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第二章
海水中的重要元素——钠和氯
第二节 氯及其化合物
习题课3 氯气的性质及其制备
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1. 通过有关氯气的制备和性质探究实验，理解实验装置各部分的作用 2. 通过实验条件的控制和目的，理解实验所发生的化学反应 3. 掌握实验中氯气尾气的处理
纲要笔记
①____________________________；
②____________________________；
③_________________________________________________；
氯及其化合物的转化关系
1
④____________________________________________；
⑤________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________；
⑦_______________________________________________________________；
⑧_______________________________________________________________。
Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O
2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－、Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
如图所示的是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略)。
氯气的制备、净化、性质探究及尾气处理
2
1
已知：装置A是Cl2的发生装置，反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl(浓)=== CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。
回答下列问题：
(1) 装置B中饱和食盐水的作用是________________________。
除去Cl2中混有的HCl
(2) 装置B也是安全装置，监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B中的现象是__________________________________。
(3) 装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入物质的组合应是___(填字母)。
编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
a 干燥的有色布条 碱石灰 湿润的有色布条
b 干燥的有色布条 无水硫酸铜 湿润的有色布条
c 湿润的有色布条 浓硫酸 干燥的有色布条
d 湿润的有色布条 无水氯化钙 干燥的有色布条
(4) 装置D的作用是_____________________________________，其烧杯中的溶液应该选用_______________(填相应的试剂)。
长颈漏斗中液面上升，形成水柱
d
吸收多余的氯气，防止污染空气
NaOH溶液
1. “84”消毒液
常用消毒剂的制备
3
反应原理 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
主要成分 NaCl和NaClO
有效成分 NaClO
2. 漂白粉
(1) 漂白液、漂白粉都必须密封保存。
(2) 浓盐酸和次氯酸钙能发生下列反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能混有的杂质气体有CO2、HCl。
Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，反应装置如图所示(夹持装置已略)。
已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸。Cl2的沸点为－34.6 ℃，液氨的沸点为－33.5 ℃。
2
(1) 仪器a的名称是____________。
(2) 写出装置A中发生反应的离子方程式：________________________________ _______________。
(3) 装置B中试剂是_______________，目的是除去________(填化学式)。
(4) Cl2O的收集装置是装置___(填字母)，气体b的主要成分是N2和________(填化学式)。
(5) 该实验中，N2的主要作用是_______________________________________。
(6) 装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3反应生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐X，写出该反应化学方程式：_________________________________________________。
(7) 该实验装置存在一处明显的不足，其改进措施为_______________________ _________________________。
分液漏斗
2H2O＋Mn2＋
饱和食盐水
HCl
D
Cl2
稀释生成的Cl2O，减少实验爆炸危险
2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋Cl2O＋2NaCl
在装置D末端连接一个盛有NaOH溶液的烧杯
(2024·六安)某研究性学习小组的同学设计了用二氧化锰与浓盐酸反应制取纯净而干燥的氯气的实验，其实验装置如图所示：
3
(1) 装置连接完成后必须进行的操作是_____________________，指出装置中的一处错误：_____________________________________________________。
检查装置气密性
装置D中的导管左侧应为长导管，右侧为短导管
(2) 装置A中发生反应的化学方程式为__________________________________ __________，如果将过量的二氧化锰与含14.6 g HCl的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于7.1 g，其主要的原因有______________________________、__________________________。
(3) B中盛放的液体是_______________，装置C的作用是____________。
(4) 装置L的作用是_______________________________，装置E中发生反应的离子方程式为______________________________________。
(5) 为了提高浓盐酸的利用率，可以使用KMnO4固体在常温下与浓盐酸反应，得到的氧化产物和还原产物与浓盐酸和MnO2反应得到的相同，该反应的离子方程式为____________________________________________________。
＋2H2O
浓盐酸变稀，不能继续反应
溶液加热，盐酸易挥发
饱和食盐水
干燥氯气
平衡气压，便于浓盐酸顺利流下
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
配套新练案
1. 下列关于氯及其化合物的说法正确的是( )
①实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用澄清石灰水吸收
②氯气易液化，液氯可以保存在钢瓶中
③氯气的性质很活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸
④检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤氯水、氯气、液氯均能与碳酸氢钠溶液反应产生无色无味的气体
A. ①② B. ②⑤
C. ③⑤ D. ③④
B
【解析】吸收多余的氯气应该用氢氧化钠溶液，澄清石灰水中溶质的浓度过小，吸收Cl2不充分，①错误；氯气易液化，且常温下液氯不和铁反应，故液氯可以保存在钢瓶中，②正确；氯气和氢气在点燃或光照条件下才能反应，混合不能立即爆炸，③错误；HCl能和硝酸银溶液反应生成白色AgCl沉淀，氯气溶于水也能产生Cl－，与硝酸银溶液反应产生白色沉淀，④错误；氯水、氯气、液氯通入水溶液中都会生成盐酸，盐酸均能与碳酸氢钠溶液反应产生无色无味的二氧化碳气体，⑤正确；B符合题意。
2. 下列说法正确的是( )
A. 氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质
B. 漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的
C. 为证明氯水中含Cl－，可先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液
D. 氯气可以使湿润的有色布条褪色，但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气
D
3. (2024·广州)某学生在学习了氯及其化合物的知识后绘制了如图所示的氯元素的价类二维图。下列说法正确的是( )
A. 相同浓度a、d溶液的pH：a＞d
B. b性质活泼，因此b不可以保存在钢瓶中
C. a、b、d、e均为电解质
D. c可作为自来水的消毒剂
D
【解析】由图可知，a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为HClO，e为氯酸盐，f为次氯酸盐。相同浓度的盐酸和次氯酸溶液，HCl为强酸，HClO为弱酸，则溶液的pH：HCl＜HClO，A错误；Cl2的性质活泼，但常温下与铁不反应，则液氯可以保存在钢瓶中，B错误；Cl2是单质，故既不是电解质也不是非电解质，C错误；ClO2具有强氧化性，可作为自来水的消毒剂，D正确。
4. a、b、c、d、e、f 为含氯元素的物质。下列说法不正确的是( )
A. a、d溶液均具有酸性，且a的酸性比d强
B. b、c均能用于自来水消毒，f可以用作环境消毒
C. b、d、f均能使鲜花褪色，则三者均具有漂白性
D. 实验室常用e为原料制备O2
C
【解析】由图可知，a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为HClO，e为氯酸盐，f为次氯酸盐。HCl属于强酸，HClO属于弱酸，则相同条件下，盐酸的酸性比次氯酸强，A正确；Cl2和ClO2均具有强氧化性，故均能用于自来水消毒，B正确；干燥的Cl2不具有漂白作用，C错误；实验室中常用KClO3和MnO2混合加热，使KClO3分解生成O2，D正确。
5. (2024·东莞)如图所示的是制备漂白粉的实验装置，三颈烧瓶中盛有石灰浆。下列说法错误的是( )
A. 可以将KMnO4和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2
B. 三颈烧瓶中发生反应的离子方程式：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
C. 冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应
D. 锥形瓶和三颈烧瓶之间可以加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶
B
6. 某学生为探究新制氯水的性质进行下列实验。下列实验操作和现象得出的结论不正确的是( )
选项 实验操作及现象 结论
A 向紫色石蕊试液中滴入新制氯水，溶液先变红后褪色 新制氯水中含有H＋、HClO
B 向NaHCO3溶液中滴入新制氯水，产生较多气泡 HClO与NaHCO3反应生成CO2
C 向AgNO3溶液中滴入新制氯水，产生白色沉淀 新制氯水中含有Cl－
D 新制氯水光照一段时间后，有气泡产生 光照新制氯水可生成O2
B
【解析】HClO的酸性弱于H2CO3，故HClO不与NaHCO3反应，向NaHCO3溶液中滴入新制氯水，产生较多气泡的原因是氯水中H＋与NaHCO3反应生成CO2，B错误。
7. (2024·深圳)下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 盐酸有挥发性，可用于除铁锈
B. Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸
C. NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂
D. NaOH显碱性，可用作干燥剂
【解析】盐酸具有酸性，可用于除铁锈，A错误；Cl2可以与H2反应生成HCl，可用于工业制盐酸，B错误；NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂和杀菌消毒等，C正确；NaOH固体具有吸水性，可用作干燥剂，D错误。
C
8. 配平下列反应的化学(或离子)方程式：
2
1
1
2
2
3
6
5
1
3
1
14
2
2
3
7H2O
1
6
1
3
3
2
4
2
2
1
2
3
3
1
5
3
9. 某兴趣小组组装如图所示的装置可用于制备Cl2并验证其性质(部分夹持仪器已省略)：
回答下列问题：
Ⅰ. Cl2的制备
(1) 装置A制备氯气的离子方程式为____________________________________ __________；装置B中饱和食盐水的作用是_________________________。
＋2H2O
除去Cl2中的HCl气体
Ⅱ. Cl2的性质
(2) 将氯水滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红后褪色，说明氯水具有_______________(填性质)。
(3) 比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。打开K2，关闭K1，向装置C中缓缓通入少量氯气时，反应的离子方程式为__________________________；当装置C中溶液刚变为橙黄色时，先关闭分液漏斗旋塞，再___________________ (写出开关操作)。用玻璃棒蘸取少量装置C中溶液滴在淀粉碘化钾试纸上，观察到的现象是__________；说明氯、溴、碘单质的氧化性由强到弱的顺序为_______________。
酸性和漂白性
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
打开K1，关闭K2
试纸变蓝
Cl2＞Br2＞I2
【解析】(3) 向装置C中缓缓通入少量氯气时发生的反应为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，该反应说明氯气的氧化性强于溴；当装置C中溶液刚变为橙黄色时，为防止过量的氯气溶于水干扰溴和碘的氧化性强弱的比较，先关闭分液漏斗旋塞，停止制备氯气，再打开K1，关闭K2，用气球吸收储存氯气，平衡气压；用玻璃棒蘸取少量装置C中溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，发生的反应为Br2＋2I－===I2＋2Br－，该反应说明溴的氧化性强于碘，则氧化性：Cl2＞Br2＞I2。
10. 如图所示的是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持仪器已略)。
回答下列问题：
(1) 装置A中是用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2，请写出该反应的化学方程式：
________________________________；并用单线桥法表示电子转移的方向和数目。
(2) 装置B有安全瓶作用，监测实验进行时C中是否发生堵塞，写出发生堵塞时B中的现象：________________________________________________。
(3) 装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入___________ (填序号)。
①无水CaCl2
②干燥的有色布条
③湿润的有色布条
(4) 装置D用于制取少量漂白粉，漂白粉的有效成分是______________ (写化学式)。
B中液面降低，长颈漏斗中液面上升，形成水柱
③①②
Ca(ClO)2
(5) 装置E中潮湿的Cl2与Na2CO3反应，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐，写出该反应的化学方程式(已知Cl2与Na2CO3反应时化学计量数相等)：_________________________________________________________。
(7) 装置G中NaOH溶液的作用是__________________________________。
2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O
吸收氯气等尾气，防止污染大气
谢谢观赏习题课3 氯气的性质及其制备
学习目标 知识体系
1. 通过有关氯气的制备和性质探究实验，理解实验装置各部分的作用2. 通过实验条件的控制和目的，理解实验所发生的化学反应3. 掌握实验中氯气尾气的处理
氯及其化合物的转化关系
①2Fe＋3Cl22FeCl3；
②Cu＋Cl2CuCl2；
③H2＋Cl22HCl(或H2＋Cl22HCl)；
④Cl2＋H2O??HClO＋HCl；
⑤Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O；
⑥2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O；
⑦Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－、Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；
⑧MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
氯气的制备、净化、性质探究及尾气处理
如图所示的是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略)。
已知：装置A是Cl2的发生装置，反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。
回答下列问题：
(1) 装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中混有的HCl。
(2) 装置B也是安全装置，监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B中的现象是长颈漏斗中液面上升，形成水柱。
(3) 装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入物质的组合应是d(填字母)。
编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
a 干燥的有色布条 碱石灰 湿润的有色布条
b 干燥的有色布条 无水硫酸铜 湿润的有色布条
c 湿润的有色布条 浓硫酸 干燥的有色布条
d 湿润的有色布条 无水氯化钙 干燥的有色布条
(4) 装置D的作用是吸收多余的氯气，防止污染空气，其烧杯中的溶液应该选用NaOH溶液(填相应的试剂)。
常用消毒剂的制备
1. “84”消毒液
反应原理 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
主要成分 NaCl和NaClO
有效成分 NaClO
2. 漂白粉
(1) 漂白液、漂白粉都必须密封保存。
(2) 浓盐酸和次氯酸钙能发生下列反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能混有的杂质气体有CO2、HCl。
Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，反应装置如图所示(夹持装置已略)。
已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸。Cl2的沸点为－34.6 ℃，液氨的沸点为－33.5 ℃。
(1) 仪器a的名称是分液漏斗。
(2) 写出装置A中发生反应的离子方程式：MnO2＋2Cl－＋4H＋Cl2↑＋2H2O＋Mn2＋。
(3) 装置B中试剂是饱和食盐水，目的是除去HCl(填化学式)。
(4) Cl2O的收集装置是装置D(填字母)，气体b的主要成分是N2和Cl2(填化学式)。
(5) 该实验中，N2的主要作用是稀释生成的Cl2O，减少实验爆炸危险。
(6) 装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3反应生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐X，写出该反应化学方程式：2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋Cl2O＋2NaCl。
(7) 该实验装置存在一处明显的不足，其改进措施为在装置D末端连接一个盛有NaOH溶液的烧杯。
(2024·六安)某研究性学习小组的同学设计了用二氧化锰与浓盐酸反应制取纯净而干燥的氯气的实验，其实验装置如图所示：
(1) 装置连接完成后必须进行的操作是检查装置气密性，指出装置中的一处错误：装置D中的导管左侧应为长导管，右侧为短导管。
(2) 装置A中发生反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，如果将过量的二氧化锰与含14.6 g HCl的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于7.1 g，其主要的原因有浓盐酸变稀，不能继续反应、溶液加热，盐酸易挥发。
(3) B中盛放的液体是饱和食盐水，装置C的作用是干燥氯气。
(4) 装置L的作用是平衡气压，便于浓盐酸顺利流下，装置E中发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
(5) 为了提高浓盐酸的利用率，可以使用KMnO4固体在常温下与浓盐酸反应，得到的氧化产物和还原产物与浓盐酸和MnO2反应得到的相同，该反应的离子方程式为2MnO＋10Cl－＋16H＋===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O。
配套新练案
1. 下列关于氯及其化合物的说法正确的是(B)
①实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用澄清石灰水吸收
②氯气易液化，液氯可以保存在钢瓶中
③氯气的性质很活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸
④检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤氯水、氯气、液氯均能与碳酸氢钠溶液反应产生无色无味的气体
A. ①② B. ②⑤
C. ③⑤ D. ③④
【解析】吸收多余的氯气应该用氢氧化钠溶液，澄清石灰水中溶质的浓度过小，吸收Cl2不充分，①错误；氯气易液化，且常温下液氯不和铁反应，故液氯可以保存在钢瓶中，②正确；氯气和氢气在点燃或光照条件下才能反应，混合不能立即爆炸，③错误；HCl能和硝酸银溶液反应生成白色AgCl沉淀，氯气溶于水也能产生Cl－，与硝酸银溶液反应产生白色沉淀，④错误；氯水、氯气、液氯通入水溶液中都会生成盐酸，盐酸均能与碳酸氢钠溶液反应产生无色无味的二氧化碳气体，⑤正确；B符合题意。
2. 下列说法正确的是(D)
A. 氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质
B. 漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的
C. 为证明氯水中含Cl－，可先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液
D. 氯气可以使湿润的有色布条褪色，但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气
3. (2024·广州)某学生在学习了氯及其化合物的知识后绘制了如图所示的氯元素的价类二维图。下列说法正确的是(D)
A. 相同浓度a、d溶液的pH：a＞d
B. b性质活泼，因此b不可以保存在钢瓶中
C. a、b、d、e均为电解质
D. c可作为自来水的消毒剂
【解析】由图可知，a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为HClO，e为氯酸盐，f为次氯酸盐。相同浓度的盐酸和次氯酸溶液，HCl为强酸，HClO为弱酸，则溶液的pH：HCl＜HClO，A错误；Cl2的性质活泼，但常温下与铁不反应，则液氯可以保存在钢瓶中，B错误；Cl2是单质，故既不是电解质也不是非电解质，C错误；ClO2具有强氧化性，可作为自来水的消毒剂，D正确。
4. a、b、c、d、e、f 为含氯元素的物质。下列说法不正确的是(C)
A. a、d溶液均具有酸性，且a的酸性比d强
B. b、c均能用于自来水消毒，f可以用作环境消毒
C. b、d、f均能使鲜花褪色，则三者均具有漂白性
D. 实验室常用e为原料制备O2
【解析】由图可知，a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为HClO，e为氯酸盐，f为次氯酸盐。HCl属于强酸，HClO属于弱酸，则相同条件下，盐酸的酸性比次氯酸强，A正确；Cl2和ClO2均具有强氧化性，故均能用于自来水消毒，B正确；干燥的Cl2不具有漂白作用，C错误；实验室中常用KClO3和MnO2混合加热，使KClO3分解生成O2，D正确。
5. (2024·东莞)如图所示的是制备漂白粉的实验装置，三颈烧瓶中盛有石灰浆。下列说法错误的是(B)
A. 可以将KMnO4和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2
B. 三颈烧瓶中发生反应的离子方程式：
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
C. 冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应
D. 锥形瓶和三颈烧瓶之间可以加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶
【解析】常温下，可利用KMnO4和浓盐酸反应生成Cl2，A正确；石灰浆中Ca(OH)2在离子方程中不拆分，B错误；该反应放热，在较高温度下，Cl2会歧化生成ClO和Cl―，故用冰水浴可以降低副反应的发生，C正确；在锥形瓶和三颈烧瓶中增加盛有饱和食盐水的洗气瓶，可以除去挥发的HCl气体，减少三颈烧瓶中的副反应的发生，D正确。
6. 某学生为探究新制氯水的性质进行下列实验。下列实验操作和现象得出的结论不正确的是(B)
选项 实验操作及现象 结论
A 向紫色石蕊试液中滴入新制氯水，溶液先变红后褪色 新制氯水中含有H＋、HClO
B 向NaHCO3溶液中滴入新制氯水，产生较多气泡 HClO与NaHCO3反应生成CO2
C 向AgNO3溶液中滴入新制氯水，产生白色沉淀 新制氯水中含有Cl－
D 新制氯水光照一段时间后，有气泡产生 光照新制氯水可生成O2
【解析】HClO的酸性弱于H2CO3，故HClO不与NaHCO3反应，向NaHCO3溶液中滴入新制氯水，产生较多气泡的原因是氯水中H＋与NaHCO3反应生成CO2，B错误。
7. (2024·深圳)下列物质的性质与用途具有对应关系的是(C)
A. 盐酸有挥发性，可用于除铁锈
B. Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸
C. NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂
D. NaOH显碱性，可用作干燥剂
【解析】盐酸具有酸性，可用于除铁锈，A错误；Cl2可以与H2反应生成HCl，可用于工业制盐酸，B错误；NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂和杀菌消毒等，C正确；NaOH固体具有吸水性，可用作干燥剂，D错误。
8. 配平下列反应的化学(或离子)方程式：
(1) 2NaClO3＋1SO2＋1H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4
(2) 3Cl2＋6KOH5KCl＋1KClO3＋3H2O
(3) 1K2Cr2O7＋14HCl===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O
(4) 1KIO3＋6HI===1KI＋3I2＋3H2O
(5) 2KClO3＋4HCl(浓) ===2KCl＋2ClO2↑＋1Cl2↑＋2H2O
(6) 3Br2＋3CO===1BrO＋5Br－＋3CO2↑
9. 某兴趣小组组装如图所示的装置可用于制备Cl2并验证其性质(部分夹持仪器已省略)：
回答下列问题：
Ⅰ. Cl2的制备
(1) 装置A制备氯气的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl气体。
Ⅱ. Cl2的性质
(2) 将氯水滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红后褪色，说明氯水具有酸性和漂白性(填性质)。
(3) 比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。打开K2，关闭K1，向装置C中缓缓通入少量氯气时，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－；当装置C中溶液刚变为橙黄色时，先关闭分液漏斗旋塞，再打开K1，关闭K2(写出开关操作)。用玻璃棒蘸取少量装置C中溶液滴在淀粉碘化钾试纸上，观察到的现象是试纸变蓝；说明氯、溴、碘单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2。
【解析】(3) 向装置C中缓缓通入少量氯气时发生的反应为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，该反应说明氯气的氧化性强于溴；当装置C中溶液刚变为橙黄色时，为防止过量的氯气溶于水干扰溴和碘的氧化性强弱的比较，先关闭分液漏斗旋塞，停止制备氯气，再打开K1，关闭K2，用气球吸收储存氯气，平衡气压；用玻璃棒蘸取少量装置C中溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，发生的反应为Br2＋2I－===I2＋2Br－，该反应说明溴的氧化性强于碘，则氧化性：Cl2＞Br2＞I2。
10. 如图所示的是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持仪器已略)。
回答下列问题：
(1) 装置A中是用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2，请写出该反应的化学方程式：；并用单线桥法表示电子转移的方向和数目。
(2) 装置B有安全瓶作用，监测实验进行时C中是否发生堵塞，写出发生堵塞时B中的现象：B中液面降低，长颈漏斗中液面上升，形成水柱。
(3) 装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入③①②(填序号)。
①无水CaCl2
②干燥的有色布条
③湿润的有色布条
(4) 装置D用于制取少量漂白粉，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2(写化学式)。
(5) 装置E中潮湿的Cl2与Na2CO3反应，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐，写出该反应的化学方程式(已知Cl2与Na2CO3反应时化学计量数相等)：2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O。
(6) 设计实验方案验证E中生成的固体中存在HCO：取少量固体加热，将产生的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则说明固体中含有HCO。
(7) 装置G中NaOH溶液的作用是吸收氯气等尾气，防止污染大气。习题课3 氯气的性质及其制备
学习目标 知识体系
1. 通过有关氯气的制备和性质探究实验，理解实验装置各部分的作用2. 通过实验条件的控制和目的，理解实验所发生的化学反应3. 掌握实验中氯气尾气的处理
氯及其化合物的转化关系
①______________________________________；
②______________________________________；
③______________________________________；
④______________________________________；
⑤______________________________________；
⑥______________________________________；
⑦______________________________________；
⑧______________________________________。
氯气的制备、净化、性质探究及尾气处理
如图所示的是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略)。
已知：装置A是Cl2的发生装置，反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。
回答下列问题：
(1) 装置B中饱和食盐水的作用是____________________。
(2) 装置B也是安全装置，监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B中的现象是________________________________________________________________________。
(3) 装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入物质的组合应是________(填字母)。
编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
a 干燥的有色布条 碱石灰 湿润的有色布条
b 干燥的有色布条 无水硫酸铜 湿润的有色布条
c 湿润的有色布条 浓硫酸 干燥的有色布条
d 湿润的有色布条 无水氯化钙 干燥的有色布条
(4) 装置D的作用是______________，其烧杯中的溶液应该选用________(填相应的试剂)。
常用消毒剂的制备
1. “84”消毒液
反应原理 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
主要成分 NaCl和NaClO
有效成分 NaClO
2. 漂白粉
(1) 漂白液、漂白粉都必须密封保存。
(2) 浓盐酸和次氯酸钙能发生下列反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能混有的杂质气体有CO2、HCl。
Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，反应装置如图所示(夹持装置已略)。
已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸。Cl2的沸点为－34.6 ℃，液氨的沸点为－33.5 ℃。
(1) 仪器a的名称是________。
(2) 写出装置A中发生反应的离子方程式：________________________________________________。
(3) 装置B中试剂是________，目的是除去________(填化学式)。
(4) Cl2O的收集装置是装置________(填字母)，气体b的主要成分是N2和________(填化学式)。
(5) 该实验中，N2的主要作用是__________________________________。
(6) 装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3反应生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐X，写出该反应化学方程式：________________________________________________________________________。
(7) 该实验装置存在一处明显的不足，其改进措施为_________________________________________
____________________________________。
(2024·六安)某研究性学习小组的同学设计了用二氧化锰与浓盐酸反应制取纯净而干燥的氯气的实验，其实验装置如图所示：
(1) 装置连接完成后必须进行的操作是________________，指出装置中的一处错误：______________________________。
(2) 装置A中发生反应的化学方程式为____________________________，如果将过量的二氧化锰与含14.6 g HCl的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于7.1 g，其主要的原因有__________________________________________、_____________________________________。
(3) B中盛放的液体是________________，装置C的作用是________________。
(4) 装置L的作用是_________________________________________________________，
装置E中发生反应的离子方程式为________________________________________________。
(5) 为了提高浓盐酸的利用率，可以使用KMnO4固体在常温下与浓盐酸反应，得到的氧化产物和还原产物与浓盐酸和MnO2反应得到的相同，该反应的离子方程式为____________________________________
___________________________________________________________________。
配套热练
习题课3 氯气的性质及其制备
1. 下列关于氯及其化合物的说法正确的是( )
①实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用澄清石灰水吸收
②氯气易液化，液氯可以保存在钢瓶中
③氯气的性质很活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸
④检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤氯水、氯气、液氯均能与碳酸氢钠溶液反应产生无色无味的气体
A. ①② B. ②⑤
C. ③⑤ D. ③④
2. 下列说法正确的是( )
A. 氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质
B. 漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的
C. 为证明氯水中含Cl－，可先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液
D. 氯气可以使湿润的有色布条褪色，但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气
3. (2024·广州)某学生在学习了氯及其化合物的知识后绘制了如图所示的氯元素的价类二维图。下列说法正确的是( )
A. 相同浓度a、d溶液的pH：a＞d
B. b性质活泼，因此b不可以保存在钢瓶中
C. a、b、d、e均为电解质
D. c可作为自来水的消毒剂
4. a、b、c、d、e、f 为含氯元素的物质。下列说法不正确的是( )
A. a、d溶液均具有酸性，且a的酸性比d强
B. b、c均能用于自来水消毒，f可以用作环境消毒
C. b、d、f均能使鲜花褪色，则三者均具有漂白性
D. 实验室常用e为原料制备O2
5. (2024·东莞)如图所示的是制备漂白粉的实验装置，三颈烧瓶中盛有石灰浆。下列说法错误的是( )
A. 可以将KMnO4和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2
B. 三颈烧瓶中发生反应的离子方程式：
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
C. 冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应
D. 锥形瓶和三颈烧瓶之间可以加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶
6. 某学生为探究新制氯水的性质进行下列实验。下列实验操作和现象得出的结论不正确的是( )
选项 实验操作及现象 结论
A 向紫色石蕊试液中滴入新制氯水，溶液先变红后褪色 新制氯水中含有H＋、HClO
B 向NaHCO3溶液中滴入新制氯水，产生较多气泡 HClO与NaHCO3反应生成CO2
C 向AgNO3溶液中滴入新制氯水，产生白色沉淀 新制氯水中含有Cl－
D 新制氯水光照一段时间后，有气泡产生 光照新制氯水可生成O2
7. (2024·深圳)下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 盐酸有挥发性，可用于除铁锈
B. Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸
C. NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂
D. NaOH显碱性，可用作干燥剂
8. 配平下列反应的化学(或离子)方程式：
(1) ____NaClO3＋____SO2＋____H2SO4===____ClO2＋____NaHSO4
(2) ____Cl2＋____KOH____KCl＋____KClO3＋____H2O
(3) ____K2Cr2O7＋____HCl===____KCl＋____CrCl3＋____Cl2↑＋______
(4) ____KIO3＋____HI===____KI＋____I2＋____H2O
(5) ____KClO3＋____HCl(浓) ===____KCl＋____ClO2↑＋____Cl2↑＋____H2O
(6) ____Br2＋____CO===____BrO＋____Br－＋____CO2↑
9. 某兴趣小组组装如图所示的装置可用于制备Cl2并验证其性质(部分夹持仪器已省略)：
回答下列问题：
Ⅰ. Cl2的制备
(1) 装置A制备氯气的离子方程式为____________________________；装置B中饱和食盐水的作用是________________。
Ⅱ. Cl2的性质
(2) 将氯水滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红后褪色，说明氯水具有___________________________
____________________________________(填性质)。
(3) 比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。打开K2，关闭K1，向装置C中缓缓通入少量氯气时，反应的离子方程式为________________________；当装置C中溶液刚变为橙黄色时，先关闭分液漏斗旋塞，再________________(写出开关操作)。用玻璃棒蘸取少量装置C中溶液滴在淀粉碘化钾试纸上，观察到的现象是____________；说明氯、溴、碘单质的氧化性由强到弱的顺序为________________。
10. 如图所示的是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持仪器已略)。
回答下列问题：
(1) 装置A中是用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2，请写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________；
并用单线桥法表示电子转移的方向和数目。
(2) 装置B有安全瓶作用，监测实验进行时C中是否发生堵塞，写出发生堵塞时B中的现象：_____________________________________________________________________________。
(3) 装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入________________________________________________________________________ (填序号)。
①无水CaCl2
②干燥的有色布条
③湿润的有色布条
(4) 装置D用于制取少量漂白粉，漂白粉的有效成分是________(写化学式)。
(5) 装置E中潮湿的Cl2与Na2CO3反应，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐，写出该反应的化学方程式(已知Cl2与Na2CO3反应时化学计量数相等)： __________________________________________。
(6) 设计实验方案验证E中生成的固体中存在HCO：________________________________________
________________________________________________________________________。
(7) 装置G中NaOH溶液的作用是________________________。
