高中人教版 (2019)第二节 氯及其化合物备课ppt课件

2.2.2氯气的实验室制法与氯离子的检验

1．为探究氯气的某些性质，设计如下装置。下列有关反应的离子方程式不正确的是

A．  用甲产生黄绿色气体：2MnO- 4+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑=8H2O

B．  乙可制得饱和氯水：Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-

C．丙中溶液显棕黄色：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+

D．丁可用于处理尾气：Cl2+2OH-=H2O+Cl-+ClO-

【答案】B

【解析】A．KMnO4与浓盐酸在常温下发生氧化还原反应产生KCl、MnCl2、Cl2、H2O，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，结合物质的拆分原则，可知该反应的离子方程式为：2MnO- 4+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑=8H2O，A正确；

B．HClO是弱酸，应该写化学式，反应的离子方程式应该为Cl2+H2OH++Cl-+HClO-，B错误；

C．Cl2具有强氧化性，与FeCl2反应产生FeCl3，该反应的离子方程式应该为：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，C正确；

D．Cl2是大气污染物，根据其能够与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O的性质，可以用NaOH溶液进行尾气处理，反应的离子方程式应该为：Cl2+2OH-=H2O+Cl-+ClO-，D正确；

故合理选项是B。

2．为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取Cl2 (利用MnO2与浓盐酸反应可制取Cl2)，并将Cl2依次通入NaBr溶液和KI-淀粉溶液中。如图所示仪器及药品，试回答：

(1)装置4中仪器名称为_______，若所制取气体从左向右流向时，上述仪器接口的连接顺序为_______。

(2)装置5中反应的化学方程式为_______ ，反应中HCl的作用为_______。

(3)装置3的作用是_______，反应的离子方程式为_______。

(4)装置1中产生的现象是_______，反应的化学方程式为_______。

【答案】(1)     分液漏斗     FGHDCBAE

(2)     MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O     还原剂和酸性

(3)     吸收多余的Cl2，防止污染空气     Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

(4)     溶液变蓝    Cl2+2KI=I2+2KCl

【解析】为比较卤素单质的氧化性，利用MnO2与浓盐酸反应可制取Cl2)，并将Cl2依次通入NaBr溶液和KI-淀粉溶液中，装置4中F和装置5中G连接可组成制备氯气的装置，产生的氯气依次通过装置2中溴化钠溶液和装置1中KI-淀粉溶液，最后用装置3中NaOH溶液吸收过量的氯气，防止污染环境。

（1）

装置4中仪器由结构可知名称为分液漏斗；根据实验目的和分析可知，制取气体从左向右流向时，上述仪器接口的连接顺序为FGHDCBAE，故答案为：分液漏斗；FGHDCBAE；

（2）

装置5为制备氯气的装置，其中反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，根据方程式可知氯元素化合价有升高，也有保持不变形成盐，所以HCl的作用是还原剂和酸性，故答案为：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O；还原剂和酸性；

（3）

装置3中盛放的是NaOH溶液，作用是吸收多余的Cl2，防止污染空气，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：吸收多余的Cl2，防止污染空气；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

（4）

装置1中是氯气和KI发生反应，会生成碘单质，遇淀粉会变蓝色，所以产生的现象是溶液变蓝，反应的化学方程式为I2+2KI=I2+2KCl，故答案为：溶液变蓝；I2+2KI=I2+2KCl。

3．如图为实验室制取纯净、干燥的氯气，并验证氯气性质的装置。其中E瓶放有干燥红色布条；F中为红色的铜网，其右端出气管口放有脱脂棉。

(1)写出实验室制氯气的离子方程式并用“单线桥”法标明电子转移的方向和数目：_______

(2)装置C中盛装的溶液是_______，D中试剂的作用是_______。

(3)在空气中点燃纯净的氢气，然后把导管缓慢伸入盛满气体(B中产生的气体)的集气瓶中，请描述实验现象_______

(4)E中的红色布条是否褪色？_______，F中的反应现象为_______。

(5)新制氯水呈黄绿色说明其中含有_______，(填化学式，下同)，将AgNO3溶液滴入可观察到白色沉淀说明其中含有_______。

(6)H中的试剂为_______，用来吸收多余氯气。该反应的化学方程式为_______。

【答案】(1)MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O

(2)     饱和食盐水     干燥氯气

(3)   氢气在氯气中安静的燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾生成

(4)     否     产生大量棕黄色烟

(5)     Cl2     Cl-

(6)     NaOH溶液     2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O

【解析】由实验装置可知，A为分液漏斗，B中发生MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，C中饱和食盐水可除去HCl，D中浓硫酸干燥氯气，E中干燥红色布条不褪色，F中发生Cu+Cl2CuCl2，G中收集氯气，H中NaOH吸收尾气，发生的反应方程式为2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O，以此来解答。

（1）

实验室制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，浓盐酸中氯元素失去2个电子，二氧

化锰中锰元素得到2个电子，单线桥表示电子转移为MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O；

（2）

由于盐酸会挥发出氯化氢气体，制取的氯气中含有HCl杂质气体，利用其易溶于水的性质，同时减少氯气的溶解损失，装置C中盛装的溶液是饱和食盐水，浓硫酸具有吸水性，D中试剂的作用是干燥氯气，故答案为：饱和食盐水；干燥氯气；

（3）

点燃氢气伸入氯气中燃烧，生成氯化氢气体，在空气中遇冷形成小水滴，现象是：氢气在氯气中安静的燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口有白雾生成；

（4）

干燥的氯气不具有漂白性，E中干燥红色布条不褪色；F中发生Cu+Cl2CuCl2，观察的现象是：产生大量棕黄色烟；

（5）

新制氯水呈黄绿色说明其中含有Cl2，将AgNO3溶液滴入银离子和氯离子反应生成白色沉淀即AgCl，说明其中含有Cl-；

（6）

氯气是有毒气体，用强碱溶液吸收，H中选用NaOH溶液进行尾气处理，氢氧化钠和氯气反应生成次氯酸钠和氯化钠，反应的化学方程式为2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O。

4．某溶液中可能含有Cl-、CO、SO。为了检验其中是否含有Cl-，需要的试剂是

A．稀硫酸  硝酸银溶液 B．稀盐酸  硝酸银溶液

C．硝酸银溶液 D．稀硝酸  硝酸银溶液

【答案】D

【解析】检验Cl-，可加入硝酸银，但含有SO2- 3、CO2- 3，都可生成沉淀，可先加入加入硝酸酸化除杂，再加入硝酸银检验是否含有Cl-；

故选D。

5．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如表所示操作，根据现象得出的结论正确的是

A．A B．B C．C D．D

【答案】B

【解析】A．向无色溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀的离子可能是SO2- 4，也可能是CO2- 3、SO2- 3，故A错误；

B．滴加Ba(NO3)2溶液无沉淀产生，说明不含有SO2- 4、CO2- 3、SO2- 3，再滴加AgNO3溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，说明有AgCl白色沉淀产生，证明原溶液中含Cl-，故B正确；

C．向无色溶液中滴加盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中可能含有HCO- 3、CO2- 3，也可能含有HSCO- 3、SO2- 3，故C错误；

D．向无色溶液中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，原溶液中可能不含有NH+ 4，也可能有NH+ 4，但由于反应产生的NH3•H2O的浓度小，不能分解产生NH3，故D错误；

故选：B。

6．A、B、C、D四种可溶性盐，其阳离子分别是Na＋、Ba2＋、Cu2＋、Ag＋中的某一种，阴离子分别是Cl-、SO2- 4、CO2- 3、NO- 3中的某一种。现做以下实验：

①将四种盐各取少量，分别溶于盛有5 mL蒸馏水的4支试管中，只有B盐溶液呈蓝色。②分别向4支试管中加入2 mL稀盐酸，发现A盐溶液中产生白色沉淀，C盐溶液中有较多气泡产生，而D盐溶液无明显现象。

(1)根据上述实验事实，推断这四种盐的化学式分别为：

A：___________；B：___________；C：___________；D：___________。

(2)写出下列反应的离子方程式：

①A＋D→： ___________。

②C＋D→：___________。

【答案】(1)     AgNO3     CuSO4     Na2CO3     BaCl2

(2)     Ag++Cl-=AgCl↓     Ba2++ CO2- 3=BaCO3↓

【解析】B盐溶液呈蓝色，则含有Cu2+；加入稀盐酸，A盐溶液中产生白色沉淀，则A盐中含有Ag+、

NO- 3，C盐溶液中有较多气泡产生，则C盐中含有CO2- 3；因为四种盐都是可溶性盐，所以C盐中应含有Na+，B盐中含有SO2- 4；D盐溶液无明显现象，则D盐中含有Ba2+、Cl-。从而得出A、B、C、D四种可溶性盐分别为AgNO3、CuSO4、Na2CO3、BaCl2。

（1）

由分析可知，A：AgNO3；B：CuSO4；C：Na2CO3；D：BaCl2。答案为：AgNO3；CuSO4；Na2CO3；BaCl2；

（2）

①A(AgNO3)与D(BaCl2)反应，生成AgCl沉淀和Ba(NO3)2，离子方程式为：Ag++Cl-=AgCl↓。

②C(Na2CO3)与D(BaCl2)反应，生成BaCO3沉淀和NaCl，离子方程式为：Ba2++ CO2- 3=BaCO3↓。答案为：Ag++Cl-=AgCl↓；Ba2++ CO2- 3=BaCO3↓。

7．如图所示的甲、乙两个装置，均挤压胶头滴管，一段时间后两装置中的气球都明显胀大(忽略液体体积对气球体积的影响)，则滴管和烧瓶中所有试剂可能是

A．A B．B C．C D．D

【答案】B

【解析】A．甲中浓盐酸与MnO2在常温下不反应，所以容器内气体压强不变，气球不变化；乙中二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水，容器内的压强减小，所以气球变大，故A错误；

B．甲中双氧水在二氧化锰的催化下迅速反应生成氧气，气球变大；乙中HCl气体与AgNO3溶液反应，导致容器内的压强小于大气压，所以气球变大，故B正确；

C．甲中浓硝酸与铝发生钝化，所以容器内气体压强不变，气球不变化；乙中氨气极易溶于水，导致容器内的压强小于大气压，所以气球变大，故C错误；

D．甲中氨水与氧化钙作用产生氨气，使容器内压强大于大气压，所以气球变大；乙中稀盐酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，导致容器内压强大于大气压，所以气球不会变大，故D错误。

故选B。

8．FeCl3常做印刷电路板的“腐蚀液”，制备氯化铁晶体的实验装置如图，下列说法不正确的是

A．甲装置中的高锰酸钾可用氯酸钾、漂白精代替

B．实验时应依次打开乙中活塞、弹簧夹、甲中活塞

C．甲中反应的离子方程式为：2MnO- 4+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O

D．丙中可能存在的离子方程式：2Cl2+4OH-=+3Cl-+2H2O

【答案】D

【解析】A．氯酸钾、漂白精均具有氧化性，都能氧化浓盐酸生成氯气，因此甲装置中的高锰酸钾可用氯酸钾、漂白精代替，故A正确；

B．由上述分析可知，先打开乙中活塞，乙中Fe与盐酸反应生成FeCl2，再打开弹簧夹，最后打开甲中活塞制备氯气，利用甲中产生的氯气将FeCl2氧化为FeCl3，故B正确；

C．甲中高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气，反应的离子方程式为2 MnO- 4+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故C正确；

D．该方程式原子不守恒，正确的离子方程式为3Cl2+6OH-=ClO- 3+5Cl-+3H2O，故D错误；

故答案选D。

9．某无色澄清溶液中可能含有：①Na+、②SO2- 4、③Cl-、④HCO- 3、⑤CO2- 3、⑥H+、⑦Cu2+中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：

下列结论正确的是

A．该实验无法确定是否含有④ B．肯定含有的离子是③④⑥

C．可能含有的离子是①③⑦ D．肯定没有的离子是④⑤⑦，可能含有的离子是①③

【答案】D

【解析】A．由实验(1)可知，用紫色石蕊试液检验，溶液变红，则肯定不含有④HCO- 3，A不正确；

B．由实验(1)可知，溶液中肯定不含有④HCO- 3、⑤CO2- 3，但不能肯定Cl-是否存在，B不正确；

C．题干信息显示，原溶液无色，则肯定不含有⑦Cu2+，①Na+、③Cl-不能确定是否存在，C不正确；

D．综合分析实验(1)、(2)，原溶液中肯定没有的离子是④HCO- 3、⑤CO2- 3、⑦Cu2+中，可能含有的离子是①Na+、③Cl-，D正确；

故选D。

10．下列方案设计、。现象和结论都正确的是

A．A B．B C．C D．D

【答案】C

【解析】A．Mg2+可以与NH3∙H2O反应生成Mg(OH)2，但不能排出其它离子的干扰，如Al3+也可以与NH3∙H2O反应生成Al(OH)3白色沉淀，Al3++3NH3∙H2O= Al(OH)3↓＋3NH+ 4，A错误；

B．HCO- 3也可与与盐酸反应生成无色的CO2气体，HCO- 3＋H＋ = H2O ＋CO2↑，因此不能排除HCO- 3的干扰，B错误；

C．取少量该溶液于试管中，先加硝酸银溶液，再加稀硝酸，若产生白色沉淀，则该溶液中一定含有C1-，发生Cl-+Ag+=AgCl↓，AgCl是不溶于稀硝酸的白色沉淀，C正确；

D．CO2- 3也可以与Ba2+形成BaCO3白色沉淀，且Ag+能与Cl-生成AgCl白色沉淀，因此不能排除CO2- 3、Cl-的干扰，D错误；

故选C。

11．某同学设计如图实验方案分离KCl和BaCl2两种固体混合物：

供选择的试剂：Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、稀盐酸。

回答下列问题：

(1)操作①的名称是____，操作②的名称是____。

(2)试剂a是____(填化学式，下同)，试剂b是____。

(3)判断沉淀A已经洗涤干净的方法及现象是____。

(4)加入试剂b所发生反应的化学方程式为____。

(5)有同学认为该方案不能达到实验目的，改进的方法是____。

(6)若要测定原混合物中BaCl2的质量分数，除了要准确称量混合物的质量外，至少还要获得的数据是____(填“A1”、“A”、“B”或“C”)的质量。

【答案】(1)     过滤     蒸发结晶

(2)     K2CO3     KCl

(3)取最后一次的洗涤液少量，先加稀硝酸，无现象，再加硝酸银溶液，无沉淀生成

(4)BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O

(5)向操作②所得滤液中加入足量的稀HCl后，再蒸发结晶得到KCl固体

(6)A1或B

【解析】分离KCl和BaCl2两种固体混合物，可先溶于水，然后加入过量K2CO3使BaCl2转化为沉淀，过滤后沉淀加入盐酸可生成BaCl2溶液，经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2，操作②所得滤液为KCl和K2CO3的混合物，应加入过量盐酸可得KCl。

（1）

操作①为固体和液体的分离，为过滤操作；操作②的名称是蒸发结晶；

（2）

固体溶解后加入过量K2CO3使BaCl2转化为沉淀，过滤后沉淀加入盐酸可生成BaCl2溶液，经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2，则试剂a为K2CO3，试剂b为HCl；

（3）

检验沉淀A已经洗涤干净即检验氯离子是否存在，方法及现象是取最后一次的洗涤液少量，先加稀硝酸，无现象，再加硝酸银溶液，无沉淀生成；

（4）

加入试剂b盐酸与碳酸钡反应可生成BaCl2溶液，反应的化学方程式为BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O；

（5）

该实验不能达到目的，因操作②的滤液中可能混有碳酸钾，应加过量盐酸后蒸发结晶；

（6）

测定氯化钡的质量分数，可计算碳酸钡或分离后氯化钡的质量，即得到沉淀A1或固体B的质量。