2.2.2 氯气的实验室制法 氯离子的检验-2024-2025学年新高一化学暑假新课重难点预习（人教版2019必修第一册）（含答案）

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第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
【课程学习目标】
1.掌握氯气的实验室制法；
2.了解氯离子的检验方法；
3.初步了解卤族元素。
【学科核心素养】
1．通过对“氯气的实验室制法”的学习，培养实验探究和创新意识。
2．通过对“氯离子检验”的学习，培养宏观辨识与微观探析能力。
3．通过对“卤族元素”的初步学习，认识性质变化具有一定规律性和特殊性。
【基础知识全梳理】
一．氯气的实验室制法
1.反应原理： MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
离子方程式： MnO2＋4H＋＋2Cl－ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
2.药品：二氧化锰、浓盐酸
3.制备装置类型： 固体＋液体 气体
4.仪器和装置 ：
分液漏斗、圆底烧瓶、石棉网、铁架台、酒精灯、广口瓶
5.除杂： 饱和食盐水 ；干燥： 浓硫酸
6.收集方法： 向上排空气法 或 排饱和食盐水法
7.尾气处理：玻璃导管通入 氢氧化钠 溶液中；
不用Ca(OH)2 溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。
8.注意事项：
①应使用分液漏斗；
②烧瓶下应垫石棉网；
③应用酒精灯加热；
④应用浓盐酸；
⑤多余Cl2应通入 氢氧化钠 溶液中；
= 6 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑥MnO2在该反应中作氧化剂，也可用KMnO4代替，故酸化高锰酸时不可用盐酸酸化；
= 7 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑦随着盐酸浓度变稀，不能再反应生成氯气，也就是说MnO2过量，盐酸也不会反应完全。
9.其它实验室制氯气的反应原理
①16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑；
②6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑；
③4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑。
二．Cl－的检验
实验2-9
向三支试管中分别加入2-3ml稀盐酸、NaCl、Na2CO3溶液，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象，再分别加入少量稀硝酸，观察现象。
根据上述实验现象，检验Cl－要排除CO32－等离子的干扰，应该 先在被检测的溶液中滴入适量稀硝酸，
使其酸化，再加AgNO3溶液，如产生白色沉淀，可判断溶液中含有Cl－。
【重点难点必掌握】
一．Cl－的检验
【问题探究】
1．若在某无色溶液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有Cl－吗？为什么？
不一定含Cl－，COeq \\al(2－,3)与Ag＋反应也生成白色沉淀。
2．检验Cl－时为何要加入稀硝酸？
防止COeq \\al(2－,3)等离子的干扰。
【知识归纳总结】
1．检验待测液中含有Cl－的一般答题模板
待测液eq \(――→,\s\up7(加稀硝酸酸化))eq \(――→,\s\up7(加AgNO3溶液))白色沉淀，证明待测液中含Cl－。
2．溶液中Cl－检验的注意事项
要排除COeq \\al(2－,3)、POeq \\al(3－,4)等离子的干扰，它们与Ag＋生成的沉淀溶于稀硝酸，故一般先在待测液中加入稀硝酸酸化，以排除COeq \\al(2－,3)等离子的干扰。
二．成盐元素——卤素
1.卤族元素
在元素周期表中，与氯元素处于同一纵行的元素还有： F、 Cl、 Br、 I ，这些元素最外层都有 7 个电子，都是 非金属 元素，都能与Na、K、Ca、Mg等金属反应生成盐，统称为 卤素 。(X2表示)
2.卤素单质的化学性质
（1）氧化性：F2 > Cl2 > Br2 > I2
（2）与H2的化合反应
注：a、HX都极易溶于水，在潮湿空气中都能产生白雾。
b. HX水溶液都是酸,酸性强弱为：HF < HCl < HBr < HI，且HF为弱酸，其余为强酸。
c. HX的还原性强弱为：HF < HCl < HBr < HI
（3）与水的反应
F2： 2F2 + 2H2O=4HF + O2
Cl2、Br2、I2： X2 + H2O = HX + HXO
3.卤素单质及其化合物的用途
（1）单质：F2可制取HF；Br2制备溴化物和溴酸盐；I2遇淀粉变蓝，用于检验碘盐。
（2）AgX：只有AgF可溶，AgCl白色↓，AgBr浅黄色↓，AgI黄色↓。
AgBr用于制变色眼镜和照相底片，AgI常用于人工降雨。
【核心考点精准练】
考点一：氯气的实验室制法
1．（23-24高一下·江西赣州·期中）拟在实验室中制取、收集氯气，并验证其性质。下列图示装置和原理能达到实验目的的是
A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙验证的氧化性
C．用装置丙干燥并收集
D．用装置丁吸收制取漂白粉
2．（2023高一上·广东·学业考试）实验室模拟制备“84”消毒液的装置如图。实验时
A．Ⅰ中盛装的仪器为锥形瓶B．Ⅰ中的反应仅体现了浓盐酸的酸性
C．Ⅱ的主要作用是除去D．Ⅲ中两容器内的溶液均可能有NaClO生成
3．（23-24高一上·河南开封·期末）实验室制取氯气时，下列设计不能达到相应实验目的的是
考点二：氯离子的检验
4．（2023高一下·广西·学业考试）饮用水中余氯含量须符合国家标准。水质检验时，可用溶液与水样反应生成白色沉淀的方法，测定其中的含量，该白色沉淀是
A．B．AgClC．NaClD．
5．（23-24高一上·北京通州·期中）检验溶液中的氯离子时加入稀硝酸的目的是
A．加速沉淀反应的进行B．排除杂质离子的干扰
C．增加沉淀的生成量D．减少沉淀的生成量
考点三：卤素
6．（23-24高一下·上海·阶段练习）盛放液溴的试剂瓶中要加入一定量的水，其目的是
A．制得溴水B．比较水和液溴的密度
C．防止液溴挥发D．防止液溴变质
7．（22-23高一上·浙江·期中）溴(Br)与氯(Cl)同属“卤族元素”，最外层均有7个电子，在反应中容易得1个电子，化学性质具有很大的相似性，氧化性，下面根据氯的性质对溴的性质预测合理的是
A．溴单质只具有氧化性
B．溴蒸气与氢气在加热下反应生成HBr
C．还原性比弱
D．溴单质与足量NaOH溶液反应生成NaBr和HBrO
8．（22-23高一下·上海浦东新·期中）下列关于物质颜色的描述中错误的是
A．碘化钾：紫黑色B．溴蒸气：红棕色
C．碘化银：黄色D．工业盐酸：黄色
【小试牛刀过关测】
1．（2024高一上·黑龙江·学业考试）18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体，其化学式为
A．O2B．N2C．Cl2D．CO2
2．（23-24高一上·山西忻州·期末）下列操作中，符合实验安全规范的是
A．闻氯气气味时，直接把鼻子凑到集气瓶口上闻
B．做钠与水反应的实验时，将未用完的钠放回原试剂瓶中
C．用试管夹夹住试管加热时，大拇指按住试管夹的短柄处
D．用浓硫酸与浓盐酸混合制取HCl气体时，将浓盐酸慢慢滴入浓硫酸中
3．（23-24高一上·江苏无锡·期中）已知KMnO4与浓盐酸在常温下能反应产生Cl2.若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是
A．①处和②处B．只有②处
C．③处和④处D．②处、③处和④处
4．（23-24高一上·山东菏泽·期中）某透明溶液，由、、、、、、、、中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：
Ⅰ.取适量溶液，加入少量的盐酸，无明显变化，得到无色溶液；
Ⅱ.在Ⅰ所得溶液中加入过量的，产生白色沉淀甲，加入过量溶液，沉淀部分溶解；
Ⅲ.取Ⅱ所得滤液，加入过量的和溶液，产生白色沉淀乙；
根据以上实验判断，下列推断正确的是
A．根据操作Ⅰ现象，推断不存在、
B．根据操作Ⅰ、Ⅱ现象，推断一定存在、
C．根据白色沉淀乙，不能推测原溶液中是否存在
D．根据电荷守恒，推测原溶液中存在阳离子、
5．（23-24高一上·河北承德·期末）利用下列装置制取、制备漂白液、收集和进行尾气处理，其中能达到实验目的的是
6．（23-24高一上·北京海淀·期中）下列对离子的检验及结论一定正确的是
A．加入稀盐酸有气体生成，则溶液中一定有
B．某无色溶液滴入无色酚酞试液显红色，该溶液一定显碱性
C．取少量某溶液，向其中加入溶液，通过观察是否有白色沉淀生成，可证明该溶液中是否含有
D．验证烧碱溶液中是否含有，先加稀盐酸除去，再加硝酸银溶液，有白色沉淀出现，证明含
7．（23-24高一上·天津·阶段练习）如图为MnO2的有关转化关系图，下列有关说法中不正确的是
A．反应①~⑥均属于氧化还原反应.
B．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4
C．相同条件下生成等量的O2，反应③和④转移的电子数之比为1：2
D．反应①生成的Cl2经干燥后，可用钢瓶贮运
8．（23-24高一上·陕西西安·阶段练习）用下列装置或操作进行相应实验，能达到实验目的的是
9．（23-24高一下·黑龙江哈尔滨·开学考试）某兴趣小组用和浓盐酸制取氯气并探究氯、溴、碘的相关性质，设计装置图如下所示（夹持装置已略去）。下列说法错误的是
A．装置A中发生反应的离子方程式：
B．若装置C发生堵塞，B中长颈漏斗内液面会上升
C．为验证氯气是否具有漂白性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条
D．通入足量的氯气，将E中溶液滴入D中，振荡后锥形瓶下层液体呈紫色即可证明氧化性
10．（23-24高一上·湖南长沙·期中）“价类二维图”是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价类二维图”如图所示，下列说法不正确的是
A．物质a可由H2在b点燃得到
B．可溶性e中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸检验
C．物质d是漂白粉的有效成分
D．物质b与水反应可以得到d
11．（23-24高一下·山东临沂·阶段练习）某黑色粉末由两种物质组成，为鉴定其成分进行如下实验：①取少量样品加入足量冷的稀硫酸，有气泡产生，固体部分溶解；②另取少量样品加入足量浓盐酸并加热，有气泡产生，固体全部溶解。该黑色粉末可能为
A．C、FeB．Si、C．Fe、D．、
12．（23-24高一下·山西·阶段练习）通过化学反应可以实现各种魔术效果，下列使纸张显字的描述错误的是
A．用浓氨水熏蒸用无色酚酞书写过的纸张，可以使纸张显红字
B．用碘液浸泡用米汤书写过的纸张，可以使纸张显蓝字
C．小火烘烤用氯水漂白过的品红书写过的纸张，可以使纸张显红字
D．光照用溴化银悬浊液书写过的纸张，可以使纸张显黑字
13．（23-24高一上·广东深圳·期中）甲、乙、丙均为化合物，其中甲为淡黄色固体，乙在常温下为无色无味液体，丙为常见的无色无味气体，可使澄清石灰水变浑浊。它们有如图所示的转化关系，反应的量均为充足。(生成物中有水生成的，框图中没有表示出来)，已知D为黄绿色气体，按要求回答下列问题：
（1）F为 (填化学式)，G的溶质为 (填化学式)。
（2）若有3.9g甲与4.4g丙完全反应，则固体质量增加 g。
（3）C与溶液G反应生成丙的离子方程式为： 。
（4）甲与乙反应的化学方程式为： 。
（5）D能使湿润的有色布条褪色，其褪色原因是 (结合离子方程式描述)。
14．（2024高一下·浙江温州·学业考试）某学生设计下列实验装置制取少量漂白粉。
请回答：
（1）装置A中仪器a的名称是 。
（2）装置B中盛放的试剂是 。
（3）装置C中制取漂白粉的化学方程式是 。
（4）装置D中溶液的作用是 。
（5）下列说法不正确的是_______。
A．搭好装置后，先加药品再检查气密性
B．浓盐酸在反应中仅体现还原性
C．漂白粉可用作游泳池的消毒剂
D．多孔球泡和搅拌器都能使石灰乳充分吸收
试剂
滴入AgNO3溶液的现象及反应原理
滴入稀硝酸的现象及反应原理
稀盐酸
白色沉淀
Ag＋＋Cl－=AgCl↓
沉淀不溶解
AgCl沉淀不溶于稀硝酸
NaCl溶液
白色沉淀
Ag＋＋Cl－=AgCl↓
沉淀不溶解
AgCl沉淀不溶于稀硝酸
Na2CO3溶液
白色沉淀
2Ag＋＋CO32－=Ag2CO3↓
沉淀溶解，有气体生成
Ag2CO3＋2H＋=2Ag＋＋H2O＋CO2↑
F2
Cl2
Br2
I2
条件
无,冷暗处混合即可
点燃或光照
加热至500℃
持续加热
产物稳定性
很稳定
稳定
不稳定
很不稳定,
生成同时分解
化学方程式
H2＋F2===2HF
H2＋Cl2===2HCl
H2＋Br2eq \(=====,\s\up7(△))2HBr
H2＋I2⇌2HI
A．制取
B．除氯化氢
C．收集
D．尾气吸收
A
B
C
D
制取
制备漂白液
收集
尾气处理
选项
A
B
C
D
目的
探究氧化性：
鉴定鸡蛋清溶液是否为胶体
验证Na和水反应是否为放热反应
验证a口通出的氯气中混有HCl气体
装置或操作