新高一化学暑假衔接（人教版）：第08讲 氯气的实验室制法及氯离子的检验【学生版】

第08讲氯气的实验室制法及氯离子的检验

1．知道实验室制备氯气的原料，理解其制备原理。

2．能根据氯气制备原理及氯气的性质，认识氯气的制备装置、净化干燥装

置、收集装置和尾气处理装置。

3．了解氯离子的检验原理、所用试剂，能规范书写氯离子的检验方法。

一、氯气实验室制法

－

1.原料：含有Cl的物质(如浓盐酸)和___________(除MnO2外还可以是

KMnO4、KClO3等)

2．反应原理：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑

【易错提醒】①反应物的选择：必须用浓盐酸，MnO2与___________不反

应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl

不可能全部参加反应。

②加热温度：为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热的温度___________，

因为浓盐酸易挥发。

③实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免

___________。

④尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用___________吸收，因为澄

清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不充分。

⑤参加反应的HCl中，只有___________被氧化。

⑥如果没有MnO2，可用其他___________如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等

代替，

如KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O；

Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O；

2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

⑦若无浓盐酸，可用NaCl和浓H2SO4代替：MnO2+2NaCl+3H2SO4(浓)

MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O。

3.仪器装置：

【注意】①使用分液漏斗一是可防止盐酸挥发，二是可控制反应速率及氯气

的量

②为了在反应过程，使___________，可采用以下装置：

4.净化装置：

由于氯气含有HCl、水蒸气，需除去。

用饱和食盐水除去HCl，用___________除去水蒸气(氯气能与碱反应，所以

不能用碱石灰)。

5.收集方法：___________（或排饱和食盐水法）；

依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气大，所以收集

氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解

度较小，也可用排饱和食盐水法收集Cl2。

饱和食盐水

6.验满方法：①___________靠近收集Cl2的集气瓶瓶口，若观察到试纸立

即变蓝,则证明已收集满。

②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近___________，若观察到试纸先变红后褪色，

则证明已收集满。

③根据氯气的颜色判断是否收集满:若观察到整个集气瓶中充满黄绿色的气

体，则证明已收集满。

7.尾气处理：用NaOH溶液吸收多余的Cl2，以防Cl2___________。

－－

Cl2有毒，易污染空气，常用NaOH溶液吸收多余的Cl2(Cl2＋2OH＝Cl

－

＋ClO＋H2O)。

溶液

NaOHNaOH溶液

【注意】Ca(OH)2溶解度小，不能用澄清石灰水吸收Cl2，否则不能充分吸

收多余的Cl2。

8.氯气制备、净化装置的改进

(1)制备装置

橡皮管a的作用：使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证___________。

(2)净化装置

①长颈漏斗除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。

若发生堵塞，现象为___________。

②该装置的作用之一是___________。

9.卤素互化物与拟卤素

（1）由两种卤素___________叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤

素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性。如与金属反应：

2IBr+2MgMgBr2+MgI2。

注意：卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如：ICl中，I显+1价，

Cl显－1价。所以卤素互化物与H2O、NaOH等反应一般属于非氧化还原反

应：IBr+H2OHBr+HIO，IBr+2NaOHNaBr+NaIO+H2O。

（2）拟卤素

有些多原子分子与卤素单质性质相似，___________。如：氰(CN)2、硫氰

(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2当作X2，

把SCN－当作X－。

二、卤素离子的检验方法

1.AgNO3溶液——沉淀法

白色沉淀，则有－

滴加稀硝酸和Cl

未知液――――――→生成淡黄色沉淀，则有－

AgNO3溶液Br

黄色沉淀，则有I－

①原理

Cl－＋Ag＋＝AgCl↓AgCl不溶于稀硝酸

②试剂

AgNO3溶液和稀硝酸

③答题模板

2-

【说明】①检验时要先加稀HNO3,以排除CO3等离子的干扰。不能用H2SO4,

-

因为Ag2SO4微溶于水，会干扰实验，___________，因为盐酸中含有C1。

2－－2－

②如果SO4和Cl同时存在，先用过量Ba(NO3)2溶液除去SO4，然后再用

－

AgNO3溶液和稀硝酸检验Cl。

2.置换——萃取法

加适量新制饱和氯水

未知液――――振―荡―――→

加入CCl4下层或汽油上层

――――――振――荡―――――→

红棕色或橙红色，表明有Br－

有机层呈

紫色、浅紫色或紫红色，表明有I－

3.氧化——淀粉法检验I－

加入适量新制饱和氯水或双氧水淀粉溶液

未知液―――――――振――荡――――――→―振――荡→蓝色溶液，表明有I

－

4.卤素的提取

（1）氯的提取——氯碱工业

电解

电解___________的化学方程式为2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

（2）海水提取溴

①工艺流程

②发生反应的化学方程式

2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；

Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；

2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。

（3）海带中提取碘

①工艺流程

②发生反应的离子方程式：。

考点一：氯气的实验室制法

【例1】实验室用如图所示装置来制取少量氯气，下列说法正确的是

（）

A．A中加入的是稀盐酸

B．C的作用是收集氯气

C．F中加入NaOH溶液吸收多余的氯气

D．用该装置制取氯气前不需要检查装置的气密性

【归纳提升】实验室制取气体各种装置的选择

1．发生装置的选择

(1)选择依据：反应原理、反应物的状态、反应条件等。

(2)装置的基本类型：

①固体＋固体―△―→气体；②固体＋液体―→气体；③固体＋液体―△―→气

体。

2．实验室制备气体的除杂装置的选择

(1)除杂原则：不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分

离。

(2)除杂装置：

装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。

装置Ⅱ(球形干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。

3．实验室制备气体的收集装置的选择

(1)选择依据：根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的O2发生反应

来确定气体的收集方法。

(2)方法选择：①排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2

等。

②向上排空气法：气体不与空气反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2

等。

③向下排空气法：气体不与空气反应，且密度比空气小，如H2等。

4．实验室制备气体的尾气处理装置的选择

(1)选择依据：根据气体的物理性质、化学性质，将气体转化成无毒物质或

吸收。

(2)方法选择：①点燃法：如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法，必须先

验纯，再点燃。

②吸收法：如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。

③转化法：采用一定的方法，使有毒气体转化为无毒气体后再排放，如NO、

NO2若能转化为N2，即可排放。

考点二：氯离子的检验

【例2】（2022年河南省新乡市期中）下列说法正确的是

A．向某溶液中加入稀HCl产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液

2－

中一定含有CO3

2－

B．向某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有SO4

C．向某溶液中依次加入BaCl2溶液、HNO3溶液，有白色沉淀产生，则溶

液中一定含有Ag＋

D．向某溶液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀产生，则溶液中

一定含有Cl－

1．（2023秋·云南昆明·高一统考期末）下列关于氯及其化合物的说法错误

的是

A．漂白粉的主要成分是NaClOB．液氯可以储存在钢瓶中

C．光照会使新制氯水酸性增强D．新制氯水中加入AgNO3溶

液，产生白色沉淀

2．（2023·江苏·统考二模）实验小组利用如图所示装置制备氯酸钠。下列

实验装置和操作不能达到实验目的的是

A．用装置甲制备氯气B．用装置乙处理余氯

C．用装置丙除去氯化氢D．用装置戊检验氯气

3．（2022秋·江苏连云港·高一统考期中）下列装置用于实验室制Cl2并回

收MnCl2·4H2O晶体，能达到实验目的的是

甲乙丙丁

A．用装置甲制取Cl2

B．用装置乙除去Cl2中的少量HCl

C．用装置丙分离MnO2固体和MnCl2溶液

D．用装置丁蒸干MnCl2溶液制得MnCl2·4H2O

4．氯化铁是有机合成中常用的催化剂，如图是实验室模拟化工厂利用工业

废铁屑(杂质不与盐酸反应)制备催化剂氯化铁的部分装置图，下列相关说法

正确的是

A．实验室也可以用装置甲制备SO2、H2

B．实验过程中应该关闭弹簧夹3，让装置丙中的NaOH溶液充分吸收多余

的Cl2

C．反应结束后将三领烧瓶中的溶液加热浓缩、冷却结晶，可制得氯化铁晶

体

D．实验过程中，应先让装置乙中的反应进行一段时间后，再开始装置甲中

的反应

5．（2023春·广东广州·高一广东番禺中学校考期中）某化学课外活动小组

通过下列实验验证Cl2与NH3的反应，下列有关说法错误的是

资料：氯气易溶于四氯化碳，氨气极易溶于水，却难溶于四氯化碳

A．用KMnO4和浓盐酸制备Cl2时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5

B．A装置制备NH3，E装置制备Cl2

C．反应时，装置C中能观察到的现象是黄绿色变浅，有白烟产生，说明生

成了NH4Cl

D．尾气中的NH3可用F装置来吸收

6．（2023春·四川成都·高一校联考期中）下列相关实验原理或操作能达到

实验目的的是

A．装置①可用于制备并收集SO2

B．装置②可作为氨气吸收装置

C．装置③可作为氨气发生装置

D．装置④烧瓶中溶液最终呈红色

7．（安徽省十校2022-2023学年高一下学期开学摸底联考化学试题）利用

传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析称为数字化实验，如图是

利用数字化实验测定光照氯水过程中得到的图像，横坐标代表时间，纵坐标

代表某种物理量，下列物理量的变化与图像不相符的是

A．溶液的电导率B．溶液中的Cl-物质的量浓度

C．溶液的漂白能力D．瓶中氧气的物质的量

8．（2023秋·江苏泰州·高三校联考期末）实验室制取少量Cl2并研究其性

质，下列实验装置和操作能达到实验目的的是

D．吸收尾气的

A．制取Cl2B．除去杂质HClC．测量氯水pH

Cl2

A．AB．BC．CD．D

9．（2022秋·上海徐汇·高一上海中学校考期末）检验溶液中是否含有某种

离子，取样后，下列操作方法正确的是

-

A．加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，证明含有Cl

B．加浓NaOH溶液后加热，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证

明有NH4

2

C．加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明有SO4

2

D．加入盐酸后产生能够使澄清的石灰水变浑浊的气体，则原溶液中含CO3

10．（2022秋·河南开封·高一河南省杞县高中校联考期中）下列实验装置不

能达到实验目的的是

A．利用装置①验证Na和水反应是否为放热反应

B．利用装置②观察氢氧化钾的焰色试验的现象

C．利用装置③证明燃烧不一定需要氧气

D．利用装置④证明久置氯水中是否含有Cl-

一、单选题

1．（2023秋·福建三明·高一统考期末）下列有关离子的检验方法和结论均

正确的是

A．向某溶液中加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，溶液中一

2

定含有SO4

B．向某溶液中加入盐酸，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，溶液中一定含

2

有CO3

C．向某溶液中滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生，再滴加稀硝酸沉淀不

溶解，溶液中一定含有Cl

D．向某溶液中加入NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸

不变蓝，溶液中一定不含NH4

2．（2022秋·四川成都·高一树德中学校考期末）下列“实验结论”与“实验操

作及现象”相符的一组是

选

实验操作及现象实验结论

项

向紫色石蕊溶液中加入氯水，溶液先变氯水中含有酸性物质和

A

红，随后褪色漂白性物质

向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰

2

B该溶液中一定含有CO3

水变浑浊的气体

向某溶液中加入AgNO3溶液，产生白色沉

C该溶液中一定含有Cl—

淀

该化合物含有Na元素没

D某化合物进行焰色反应，只看到黄色火焰

有K元素

A．AB．BC．CD．D

3．（2022秋·新疆省直辖县级单位·高一校考期中）检验某溶液中是否含有

Cl-，正确的操作是

A．取样，滴加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成

B．取样，先加足量的稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀生

成，则证明溶液中含有Cl-

C．取样，先加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，沉淀不溶

解，则证明溶液中含有Cl-

D．取样，先加稀盐酸酸化，再加AgNO3溶液，有白色沉淀，则证明溶液

中含有Cl-

4．（2022秋·宁夏吴忠·高一统考期中）下列有关离子鉴别或鉴定的描述，

错误的是

A．可用焰色试验鉴别溶液中的K+和Na+

-2

B．可用硝酸钡溶液鉴别Cl和CO3

-2

C．可用硝酸银溶液和稀硝酸鉴别Cl和CO3

D．未知溶液中加入硝酸银溶液生成白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失，

则未知液中含有Cl-

5．（2022秋·广东广州·高一广州四十七中校考期中）某无色、澄清溶液中

可能含有①②2③④⑤2⑥⑦2中的几种，且每

NaSO4ClHCO3CO3HCu

种离子的物质的量相等。依次进行下列实验，每步所加试剂均过量，观察到

的现象如下：

步

操作现象

骤

(1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液溶液变红

有白色沉淀生

(2)向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸

成

(3)将(2)中所得沉淀过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和有白色沉淀生

稀硝酸成

下列结论正确的是

A．该实验无法确定是否含有③B．肯定含有的离子是①②⑥

C．可能含有的离子是①③D．①④⑤⑦离子肯定不含有

6．（2023·湖北·校联考二模）如图是制备漂白粉的实验装置，下列说法正

确的是

A．将MnO2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化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+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应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶

二、实验题

7．（2022秋·广东广州·高一西关外国语学校校考期中）制备物质是化学工

作者的重要任务之一。

I.某同学设计如图所示装置制备少量的AlCl3(易与水反应)。请回答下面问题：

(1)装置A中发生反应的化学方程式是______。

(2)装置B的作用是______。

(3)装置C中盛放的物质是______。

(4)装置D中反应方程式是______。

(5)装置F的作用是______。

2+2+2

II.NaCl是一种化工原料，可用海盐(含泥沙、Ca、Mg、SO4等杂质)为

原料制备。制备流程简图如图：

海盐→焙炒→溶解→除杂→操作X→滤液→饱和溶

液……结晶→NaCl

(6)根据除杂原理，在表中填写除杂时依次添加的试剂及其预期沉淀的离子。

实验步骤试剂预期沉淀的离子

2

步骤1BaCl2溶液SO4

步骤2__________

步骤3__________

(7)操作X为______。

8．（2022秋·广东广州·高一统考期中）Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味

的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与还原剂接

触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。

已知：Cl2O的熔点为116℃，沸点为3.8℃，Cl2的沸点为34.6℃；

HgO2Cl2HgCl2Cl2O。回答下列问题。

(1)写出①中发生的化学反应方程式_______；该反应中HCl显示出来的性质

为_______。

(2)装置②中盛放的试剂为_______；装置③的作用为_______。

(3)产物Cl2O在装置_______中收集。

(4)从装置⑤中逸出的气体主