人教版（2019）高中化学必修一 同步学案 2.2.2氯气的制法 氯离子的检验
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）高中化学必修一 同步学案 2.2.2氯气的制法 氯离子的检验 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-07-05 09:41:55 | ||
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文档简介
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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
第2课时 氯气的制法 氯离子的检验
知识点一、氯气的实验室制法
药品：二氧化锰和浓盐酸
【注】反应物中的盐酸一定要用浓盐酸，浓盐酸一旦变成稀盐酸，反应将不再进行
反应原理：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
实验装置
净化装置
用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl，用浓硫酸干燥，不能使用碱性干燥剂（如生石灰、碱石灰）
收集装置
用向上排空气法或排饱和食盐水法收集氯气
6．检验和验满
用湿润的蓝色石蕊试纸或湿润的淀粉—KI试纸检验氯气（验满时放瓶口）
7．尾气处理
氯气有毒，会污染空气，需要用NaOH溶液吸收，不能用澄清石灰水或饱和石灰水来吸收Cl2，原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小，不能将Cl2吸收完全
【注】实验室制氯气也常用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、PbO2等氧化剂代替MnO2，如把浓盐酸滴到KMnO4固体上即发生反应2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O（反应无需加热）
【例1】某化学小组用下图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是( )
A．该装置图中至少存在两处明显错误
B．该实验中收集氯气的方法不正确
C．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理
D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出
【例2】实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是( )
①连接好装置，检查气密性 ②缓缓加热 ③在烧瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入浓盐酸 ④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸 ⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收 ⑥当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气
A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
【例3】下列离子方程式错误的是( )
A．实验室制Cl2：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
B．在NaCl溶液中滴入AgNO3试液：Ag＋＋Cl－===AgCl↓
C．Cl2溶于水：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
D．用NaOH溶液吸收Cl2：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
【例4】在实验室中制取纯净、干燥的氯气，常使生成的氯气通过两个洗气瓶，第一个洗气瓶中盛有( )
A．浓硫酸 B．烧碱溶液
C．饱和食盐水 D．石灰水
【例5】在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2。下列收集Cl2的装置正确的是( )
【例6】某实验室的尾气中含有较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，下列试剂最适合的是( )
A．饱和的石灰水 B．饱和的食盐水
C．自来水 D．烧碱溶液
【例7】甲、乙两位同学在实验室里制取氯气：甲用含14.6 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；乙用8.7 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得氯气的质量（ ）
A．甲比乙多 B．乙比甲多 C．一样多 D．无法比较
【例8】实验室既可用浓盐酸与MnO2在加热时反应制备Cl2，也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2，下列有关说法中不正确的是（ ）
A．由题目信息知：KMnO4的氧化性比MnO2的强
B．制备氯气的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂
C．用排气法收集不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满气体
D．用足量MnO2与含有4 mol HCl的浓盐酸在加热条件下反应，得到Cl2的物质的量小于1 mol
【例9】下图所示是实验室氯气的制备、收集、性质验证和尾气处理的装置，其中正确的是（ ）
【例10】已知HCN的某些性质与氯化氢相似。(CN)2与Cl2相似，写出下列反应的化学方程式
（1）MnO2和HCN溶液加热反应_______________________________________；
（2）(CN)2和KOH溶液反应____________________________________________。
【例11】在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制取纯净干燥的氯气时，用浓硫酸干燥氯气，用饱和食盐水吸收Cl2中的氯化氢气体。Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小。用氢氧化钠溶液吸收多余的Cl2，以防止污染空气。下图是某学生设计的实验装置图：
上述装置中有哪些错误？请分别指出。(有几处填几处)
(1)__________________________________________________；
(2)__________________________________________________；
(3)__________________________________________________；
(4)__________________________________________________。
知识点二、氯离子的检验
1．氯离子检验的实验探究
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。然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。
实验现象 离子方程式
加入AgNO3溶液后 加入稀硝酸后
稀盐酸 出现白色沉淀 沉淀不溶解 Ag++Cl- =AgCl↓
NaCl溶液 出现白色沉淀 沉淀不溶解 Ag++Cl- =AgCl↓
Na2CO3溶液 出现白色沉淀 沉淀溶解并产生气泡 2Ag++CO32-=Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑
2．氯离子检验的一般步骤
某溶液无现象白色沉淀，则证明原溶液中含Cl－。
【注】
①Cl－的检验步骤也可表述为在待测液中直接加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中含有Cl－
②用稀硝酸酸化，主要是排除CO32-的干扰，不能用稀盐酸酸化，因为盐酸会引入Cl－
【思考】如何检验Na2CO3固体中是否混入了少量的NaCl杂质？
取少量Na2CO3固体，加水溶解，制成溶液。向该溶液中加入稀硝酸至没有气泡冒出为止，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明原Na2CO3固体中有NaCl；若没有白色沉淀产生，说明原Na2CO3固体中无NaCl
【例12】下列检验Cl－的方法正确的是( )
A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－
B．在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－
D．在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
【例13】检验Cl－所用的试剂为AgNO3溶液和稀硝酸，稀硝酸的作用是( )
A．防止CO等离子的干扰 B．防止Cl－的干扰
C．生成AgNO3沉淀 D．防止NO的干扰
【例14】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。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．酚酞试液 B．氯化钡溶液
C．氢氧化钠溶液 D．硝酸银溶液
【例15】能证明某溶液中含有NaCl的是( )
A．焰色反应是黄色
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．焰色反应是黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
【例16】某无色溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中可能含有（ ）
A．Cl-、SO42- B．Cl-、NO3- C．Cl-、CO32- D．Cl-、OH-
【例17】下列物质中含有自由氯离子的是________
①食盐溶液 ②氯化氢水溶液 ③氯酸钾溶液 ④液态氯化氢
⑤氯水 ⑥CCl4液体 ⑦自来水
答案：例1 B； 例2 D； 例3 C； 例4 C； 例5 C； 例6 D； 例7 B；
例8 B； 例9 C；
例10 （1）MnO2+4HCNMn(CN)2+(CN)2↑+2H2O；
（2）(CN)2+2KOH=KCN+KCNO+H2O
例11(1)烧瓶下面缺石棉网
(2)铁圈下面没有酒精灯
(3)盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了
(4)盛浓H2SO4的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶导管短进长出
例12 D； 例13 A； 例14 D； 例15 D； 例16 C
例17 ①②⑤⑦
课后练习
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)实验室制取氯气的装置中盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替 ( )
(2)为了便于学生观察氯气的制备实验,可在讲台上直接做氯气的制备实验 ( )
(3)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀,说明该溶液中一定含Cl- ( )
(4)NaClO中含有氯元素,向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液,可产生白色沉淀 ( )
答案:××××
1.欲除去Cl2中的少量HCl气体,可选用 ( )
A.NaOH溶液 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.石灰水
答案:B
2.下列说法中正确的是 ( )
A.Cl-和Cl2都有毒
B.将AgNO3溶液滴入某溶液中,若出现沉淀,则说明溶液中含有Cl-
C.将NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或将氯气通入AgNO3溶液中均会出现白色沉淀
D.含Cl-的溶液和氯水一样均呈黄绿色
答案:C
3.(双选)下列关于实验室制取氯气的说法中正确的是( )
A.盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替
B.为了便于学生观察氯气的制备实验,可在讲台上直接做氯气的制备实验
C.可用NaOH溶液吸收尾气
D.可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸,观察氯气是否收集满
答案:CD
4.氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质COCl2(光气)和氯化氢,为防止事故发生,使用前要检验氯仿是否变质,应选用的检验试剂是 ( )
A.水 B.AgNO3溶液 C.NaOH溶液 D.KI溶液
答案:B
5.如图所示,若关闭弹簧夹Ⅰ,打开弹簧夹Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后通入乙瓶中,布条不褪色;若关闭弹簧夹Ⅱ,打开弹簧夹Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓硫酸 ②NaOH溶液 ③KI溶液 ④饱和NaCl溶液
A.② B.②③ C.①②③ D.①②④
解析:由题中信息知通入气体为Cl2、H2O的混合气体,湿润的氯气能使红色布条褪色,但氯气通过浓硫酸干燥后,不能使红色布条褪色;氯气经过NaOH溶液被吸收,不能使红色布条褪色;氯气经过KI溶液,发生反应:2KI+Cl2=2KCl+I2,氯气被吸收,不能使红色布条褪色;氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,通过饱和NaCl溶液的氯气能使红色布条褪色。
答案:C
6.实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2,并以干燥的Cl2为原料进行实验,装置如图所示。(已知:铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气)
(1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为 、 ；从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管,将对实验产生的不良后果是 。
(2)实验时,先点燃A处的酒精灯,让氯气充满装置,再点燃D处的酒精灯,写出D中反应的化学方程式: 。
(3)F装置所起的作用是 , 。
(4)用廉价的石灰乳吸收氯气可制得漂粉精,写出工业制漂粉精反应的化学方程式: 。
答案: (1)饱和食盐水 浓硫酸 未经除去的氯化氢和水蒸气随氯气进入D中与铁能反应生成氢气,氢气和氯气混合会发生爆炸
(2)2Fe+3Cl22FeCl3
(3)吸收多余的氯气,防止污染环境 防止空气中的水蒸气进入D中
(4)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【拓展提高】
7.向未知水溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,再加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,且有无色无味的气体生成,将此气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,由此判断未知水溶液中可能含有 ( )
A.CO32-、NO3- B.Cl-、NO3- C.Cl-、CO32- D.Cl-、OH-
答案:C
8.有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液,为鉴别它们,取四支试管,每支试管分别装入上述一种溶液,再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液,下列叙述中错误的是 ( )
A.若有三支试管出现沉淀时,则后加入的是AgNO3溶液
B.全部没有明显现象时,则后加入的是NH4NO3
C.一支试管出现气泡、两支试管出现沉淀时,则后加入的是HCl溶液
D.若只有两支试管出现沉淀时,则后加入的是BaCl2溶液
解析:AgNO3与Na2CO3、BaCl2、HCl反应均有白色沉淀生成,与NH4NO3不反应,A项正确;NH4NO3与其他溶液均不反应,B项正确;盐酸加入其他溶液中后,Na2CO3溶液出现气泡,AgNO3溶液出现沉淀,其他没有明显现象,C项错误;BaCl2溶液加入其他溶液中,Na2CO3、AgNO3两种溶液产生沉淀,D项正确。
答案:C
9.某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取漂白粉,据此回答下列问题:
(1)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气,反应的化学方程式为 。
(2)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是 。
(3)C装置的作用是 。
(4)家庭中使用漂白粉时,为了增强漂白能力,可加入少量的物质
是 (填字母)。
A.食盐 B.食醋 C.烧碱 D.纯碱
解析: (4)漂白粉中的Ca(ClO)2与CH3COOH反应生成HClO,因此使用漂白粉时加入少量食醋,能提高漂白粉的漂白能力。
答案: (1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)吸收多余Cl2,防止污染空气 (4)B
【挑战创新】
10.(1)实验室制取氯气时,下列操作中错误的是 (填字母)。
A.装置Ⅰ可用于制取少量氯气 B.用装置Ⅱ除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置Ⅲ制取氯气 D.用装置Ⅳ干燥氯气
(2)实验室制取干燥、纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸外,还需要的试剂是 、 、
。
(3)已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气及验证它与金属的反应,每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是 (填字母)。
(4)氯气是有毒气体,必须进行尾气处理,写出实验室中氯气尾气处理的离子方程式: 。
(5)漂白液(有效成分为次氯酸钠)和洁厕灵(有效成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体(氯气)的离子方程式: 。
答案: (1)ABCD (2)饱和食盐水 浓硫酸 氢氧化钠溶液
(3)BD (4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5)Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
11．从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质，是一种行之有效的方法。以下是氯元素形成物质的价-类二维图的部分信息。
（1）根据图中信息，写出任意两种氯的氧化物的化学式：__________。
（2）工业上制取氯的氢化物的反应原理是__________________________（写化学方程式）
（3）Cl2既具有氧化性，也具有还原性，请结合价-类二维图说明原因：__________________________。
（4）HClO4的化学名称是____________，写出HClO4与NaOH反应的化学方程式：____________________。
（5）（天津卷）KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1:1。写出该反应的化学方程式：______________________。
答案: （1）Cl2O、ClO2 （2）
Cl2中氯元素的化合价为0价，氯元素还有-1价和+1价等价态，因此Cl2既具有氧化性，也具有还原性
高氯酸 HClO4+NaOH=NaClO4+H2O
12．如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。
(1)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是a―→______―→______―→d。
(2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开夹子K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为________________________。
为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用_____________。
(3)D处反应完毕后，关闭夹子K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是____________________，B的作用是____________________。[来
(4)用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已检查完气密性良好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl4，盖好玻璃塞(如图)，振荡，静置于铁架台上，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是________(填“上层液”或“下层液”)，再装入如下图所示的烧杯中，能使有色布条褪色的是________(填“上层液”或“下层液”)。
(5)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图________________。
答案: (1)c b
(2)2Cl2＋C＋2H2O△4HCl＋CO2 加入的浓硫酸溶于水能放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气，从而提供足量的水蒸气供D中反应需要
瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升 贮存少量剩余Cl2，避免Cl2逸出对环境造成污染
(4)下层液 上层液
(5)D中反应生成的HCl气体极易溶于水，易发生倒吸 改进后的装置如图所示
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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
第2课时 氯气的制法 氯离子的检验
知识点一、氯气的实验室制法
药品：二氧化锰和浓盐酸
【注】反应物中的盐酸一定要用浓盐酸，浓盐酸一旦变成稀盐酸，反应将不再进行
反应原理：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
实验装置
净化装置
用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl，用浓硫酸干燥，不能使用碱性干燥剂（如生石灰、碱石灰）
收集装置
用向上排空气法或排饱和食盐水法收集氯气
6．检验和验满
用湿润的蓝色石蕊试纸或湿润的淀粉—KI试纸检验氯气（验满时放瓶口）
7．尾气处理
氯气有毒，会污染空气，需要用NaOH溶液吸收，不能用澄清石灰水或饱和石灰水来吸收Cl2，原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小，不能将Cl2吸收完全
【注】实验室制氯气也常用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、PbO2等氧化剂代替MnO2，如把浓盐酸滴到KMnO4固体上即发生反应2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O（反应无需加热）
【例1】某化学小组用下图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是( )
A．该装置图中至少存在两处明显错误
B．该实验中收集氯气的方法不正确
C．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理
D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出
【例2】实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是( )
①连接好装置，检查气密性 ②缓缓加热 ③在烧瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入浓盐酸 ④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸 ⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收 ⑥当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气
A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
【例3】下列离子方程式错误的是( )
A．实验室制Cl2：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
B．在NaCl溶液中滴入AgNO3试液：Ag＋＋Cl－===AgCl↓
C．Cl2溶于水：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－
D．用NaOH溶液吸收Cl2：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
【例4】在实验室中制取纯净、干燥的氯气，常使生成的氯气通过两个洗气瓶，第一个洗气瓶中盛有( )
A．浓硫酸 B．烧碱溶液
C．饱和食盐水 D．石灰水
【例5】在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2。下列收集Cl2的装置正确的是( )
【例6】某实验室的尾气中含有较多的氯气，有毒，要吸收这些尾气，下列试剂最适合的是( )
A．饱和的石灰水 B．饱和的食盐水
C．自来水 D．烧碱溶液
【例7】甲、乙两位同学在实验室里制取氯气：甲用含14.6 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；乙用8.7 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得氯气的质量（ ）
A．甲比乙多 B．乙比甲多 C．一样多 D．无法比较
【例8】实验室既可用浓盐酸与MnO2在加热时反应制备Cl2，也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2，下列有关说法中不正确的是（ ）
A．由题目信息知：KMnO4的氧化性比MnO2的强
B．制备氯气的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂
C．用排气法收集不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满气体
D．用足量MnO2与含有4 mol HCl的浓盐酸在加热条件下反应，得到Cl2的物质的量小于1 mol
【例9】下图所示是实验室氯气的制备、收集、性质验证和尾气处理的装置，其中正确的是（ ）
【例10】已知HCN的某些性质与氯化氢相似。(CN)2与Cl2相似，写出下列反应的化学方程式
（1）MnO2和HCN溶液加热反应_______________________________________；
（2）(CN)2和KOH溶液反应____________________________________________。
【例11】在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制取纯净干燥的氯气时，用浓硫酸干燥氯气，用饱和食盐水吸收Cl2中的氯化氢气体。Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小。用氢氧化钠溶液吸收多余的Cl2，以防止污染空气。下图是某学生设计的实验装置图：
上述装置中有哪些错误？请分别指出。(有几处填几处)
(1)__________________________________________________；
(2)__________________________________________________；
(3)__________________________________________________；
(4)__________________________________________________。
知识点二、氯离子的检验
1．氯离子检验的实验探究
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。然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。
实验现象 离子方程式
加入AgNO3溶液后 加入稀硝酸后
稀盐酸 出现白色沉淀 沉淀不溶解 Ag++Cl- =AgCl↓
NaCl溶液 出现白色沉淀 沉淀不溶解 Ag++Cl- =AgCl↓
Na2CO3溶液 出现白色沉淀 沉淀溶解并产生气泡 2Ag++CO32-=Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+=2Ag++H2O+CO2↑
2．氯离子检验的一般步骤
某溶液无现象白色沉淀，则证明原溶液中含Cl－。
【注】
①Cl－的检验步骤也可表述为在待测液中直接加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中含有Cl－
②用稀硝酸酸化，主要是排除CO32-的干扰，不能用稀盐酸酸化，因为盐酸会引入Cl－
【思考】如何检验Na2CO3固体中是否混入了少量的NaCl杂质？
取少量Na2CO3固体，加水溶解，制成溶液。向该溶液中加入稀硝酸至没有气泡冒出为止，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明原Na2CO3固体中有NaCl；若没有白色沉淀产生，说明原Na2CO3固体中无NaCl
【例12】下列检验Cl－的方法正确的是( )
A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－
B．在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－
D．在某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－
【例13】检验Cl－所用的试剂为AgNO3溶液和稀硝酸，稀硝酸的作用是( )
A．防止CO等离子的干扰 B．防止Cl－的干扰
C．生成AgNO3沉淀 D．防止NO的干扰
【例14】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。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．酚酞试液 B．氯化钡溶液
C．氢氧化钠溶液 D．硝酸银溶液
【例15】能证明某溶液中含有NaCl的是( )
A．焰色反应是黄色
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．焰色反应是黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
【例16】某无色溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中可能含有（ ）
A．Cl-、SO42- B．Cl-、NO3- C．Cl-、CO32- D．Cl-、OH-
【例17】下列物质中含有自由氯离子的是________
①食盐溶液 ②氯化氢水溶液 ③氯酸钾溶液 ④液态氯化氢
⑤氯水 ⑥CCl4液体 ⑦自来水
答案：例1 B； 例2 D； 例3 C； 例4 C； 例5 C； 例6 D； 例7 B；
例8 B； 例9 C；
例10 （1）MnO2+4HCNMn(CN)2+(CN)2↑+2H2O；
（2）(CN)2+2KOH=KCN+KCNO+H2O
例11(1)烧瓶下面缺石棉网
(2)铁圈下面没有酒精灯
(3)盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了
(4)盛浓H2SO4的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶导管短进长出
例12 D； 例13 A； 例14 D； 例15 D； 例16 C
例17 ①②⑤⑦
课后练习
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)实验室制取氯气的装置中盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替 ( )
(2)为了便于学生观察氯气的制备实验,可在讲台上直接做氯气的制备实验 ( )
(3)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀,说明该溶液中一定含Cl- ( )
(4)NaClO中含有氯元素,向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液,可产生白色沉淀 ( )
答案:××××
1.欲除去Cl2中的少量HCl气体,可选用 ( )
A.NaOH溶液 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.石灰水
答案:B
2.下列说法中正确的是 ( )
A.Cl-和Cl2都有毒
B.将AgNO3溶液滴入某溶液中,若出现沉淀,则说明溶液中含有Cl-
C.将NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或将氯气通入AgNO3溶液中均会出现白色沉淀
D.含Cl-的溶液和氯水一样均呈黄绿色
答案:C
3.(双选)下列关于实验室制取氯气的说法中正确的是( )
A.盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替
B.为了便于学生观察氯气的制备实验,可在讲台上直接做氯气的制备实验
C.可用NaOH溶液吸收尾气
D.可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸,观察氯气是否收集满
答案:CD
4.氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质COCl2(光气)和氯化氢,为防止事故发生,使用前要检验氯仿是否变质,应选用的检验试剂是 ( )
A.水 B.AgNO3溶液 C.NaOH溶液 D.KI溶液
答案:B
5.如图所示,若关闭弹簧夹Ⅰ,打开弹簧夹Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后通入乙瓶中,布条不褪色;若关闭弹簧夹Ⅱ,打开弹簧夹Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是( )
①浓硫酸 ②NaOH溶液 ③KI溶液 ④饱和NaCl溶液
A.② B.②③ C.①②③ D.①②④
解析:由题中信息知通入气体为Cl2、H2O的混合气体,湿润的氯气能使红色布条褪色,但氯气通过浓硫酸干燥后,不能使红色布条褪色;氯气经过NaOH溶液被吸收,不能使红色布条褪色;氯气经过KI溶液,发生反应:2KI+Cl2=2KCl+I2,氯气被吸收,不能使红色布条褪色;氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,通过饱和NaCl溶液的氯气能使红色布条褪色。
答案:C
6.实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2,并以干燥的Cl2为原料进行实验,装置如图所示。(已知:铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气)
(1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为 、 ；从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管,将对实验产生的不良后果是 。
(2)实验时,先点燃A处的酒精灯,让氯气充满装置,再点燃D处的酒精灯,写出D中反应的化学方程式: 。
(3)F装置所起的作用是 , 。
(4)用廉价的石灰乳吸收氯气可制得漂粉精,写出工业制漂粉精反应的化学方程式: 。
答案: (1)饱和食盐水 浓硫酸 未经除去的氯化氢和水蒸气随氯气进入D中与铁能反应生成氢气,氢气和氯气混合会发生爆炸
(2)2Fe+3Cl22FeCl3
(3)吸收多余的氯气,防止污染环境 防止空气中的水蒸气进入D中
(4)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【拓展提高】
7.向未知水溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,再加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,且有无色无味的气体生成,将此气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,由此判断未知水溶液中可能含有 ( )
A.CO32-、NO3- B.Cl-、NO3- C.Cl-、CO32- D.Cl-、OH-
答案:C
8.有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液,为鉴别它们,取四支试管,每支试管分别装入上述一种溶液,再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液,下列叙述中错误的是 ( )
A.若有三支试管出现沉淀时,则后加入的是AgNO3溶液
B.全部没有明显现象时,则后加入的是NH4NO3
C.一支试管出现气泡、两支试管出现沉淀时,则后加入的是HCl溶液
D.若只有两支试管出现沉淀时,则后加入的是BaCl2溶液
解析:AgNO3与Na2CO3、BaCl2、HCl反应均有白色沉淀生成,与NH4NO3不反应,A项正确;NH4NO3与其他溶液均不反应,B项正确;盐酸加入其他溶液中后,Na2CO3溶液出现气泡,AgNO3溶液出现沉淀,其他没有明显现象,C项错误;BaCl2溶液加入其他溶液中,Na2CO3、AgNO3两种溶液产生沉淀,D项正确。
答案:C
9.某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取漂白粉,据此回答下列问题:
(1)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气,反应的化学方程式为 。
(2)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是 。
(3)C装置的作用是 。
(4)家庭中使用漂白粉时,为了增强漂白能力,可加入少量的物质
是 (填字母)。
A.食盐 B.食醋 C.烧碱 D.纯碱
解析: (4)漂白粉中的Ca(ClO)2与CH3COOH反应生成HClO,因此使用漂白粉时加入少量食醋,能提高漂白粉的漂白能力。
答案: (1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)吸收多余Cl2,防止污染空气 (4)B
【挑战创新】
10.(1)实验室制取氯气时,下列操作中错误的是 (填字母)。
A.装置Ⅰ可用于制取少量氯气 B.用装置Ⅱ除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置Ⅲ制取氯气 D.用装置Ⅳ干燥氯气
(2)实验室制取干燥、纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸外,还需要的试剂是 、 、
。
(3)已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气及验证它与金属的反应,每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是 (填字母)。
(4)氯气是有毒气体,必须进行尾气处理,写出实验室中氯气尾气处理的离子方程式: 。
(5)漂白液(有效成分为次氯酸钠)和洁厕灵(有效成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体(氯气)的离子方程式: 。
答案: (1)ABCD (2)饱和食盐水 浓硫酸 氢氧化钠溶液
(3)BD (4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5)Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
11．从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质，是一种行之有效的方法。以下是氯元素形成物质的价-类二维图的部分信息。
（1）根据图中信息，写出任意两种氯的氧化物的化学式：__________。
（2）工业上制取氯的氢化物的反应原理是__________________________（写化学方程式）
（3）Cl2既具有氧化性，也具有还原性，请结合价-类二维图说明原因：__________________________。
（4）HClO4的化学名称是____________，写出HClO4与NaOH反应的化学方程式：____________________。
（5）（天津卷）KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1:1。写出该反应的化学方程式：______________________。
答案: （1）Cl2O、ClO2 （2）
Cl2中氯元素的化合价为0价，氯元素还有-1价和+1价等价态，因此Cl2既具有氧化性，也具有还原性
高氯酸 HClO4+NaOH=NaClO4+H2O
12．如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。
(1)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是a―→______―→______―→d。
(2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开夹子K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为________________________。
为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用_____________。
(3)D处反应完毕后，关闭夹子K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是____________________，B的作用是____________________。[来
(4)用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已检查完气密性良好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl4，盖好玻璃塞(如图)，振荡，静置于铁架台上，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是________(填“上层液”或“下层液”)，再装入如下图所示的烧杯中，能使有色布条褪色的是________(填“上层液”或“下层液”)。
(5)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图________________。
答案: (1)c b
(2)2Cl2＋C＋2H2O△4HCl＋CO2 加入的浓硫酸溶于水能放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气，从而提供足量的水蒸气供D中反应需要
瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升 贮存少量剩余Cl2，避免Cl2逸出对环境造成污染
(4)下层液 上层液
(5)D中反应生成的HCl气体极易溶于水，易发生倒吸 改进后的装置如图所示
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