满 ( )
(3)Cl2尾气可用饱和的澄清石灰水吸收处理 ( )
(4)制备氯气前，需检验整套装置的气密性 ( )
2.(2024·江苏南通高一上段考)实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气，其中能达到实验目的的是 ( )
A.制取Cl2 B.净化Cl2
C.收集Cl2 D.尾气处理
3.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置(夹持及加热装置已省略)来制备纯净、干燥的氯气，并探究它与金属的反应。每个虚线框表示一个装置单元，其中有错误的是 ( )
A.①和②处 B.②处
C.②和③处 D.②③④处
(1)气体制备装置的连接顺序
气体发生装置→气体净化装置→气体收集或性质检验装置→尾气吸收装置
(2)常见气体制备实验的装置
发生装置 ①固+固气体 ②固(液)+液气体 ③固+液气体
净化装置
收集装置
尾气处理装置
二、氯气的工业制法
1.实验探究——模拟工业制备氯气
(1)电解装置和现象
(2)电解产物的验证
实验操作 实验现象 实验结论
试管移近酒精灯以后，发出 与电源负极相连的铁棒附近产生
湿润的淀粉碘化钾试纸 与电源正极相连的石墨棒附近产生
溶液颜色 左管溶液中有 产生
(3)实验结论
根据实验推断电解饱和食盐水的产物是_______________________________。
(4)电解原理
电解饱和食盐水的化学方程式为_______________________________。
2.氯碱工业
(1)含义：以 为基础制取氯气、烧碱等产品的工业。
(2)氯碱工业产品的用途
①Cl2：用于制取盐酸、漂白粉、饮用水消毒、有机合成(农药、药物)等。
②H2：用于生产盐酸、金属冶炼等。
③NaOH：工业生产中最常用的碱，主要用于有机合成、造纸、印染等。
1.正误判断
(1)电解饱和食盐水时，在与电源正极、负极相连的电极上得到的气体体积比为1∶1 ( )
(2)电解饱和食盐水的过程中Na+浓度减小 ( )
(3)与电源正极相连的电极区有NaOH生成 ( )
(4)若生成标准状况下11.2 L氯气，则生成NaOH的质量为40 g ( )
2.下列有关氯碱工业的说法错误的是 ( )
A.氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业
B.根据氯碱工业原理分析，若电解氯化钾溶液，则发生的反应为2KCl+2H2O2KOH+Cl2↑+H2↑
C.氯碱工业中产生两种气体，一种是无色的，一种是黄绿色的
D.地球上的海水可以供人们使用，因此节约用水是没有意义的
3.某实验兴趣小组利用如图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成物的实验，当图中开关K闭合片刻后，请回答下列问题：
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为__________________________________________________。
(2)a为电源的 (填“正”或“负”)极；D中收集的气体是 。
(3)C试管盛放 溶液检测产物。溶液中A电极附近的现象为__________________________________________________。
答案精析
一、
1.(1)氯化钠 氯化镁 氯气 游离 化合态 (2)浓盐酸 软锰矿 黄绿 氯气
2.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (3)向上 氯气与空气不反应且密度比空气的大 (4)吸收过量的氯气，防止污染环境
思考1 (1)HCl、水蒸气。
(2)除去HCl 除去水蒸气
(3)排饱和食盐水法。
(4)将湿润的淀粉 KI试纸置于集气瓶口，若试纸变蓝即证明Cl2已集满。
思考2 否，随反应进行浓盐酸变成稀盐酸后，反应停止。
应用体验
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)√
2.C 3.D
二、
1.(1)无 黄绿 (2)“噗”的响声(或爆鸣声) 氢气 变蓝 氯气 变红 NaOH (3)H2、Cl2、NaOH溶液 (4)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
2.(1)电解饱和食盐水
应用体验
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.D
3.(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)负 氢气(或H2)
(3)淀粉碘化钾(其他合理答案均可) 有气泡产生，溶液由无色变为红色
解析 电解饱和食盐水产生NaOH、H2和Cl2，H2的密度比空气小，用向下排空气法收集，所以D中收集的气体是H2，而H2在与直流电源的负极相连的电极上产生，所以a为电源的负极，A电极上除了有氢气生成外，溶液中还生成NaOH，所以遇酚酞变红。b为电源的正极，B电极上产生氯气，可以用淀粉碘化钾溶液检验。(共69张PPT)
专题3 第一单元
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氯气的发现与制备
第1课时
核心素养
发展目标
1.了解海水中的丰富资源和氯化钠作为重要工业原料的主要用途。
2.掌握实验室制取氯气的方法，通过分析、推理，设计并完成实验。
3.初步认识工业上电解饱和食盐水制取氯气的反应原理。
内容索引
一、氯气的发现及实验室制法
二、氯气的工业制法
课时对点练
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一
氯气的发现及实验室制法
1.氯气的发现
(1)海水中蕴含丰富的氯元素，主要以 、 等氯化物形式存在，其单质 化学性质非常活泼，在自然界中不存在 态的氯，都以 形式存在。
(2)1774年，瑞典化学家舍勒把 与 混合加热，生成一种有强烈刺激性气味的 色气体，1810年，英国化学家戴维将其命名为 。
一
氯气的发现及实验室制法
氯化钠
氯化镁
氯气
游离
化合态
浓盐酸
软锰矿
黄绿
氯气
2.氯气的实验室制法
(1)反应原理
实验室常用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备Cl2，化学方程式为_______
__________________________________。
MnO2+
4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)仪器装置
(3)收集方法
用 排空气法，理由是 。
(4)尾气处理
烧杯中NaOH溶液的作用是 。
向上
氯气与空气不反应且密度比空气的大
吸收过量的氯气，防止污染环境
查阅资料知氯气可溶于水，但在饱和食盐水中溶解度较小，且Cl2可以与KI溶液反应置换出I2。
(1)利用MnO2与浓盐酸制取的Cl2中混有的杂质是什么？
思考1
提示 HCl、水蒸气。
(2)某学习小组设计了如图装置制备氯气。
思考1
饱和食盐水的作用是 ，浓硫酸的作用是 。
除去HCl
除去水蒸气
(3)实验室收集Cl2，可利用向上排空气法，还可以用什么方法？
思考1
提示 排饱和食盐水法。
(4)向上排空气法收集氯气如何验满？
提示 将湿润的淀粉 KI试纸置于集气瓶口，若试纸变蓝即证明Cl2已集满。
实验室用400 mL 10 mol·L-1的浓盐酸与足量MnO2反应能否制取1 mol氯气，为什么？
思考2
提示 否，随反应进行浓盐酸变成稀盐酸后，反应停止。
1.正误判断
(1)海水中蕴含大量的氯元素，全部以化合态的形式存在
(2)收集氯气时，可通过观察集气瓶中是否充满黄绿色判断是否收集满
(3)Cl2尾气可用饱和的澄清石灰水吸收处理
(4)制备氯气前，需检验整套装置的气密性
√
√
×
√
2.(2024·江苏南通高一上段考)实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气，其中能达到实验目的的是
A.制取Cl2 B.净化Cl2
C.收集Cl2 D.尾气处理
√
实验室用浓盐酸与MnO2在加热条件下制备氯气，A错误；
净化氯气时应先用饱和食盐水除HCl再用浓硫酸除水蒸气，B错误；
氯气密度比空气大，用向上排空气法收集，导管长进短出，C正确；
氯气在水中溶解度不大，吸收尾气应用NaOH溶液，D错误。
3.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置(夹持及加热装置已省略)来制备纯净、干燥的氯气，并探究它与金属的反应。每个虚线框表示一个装置单元，其中有错误的是
A.①和②处
B.②处
C.②和③处
D.②③④处
√
①是制备氯气的装置，②是除去氯气中氯化氢杂质的装置，③是干燥装置，④是氯气与金属反应的装置。氯气可与NaOH溶液反应，除去氯气中的氯化氢应用饱和食盐水，②处错误；
干燥气体时，应长导管进气，短导管出气，③处错误；
未反应的气体不断增加会使容器因内部压强过大而发生爆炸，④处错误。
归纳提升
1.气体制备装置的连接顺序
气体发生装置
→
气体净化装置
→
气体收集或性质检验装置
→
尾气吸收装置
归纳提升
2.常见气体制备实验的装置
发生 装置
①固+固 气体 ②固(液)+液 气体 ③固+液
气体
归纳提升
净化装置
收集装置
归纳提升
尾气处理装置
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氯气的工业制法
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二
二
氯气的工业制法
1.实验探究——模拟工业制备氯气
(1)电解装置和现象
无
黄绿
(2)电解产物的验证
实验操作 实验现象 实验结论
试管移近酒精灯以后，发出 ________________________ 与电源负极相连的铁棒附近产生______
“噗”的响声(或爆鸣声)
氢气
实验操作 实验现象 实验结论
湿润的淀粉碘化钾试纸______ 与电源正极相连的石墨棒附近产生______
溶液颜色______ 左管溶液中有 产生
变蓝
氯气
变红
NaOH
(3)实验结论
根据实验推断电解饱和食盐水的产物是 。
(4)电解原理
电解饱和食盐水的化学方程式为___________________________________。
H2、Cl2、NaOH溶液
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
2.氯碱工业
(1)含义：以 为基础制取氯气、烧碱等产品的工业。
(2)氯碱工业产品的用途
①Cl2：用于制取盐酸、漂白粉、饮用水消毒、有机合成(农药、药物)等。
②H2：用于生产盐酸、金属冶炼等。
③NaOH：工业生产中最常用的碱，主要用于有机合成、造纸、印染等。
电解饱和食盐水
1.正误判断
(1)电解饱和食盐水时，在与电源正极、负极相连的电极上得到的气体体积比为1∶1
(2)电解饱和食盐水的过程中Na+浓度减小
(3)与电源正极相连的电极区有NaOH生成
(4)若生成标准状况下11.2 L氯气，则生成NaOH的质量为40 g
√
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×
2.下列有关氯碱工业的说法错误的是
A.氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业
B.根据氯碱工业原理分析，若电解氯化钾溶液，则发生的反应为
2KCl+2H2O 2KOH+Cl2↑+H2↑
C.氯碱工业中产生两种气体，一种是无色的，一种是黄绿色的
D.地球上的海水可以供人们使用，因此节约用水是没有意义的
√
D项，由于海水中含有较多的盐类，因此海水不能直接作为生活用水，而地球上淡水资源有限，因此节约用水对人类和其他生物的生存有着非常重要的意义。
3.某实验兴趣小组利用如图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成物的实验，当图中开关K闭合片刻后，请回答下列问题：
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为_____________
。
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)a为电源的 (填“正”或“负”)极；D中收集的气体是 。
负
氢气(或H2)
(3)C试管盛放 溶液检测产物。溶液中A电极附近的现象为________
___________________________。
淀粉碘化钾(其他合理答案均可)
有气泡
产生，溶液由无色变为红色
电解饱和食盐水产生NaOH、H2和Cl2，H2的密度比空气小，用向下排空气法收集，所以D中收集的气体是H2，而H2在与直流电源的负极相连的电极上产生，所以a为电源的负极，A电极上除了有氢气生成外，溶液中还生成NaOH，所以遇酚酞变红。b为电源的正极，B电极上产生氯气，可以用淀粉碘化钾溶液检验。
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课时对点练
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对点训练
题组一 氯气的实验室制法
1.实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：①将烧瓶固定在铁架台上；②把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈放好石棉网；③用药匙向烧瓶中加二氧化锰，再向分液漏斗中加入浓盐酸，并将导气管放入集气瓶中；④检查装置的气密性；⑤在烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管。则最好的实验操作顺序是
A.①②③④⑤ B.②①③④⑤
C.②①④③⑤ D.②①⑤④③
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对点训练
实验需要先组装仪器，然后检查装置的气密性，若气密性良好，则可在组装好的装置中加入相应的药品，进行实验。本题在制取氯气时采用MnO2和浓盐酸在加热的条件下发生反应的方法，所以组装的装置首先要满足“加热烧瓶”这一要求，应该先放置酒精灯，再根据酒精灯的高度确定铁圈的位置，接着进行后续操作，正确的顺序为②①⑤④③。
对点训练
2.欲用如图所示装置制备干燥的氯气，下列相关说法正确的是
A.烧瓶内装入的固体是MnO2
B.按气流方向，装置的连接顺
序是aedcbgfcbh
C.装置乙可干燥氯气，防止装
置戊中水蒸气进入集气瓶
D.可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气
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MnO2与浓盐酸反应需要加热，装置甲没有加热装置，故A错误；
收集Cl2的方法应为向上排空气法，装置的连接顺序是aedcbfgcbh，故B错误；
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装置乙是干燥装置，实验目的是制得干燥的氯气，装置乙要用到两次，既要除去生成Cl2中的水蒸气，又要防止戊中的水蒸气进入集气瓶，故C正确；
检验氯气需要湿润的淀粉碘化钾试纸，故D错误。
对点训练
3.(2024·河北迁安高一月考)实验室利用如图所示装置制备干燥、纯净的氯气。下列有关叙述正确的是
A.本实验操作顺序：添加药品→
检验装置气密性→加热
B.装置Ⅱ、Ⅲ分别盛装饱和食盐水、
浓硫酸，二者位置不可交换
C.若MnO2足量，则反应结束后装置Ⅰ圆底烧瓶中的溶液中离子浓度关系
为2c(Mn2+)=c(Cl-)
D.装置Ⅴ中的NaOH溶液可以替换为蒸馏水
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本实验操作顺序：检验装置气密性→添加药品→加热，A错误；
随着反应进行，盐酸浓度减小，反应不再进行，故溶液中除了氯
化锰还有未反应的盐酸，2c(Mn2+)≠c(Cl-)，C错误；
装置Ⅴ中多余的氯气与氢氧化钠溶液反应被吸收，水吸收尾气不完全，D错误。
4.(2024·江苏海安段考)实验室用如图装置制取并收集Cl2。下列说法正确的是
A.该图所示的过程中存在3处明显错误
B.实验室还可以用排水法收集Cl2
C.收集氯气时可用干燥的蓝色石蕊试纸验满
D.含有14.6 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应生成0.1 mol Cl2
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图示存在3处错误，①发生装置要加热，②氯气密度比空气大，收集装置应长管进短管出，③氯气有毒，不能直接排放到空气中，A正确；
氯气能溶于水，不能用排水法收集氯气，可用排饱和食盐水法收集氯气，B错误；
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氯气不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色，应该用湿润的蓝色石蕊试纸，C错误；
随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与二氧化锰不反应，产生氯气的量小于0.1 mol，D错误。
对点训练
5.下列制备气体的原理正确，并能用如图装置(夹持仪器略)进行反应和气体收集的是
A.MnO2与浓盐酸反应制取Cl2
B.H2O2与MnO2制取O2
C.石灰石与稀硫酸反应制取CO2
D.Cu与稀硫酸反应制取H2
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MnO2与浓盐酸反应制取Cl2需要加热，故A不选；
H2O2与MnO2制取O2，反应不需要加热，且氧气不溶于水，可以用排水法收集，故B选；
石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物质，会覆盖在石灰石表面，阻碍石灰石和稀硫酸的进一步反应，不适合制取CO2，故C不选；
Cu与稀硫酸不反应，不能制取H2，故D不选。
对点训练
6.(2023·成都检测)向100 mL 12 mol·L-1浓盐酸中加入足量的MnO2并加热，使它们充分反应，生成的Cl2在标准状况下的体积
A.在6.72 L和13.44 L之间
B.等于6.72 L
C.小于6.72 L
D.大于6.72 L
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MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，随着反应的进行，盐酸浓度越来越小，当盐酸变稀后，就不再反应，所以1.2 mol盐酸不能完全反应，产生的氯气小于0.3 mol，即小于6.72 L。
对点训练
题组二 氯气的工业制法
7.关于电解饱和氯化钠溶液，下列叙述正确的是
A.电解时在与电源正极相连的电极上得到氯气，在与电源负极相连的电
极上得到金属钠
B.在与电源正极相连的电极附近有黄绿色的气体产生
C.在与电源负极相连的电极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色
D.电解一段时间后，将电解液全部转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
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电解时在与电源负极相连的电极得到H2和NaOH，无单质钠产生，A错误；
氯气在与电源正极相连的电极产生，B正确；
在与电源负极相连的电极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈红色，C错误；
溶液中有NaOH，呈碱性，D错误。
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8.下列关于氯气制备原理的说法不正确的是
A.电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的碳棒上方产生黄绿色气体
B.工业上制取氯气的原料是饱和食盐水
C.实验室制法和工业制法的反应实质是相同的
D.实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高
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电解饱和食盐水制氯气时，Cl-在与电源正极相连的石墨棒上转化为Cl2，A项正确；
浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时应缓缓加热以减少氯化氢的损失，D项错误。
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9.工业上用电解法制备烧碱和金属钠，化学反应原理如下：
反应1：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
反应2：2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
下列有关说法错误的是
A.制备烧碱的副产物可用于制盐酸
B.电解2 L 0.5 mol·L-1NaCl溶液最多生成40 g NaOH
C.反应1、反应2产生的气体均可以直接排入空气中
D.电解58.5 g NaCl(熔融)最多生成11.2 L(标准状况下)Cl2
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由反应1知制备烧碱的副产物是氢气和氯气，H2+Cl2 2HCl，HCl溶于水即得盐酸，故A正确；
电解2 L 0.5 mol·L-1 NaCl溶液，由反应1和钠元素守恒可得n(NaOH)
=n(NaCl)=2 L×0.5 mol·L-1=1 mol，m(NaOH)=1 mol×40 g·mol-1=40 g，所以最多生成40 g NaOH，故B正确；
反应1、反应2产生的气体都含有氯气，氯气有毒，不能直接排入空气中，故C错误；
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电解58.5 g NaCl(熔融)，由反应2和氯元素守恒得n(Cl2)=×n(NaCl)=
×=0.5 mol，标准状况下V(Cl2)=0.5 mol×22.4 L·mol-1=
11.2 L，故D正确。
10.实验室制取下列各组气体，所用气体发生装置相同的是
A.金属锌与稀硫酸反应制H2、大理石与稀盐酸反应制CO2
B.金属锌与稀硫酸反应制H2、氯酸钾和二氧化锰混合制O2
C.二氧化锰和浓盐酸混合制Cl2、大理石与稀盐酸反应制CO2
D.二氧化锰和浓盐酸混合制Cl2、金属锌与稀硫酸反应制H2
综合强化
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根据反应原理选择相应的装置：二氧化锰和浓盐酸制氯气、氯酸钾与二氧化锰混合制氧气，均需要加热，而金属锌和稀硫酸制H2和大理石与稀盐酸制CO2的反应不需要加热。
A.制备氯气 B.除去Cl2中的HCl C.分离MnO2和氯化锰溶液 D.蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
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11.(2024·苏州高一上段考)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是
综合强化
MnO2和浓盐酸反应制备氯气需要加热，A错误；
用饱和食盐水除氯气中的HCl，B错误；
MnO2难溶于水，用过滤法分离MnO2和氯化锰溶液，C正确；
蒸干时MnCl2·4H2O易失去结晶水，氯化锰溶液应蒸发浓缩、冷却结晶制MnCl2·4H2O，D错误。
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12.如图是用KClO3与浓盐酸反应制取氯气的简易装置，下列说法正确的是
A.A中固体也可以用高锰酸钾、重铬酸
钾、二氧化锰等代替
B.装置C的作用是防倒吸
C.待没有气泡产生后，向A中加入足量
AgNO3溶液，根据沉淀质量可求出剩余盐酸的量
D.装置B盛放的是饱和食盐水，目的为除去HCl
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常温下，浓盐酸和高锰酸钾、重铬酸钾均能发生反应，但浓盐酸与二氧化锰在常温下不反应，因此不能使用该装置，A项错误；
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反应得到的产物为KCl，向A中加入足量的AgNO3溶液，生成AgCl沉淀，如盐酸过量，与AgNO3反应也生成AgCl沉淀，因此不能利用沉淀质量求出剩余盐酸的量，C项错误；
装置B用于收集氯气，D项错误。
综合强化
13.二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气，如图是制取Cl2并探究Cl2化学性质的装置图。
(1)分液漏斗和圆底烧瓶之间用导管联接，其作用是 。
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(2)若要得到干燥纯净的气体，则B中应盛放的试剂是 ，作用是 ；C中应盛放的试剂是 ，作用是 。
平衡气压，便于浓盐酸顺利滴下
饱和食盐水
吸收HCl
浓硫酸
吸收水蒸气
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氯气中含有氯化氢和水蒸气，通过饱和食盐水可吸收氯化氢；通过浓硫酸可吸收水蒸气。
综合强化
(3)E中若装有淀粉碘化钾溶液，能观察到的实验现象是 。
(4)Cl2的密度比空气 ，且 (填“能”或“不能”)溶于水，难溶于饱和食盐水，因此可用 法或排饱和食盐水法收集。
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溶液变蓝
大
能
向上排空气
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(5)G中的试剂可为__________________________。
NaOH溶液(答案合理即可)
氯气可用氢氧化钠溶液吸收。
综合强化
14.请用如图所示仪器，设计一个电解饱和食盐水并测定电解时产生的H2的体积和检验Cl2的实验装置(提示：Cl2可与KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝)。
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(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是A→ → → ；B→ →
_____→ (填字母)。
G
F
H
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E
C
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用排水法测量产生H2的体积，A接储气瓶的G，F接H，把水排入量筒内，用量筒测量排出的水量，以测定产生H2的体积。B接洗气瓶的D，E接C，生成的Cl2与洗气瓶中的KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，多余的Cl2用NaOH溶液吸收。
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(2)证明产物是Cl2的实验现象是 。
淀粉 KI溶液变蓝
(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL，电解后溶液的体积恰好为50.0 mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为 。
0.01 mol·L-1
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已知电解产生的H2的物质的量n(H2)==2.5×10-4 mol，由2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑知，n(NaOH)=2n(H2)=5.0×
10-4 mol，则c(NaOH)==0.01 mol·L-1。
返回作业17 氯气的发现与制备
(分值:100分)
(选择题1~12题,每小题6分,共72分)
题组一 氯气的实验室制法
1.实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气,主要操作有:①将烧瓶固定在铁架台上;②把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈高度,固定铁圈放好石棉网;③用药匙向烧瓶中加二氧化锰,再向分液漏斗中加入浓盐酸,并将导气管放入集气瓶中;④检查装置的气密性;⑤在烧瓶上装好分液漏斗,连接好导气管。则最好的实验操作顺序是 ( )
A.①②③④⑤ B.②①③④⑤
C.②①④③⑤ D.②①⑤④③
2.欲用如图所示装置制备干燥的氯气,下列相关说法正确的是 ( )
A.烧瓶内装入的固体是MnO2
B.按气流方向,装置的连接顺序是aedcbgfcbh
C.装置乙可干燥氯气,防止装置戊中水蒸气进入集气瓶
D.可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气
3.(2024·河北迁安高一月考)实验室利用如图所示装置制备干燥、纯净的氯气。下列有关叙述正确的是 ( )
A.本实验操作顺序:添加药品→检验装置气密性→加热
B.装置Ⅱ、Ⅲ分别盛装饱和食盐水、浓硫酸,二者位置不可交换
C.若MnO2足量,则反应结束后装置Ⅰ圆底烧瓶中的溶液中离子浓度关系为2c(Mn2+)=c(Cl-)
D.装置Ⅴ中的NaOH溶液可以替换为蒸馏水
4.(2024·江苏海安段考)实验室用如图装置制取并收集Cl2。下列说法正确的是 ( )
A.该图所示的过程中存在3处明显错误
B.实验室还可以用排水法收集Cl2
C.收集氯气时可用干燥的蓝色石蕊试纸验满
D.含有14.6 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应生成0.1 mol Cl2
5.下列制备气体的原理正确,并能用如图装置(夹持仪器略)进行反应和气体收集的是 ( )
A.MnO2与浓盐酸反应制取Cl2
B.H2O2与MnO2制取O2
C.石灰石与稀硫酸反应制取CO2
D.Cu与稀硫酸反应制取H2
6.(2023·成都检测)向100 mL 12 mol·L-1浓盐酸中加入足量的MnO2并加热,使它们充分反应,生成的Cl2在标准状况下的体积 ( )
A.在6.72 L和13.44 L之间
B.等于6.72 L
C.小于6.72 L
D.大于6.72 L
题组二 氯气的工业制法
7.关于电解饱和氯化钠溶液,下列叙述正确的是 ( )
A.电解时在与电源正极相连的电极上得到氯气,在与电源负极相连的电极上得到金属钠
B.在与电源正极相连的电极附近有黄绿色的气体产生
C.在与电源负极相连的电极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色
D.电解一段时间后,将电解液全部转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
8.下列关于氯气制备原理的说法不正确的是 ( )
A.电解饱和食盐水制氯气时,与电源正极相连的碳棒上方产生黄绿色气体
B.工业上制取氯气的原料是饱和食盐水
C.实验室制法和工业制法的反应实质是相同的
D.实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高
9.工业上用电解法制备烧碱和金属钠,化学反应原理如下:
反应1:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
反应2:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
下列有关说法错误的是 ( )
A.制备烧碱的副产物可用于制盐酸
B.电解2 L 0.5 mol·L-1NaCl溶液最多生成40 g NaOH
C.反应1、反应2产生的气体均可以直接排入空气中
D.电解58.5 g NaCl(熔融)最多生成11.2 L(标准状况下)Cl2
10.实验室制取下列各组气体,所用气体发生装置相同的是 ( )
A.金属锌与稀硫酸反应制H2、大理石与稀盐酸反应制CO2
B.金属锌与稀硫酸反应制H2、氯酸钾和二氧化锰混合制O2
C.二氧化锰和浓盐酸混合制Cl2、大理石与稀盐酸反应制CO2
D.二氧化锰和浓盐酸混合制Cl2、金属锌与稀硫酸反应制H2
11.(2024·苏州高一上段考)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是 ( )
A.制备氯气 B.除去Cl2中的HCl C.分离MnO2和氯化锰溶液 D.蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
12.如图是用KClO3与浓盐酸反应制取氯气的简易装置,下列说法正确的是 ( )
A.A中固体也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、二氧化锰等代替
B.装置C的作用是防倒吸
C.待没有气泡产生后,向A中加入足量AgNO3溶液,根据沉淀质量可求出剩余盐酸的量
D.装置B盛放的是饱和食盐水,目的为除去HCl
13.(20分)二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气,如图是制取Cl2并探究Cl2化学性质的装置图。
(1)分液漏斗和圆底烧瓶之间用导管联接,其作用是_______________________________。
(2)若要得到干燥纯净的气体,则B中应盛放的试剂是 ,作用是__________________________；
C中应盛放的试剂是 ,作用是 _______________________________ 。
(3)E中若装有淀粉碘化钾溶液,能观察到的实验现象是 。
(4)Cl2的密度比空气 ,且 (填“能”或“不能”)溶于水,难溶于饱和食盐水,因此可用 法或排饱和食盐水法收集。
(5)G中的试剂可为 。
14.(8分)请用如图所示仪器,设计一个电解饱和食盐水并测定电解时产生的H2的体积和检验Cl2的实验装置(提示:Cl2可与KI反应生成I2,淀粉遇I2变蓝)。
(1)(3分)所选仪器连接时,各接口的顺序是A→ → → ;B→ → → (填字母)。
(2)证明产物是Cl2的实验现象是_______________________________ 。
(3)(3分)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL,电解后溶液的体积恰好为50.0 mL,则溶液中NaOH的物质的量浓度为 。
答案精析
1.D 2.C 3.B
4.A [图示存在3处错误，①发生装置要加热，②氯气密度比空气大，收集装置应长管进短管出，③氯气有毒，不能直接排放到空气中，A正确；氯气能溶于水，不能用排水法收集氯气，可用排饱和食盐水法收集氯气，B错误；氯气不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色，应该用湿润的蓝色石蕊试纸，C错误；随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与二氧化锰不反应，产生氯气的量小于0.1 mol，D错误。]
5.B [MnO2与浓盐酸反应制取Cl2需要加热，故A不选；H2O2与MnO2制取O2，反应不需要加热，且氧气不溶于水，可以用排水法收集，故B选；石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物质，会覆盖在石灰石表面，阻碍石灰石和稀硫酸的进一步反应，不适合制取CO2，故C不选；Cu与稀硫酸不反应，不能制取H2，故D不选。]
6.C [MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，随着反应的进行，盐酸浓度越来越小，当盐酸变稀后，就不再反应，所以1.2 mol盐酸不能完全反应，产生的氯气小于0.3 mol，即小于6.72 L。]
7.B [电解时在与电源负极相连的电极得到H2和NaOH，无单质钠产生，A错误；氯气在与电源正极相连的电极产生，B正确；在与电源负极相连的电极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈红色，C错误；溶液中有NaOH，呈碱性，D错误。]
8.D [电解饱和食盐水制氯气时，Cl-在与电源正极相连的石墨棒上转化为Cl2，A项正确；浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时应缓缓加热以减少氯化氢的损失，D项错误。]
9.C [由反应1知制备烧碱的副产物是氢气和氯气，H2+Cl22HCl，HCl溶于水即得盐酸，故A正确；电解2 L 0.5 mol·L-1 NaCl溶液，由反应1和钠元素守恒可得n(NaOH)=n(NaCl)=2 L×0.5 mol·L-1=1 mol，m(NaOH)=1 mol×40 g·mol-1=40 g，所以最多生成40 g NaOH，故B正确；反应1、反应2产生的气体都含有氯气，氯气有毒，不能直接排入空气中，故C错误；电解58.5 g NaCl(熔融)，由反应2和氯元素守恒得n(Cl2)=×n(NaCl)=×=0.5 mol，标准状况下V(Cl2)=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L，故D正确。]
10.A [根据反应原理选择相应的装置：二氧化锰和浓盐酸制氯气、氯酸钾与二氧化锰混合制氧气，均需要加热，而金属锌和稀硫酸制H2和大理石与稀盐酸制CO2的反应不需要加热。]
11.C [MnO2和浓盐酸反应制备氯气需要加热，A错误；用饱和食盐水除氯气中的HCl，B错误；MnO2难溶于水，用过滤法分离MnO2和氯化锰溶液，C正确；蒸干时MnCl2·4H2O易失去结晶水，氯化锰溶液应蒸发浓缩、冷却结晶制MnCl2·4H2O，D错误。]
12.B [常温下，浓盐酸和高锰酸钾、重铬酸钾均能发生反应，但浓盐酸与二氧化锰在常温下不反应，因此不能使用该装置，A项错误；反应得到的产物为KCl，向A中加入足量的AgNO3溶液，生成AgCl沉淀，如盐酸过量，与AgNO3反应也生成AgCl沉淀，因此不能利用沉淀质量求出剩余盐酸的量，C项错误；装置B用于收集氯气，D项错误。]
13.(1)平衡气压，便于浓盐酸顺利滴下 (2)饱和食盐水 吸收HCl 浓硫酸 吸收水蒸气 (3)溶液变蓝
(4)大 能 向上排空气 (5)NaOH溶液(答案合理即可)
解析 (2)氯气中含有氯化氢和水蒸气，通过饱和食盐水可吸收氯化氢；通过浓硫酸可吸收水蒸气。(5)氯气可用氢氧化钠溶液吸收。
14.(1)G F H D E C (2)淀粉 KI溶液变蓝
(3)0.01 mol·L-1
解析 (1)用排水法测量产生H2的体积，A接储气瓶的G，F接H，把水排入量筒内，用量筒测量排出的水量，以测定产生H2的体积。B接洗气瓶的D，E接C，生成的Cl2与洗气瓶中的KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，多余的Cl2用NaOH溶液吸收。(3)已知电解产生的H2的物质的量n(H2)==2.5×10-4 mol，由2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑知，n(NaOH)=2n(H2)=5.0×10-4 mol，则c(NaOH)==0.01 mol·L-1。
