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1、氯气的制取学案答案【典例 1】(2011徐州高一检测)如图所示为制取氯气的实验装置：已知：烧瓶中盛放的固体是MnO2 ，氯化氢气体极易溶于水，氯气溶于水，但不溶于饱和食盐水。请回答下列问题：(1)盛放药品前，检验此装置的气密性的方法为_。(2)分液漏斗中盛放的液体是_，打开活塞K，将分液漏斗中的液体加入烧瓶中，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯，烧瓶中反应的化学方程式为_。(3)D 中盛放的液体是_，其作用为 _。(4)B 中盛放的液体是_，收集氯气完毕，所进行的操作为_，B 装置的作用是_。 【自主解答】 (1)欲检验装置的气密性，首先应营造一个密闭的气体环境，所以装置A 中分液漏斗的活塞应关闭
2、。烧杯D 中的导管应没入水中。因为检验的是整套装置的气密性，活塞K 关闭时检查的是A、B 装置的气密性。活塞K 打开时检验的主要是A、C、D 装置的气密性。(2)题目中提供的烧瓶中盛放的固体是MnO2 ，因此分液漏斗中盛装的液体为浓盐酸。(3)烧杯 D 中盛装的药品是为了吸收多余的Cl2，防止尾气污染空气，常用的药品是NaOH 溶液。(4)装置 A 烧瓶中会产生HCl ，而 Cl2 在饱和食盐水中的溶解度很小，因此用饱和食盐水来除掉混合气中的HCl 。收集氯气完毕后，撤掉酒精灯，此时反应尚未停止，仍然在产生Cl2，这样关闭活塞K，由于气体的压强增大，会将B 装置中的水挤压到长颈漏斗中，于是装置
3、B 就起到了储气的作用。答案： (1)将 D 装置中导管出口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，关闭K。加热A 装置，长颈漏斗中液面上升(B 瓶中液面下降 )；打开 K，加热 A 装置， D 装置中有气泡冒出，撤火后烧杯D 的导管中液面上升，说明装置不漏气(2)浓盐酸MnO2+4HCl( 浓) MnCl2+Cl2 +2H2O (3)氢氧化钠溶液吸收多余的氯气(4)饱和食盐水关闭活塞K，撤去酒精灯贮存多余的氯气，防止氯气污染环境【变式训练】某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法正确的是( ) A该装置图中只存在两处错误B该实验中收集氯气的方法正确C为了防止氯气污染空气，必须用饱和食盐水进行尾气处
4、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【解析】选D。该装置图中存在三处明显错误：未用酒精灯加热；由于盐酸易挥发、产生的氯气易从长颈漏斗中逸出，从而造成空气污染，所以应该用分液漏斗，而不应该用长颈漏斗；缺少尾气吸收装置，所以A 选项错误；由于氯气的密度比空气大，所以可以采取向上排空气法收集，导气管应长管为进气口，短管为出气口， B 选项错误； C 选项不能用饱和食盐水处理Cl2，应用 NaOH 溶液，错误；检验氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸，若试纸变蓝，则说明氯气逸出，D 选项正确。【典例 2】如图是某研究性学习小组利用实验室制氯气的装置设计制取氯水并进行相关实验
5、。(1)A 装置中发生反应的化学方程式为_。(2)氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。提出假设假设一： _ 。假设二： _ 。假设三： _ 。假设四： H2O 使红色布条褪色。设计实验方案基于提出的假设，设计出实验方案(不需要作答 ) 实验过程实验： _ ；实验： _ 。实验：把红色布条放在水里，布条不褪色。得出结论： _ 。(3)这套装置的缺点是_，如何改进，画出改进的实验装置图。【自主解答】 (1)A 装置用于实验室制取氯气，B 装置用水吸收氯气制取氯水。(2)氯气能使湿润的红色布条褪色，说
6、明氯水中的成分都可能具有漂白性，可以分别进行实验验证，将干燥的红色布条分别置于氯气、盐酸和水中看红色布条是否褪色，若不褪色，则反证HClO 具有漂白性。(3)氯气有毒，能够污染空气，而且氯气在水中的溶解度比较小，若用盛水的敞口烧杯直接吸收氯气，不可避免地有一部分氯气逸出，污染空气，所以改进方法是：将烧杯改成带有塞子的广口瓶，最后再接一个盛有NaOH 溶液的尾气吸收装置，为了防止倒吸，将导气管换成一个倒置的漏斗，并且使液面刚好没过漏斗边缘。答案： (1)MnO2+4HCl( 浓) MnCl2+Cl2 +2H2O (2)氯气使红色布条褪色HClO 使红色布条褪色盐酸使红色布条褪色把红色干布条放入充
7、满氯气的集气瓶中，布条不褪色 ,把红色布条放入稀盐酸中，红色布条不褪色 次氯酸使布条褪色(3)会造成环境污染【互动探究】请设计一个简单的实验，证明氯水中含有盐酸。提示：证明氯水中含有盐酸，即证明氯水中含有H+和 Cl-，可以分别向氯水中加入碳酸钠溶液和硝酸银溶液看是否有气泡和白色沉淀产生。【变式训练】氯水不稳定，要现用现配，下列吸收氯气制备氯水的装置最合理的是( ) 【解析】选D。氯气有毒，所以制备氯水时需要密封体系或有能够吸收氯气的尾气处理装置，A 和 B 装置容易造成污染。 C 装置为密封体系，当氯气的量达到一定程度时，装置内会因压强增大而使瓶塞迸出，容易造成危险。【典例】如图是电解饱和N
8、aCl 溶液的实验装置，X 是铁电极、 Y 是石墨电极，a是饱和NaCl 溶液，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。下列有关实验的说法正确的是(已知氢气难溶于水，而氯气能溶于水) AX 电极产生的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝BX 电极溶液变红色，且有刺激性气味气体产生C若将 X、 Y 两极产生的气体收集起来，其体积比略大于11 D电解后，将溶液混匀，电解前后溶液的pH 未发生变化【自主解答】选C。电解饱和NaCl 溶液时，与电源负极相连的电极X 上产生 H2 和 NaOH ，与电源正极相连的电极Y上产生氯气，反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O 2NaOH+ Cl2+H2。 Y 电极产生的
9、氯气能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，A 选项错误； NaOH 能够使酚酞试液变红色，H2为无色无味气体，B 选项错误；由于氯气能够部分溶于水，所以其体积偏小，C 选项正确；电解后，生成NaOH 溶液，碱性增强，溶液的pH 变大， D 选项错误。【变式训练】如图所示装配仪器，接通直流电源，电解的是未精制的饱和食盐水(含有Ca2+、Mg2+ 、SO42-及泥沙等杂质 )，结果很快在某一电极附近出现浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是( ) A碳酸镁B硫酸钙C氢氧化镁D碳酸钙 【解析】选C。未精制的饱和食盐水中含有Ca2+、Mg2+ 、SO42-及泥沙等杂质，阴极 H+ 放电，产生OH-，OH-和 Mg
10、2+ 反应生成Mg(OH)2 白色沉淀，而使阴极附近出现浑浊现象。【典例】 某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备Cl2，同时进行与氯气有关的某些实验，按要求回答问题。(1)A是浓盐酸，B 为二氧化锰，将A 滴入B 中时发生反应的化学方程式为_；(2)氯气的水溶液称“氯水” ，氯水中含有多种分子和离子，因此氯水有多重性质， 下列有关新制氯水的说法中正确的是_；A.新制氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明氯水中含有Cl2 B.新制氯水滴在pH 试纸上，试纸先变红色后褪色，说明氯水中含有Cl2 C.新制氯水中加入AgNO3 溶液，有白色沉淀，说明氯水中含有Cl- D.新制氯水滴到Na2CO
11、3 溶液中，有气体产生，说明氯水中含有H+ (3)甲同学用含有0.2 mol HCl 的浓盐酸与足量的MnO2 反应制 Cl2，结果制得的Cl2 体积 (标准状况下 )小于 1.12 L，导致该结果的主要原因是：_。(4)在实验室中，乙同学欲用如图的装置净化氯气，则瓶中应盛放的试剂分别是_， _(填试剂名称 )。(5)漂白粉暴露在空气中变质的原因是(用化学方程式表示) _。【标准答案】(1)MnO2+4HCl( 浓 ) MnCl2+2H2O+Cl2 (2)A 、C、D (3)氯化氢挥发和反应中消耗HCl 导致盐酸浓度降低，不能继续与MnO2 反应(4)饱和食盐水浓硫酸(5)Ca(ClO)2+C
12、O2+H2O=CaCO3+2HClO，2HClO 2HCl+O2 1实验室制取氯气可以有以下途径，用化学方程式表示如下，其中实验室最常用的是( ) A8HCl+K2Cr2O7=2KCl+Cr2O3+4H2O+3Cl2B16HCl( 浓)+2KMnO4=2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2C4HCl( 浓 )+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2 D6HCl+KClO3=KCl+3H2O+3Cl2【解析】选C。实验室一般用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备氯气。2.下列说法不正确的是() 钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白色烟雾铜丝在氯气中燃烧，生成蓝绿色的氯化铜液氯就是氯气的水溶液，它能使干
13、燥的有色布条褪色久置的氯水，因氯气几乎完全挥发，剩下的就是水A.B.C.D.【解析】选D。产物若是以固体小颗粒形式存在，现象就是烟，若是以小液滴形式存在，现象就是雾。钠在氯气中燃烧产物是氯化钠固体小颗粒，所以现象是白烟；而氢气在氯气中燃烧产物是氯化氢，遇空气中的水蒸气形成小液滴，现象是白雾。铜丝在氯气中燃烧产物是棕黄色固体小颗粒，所以现象是棕黄色烟。液氯是液态的氯气，久置的氯水剩下的是稀盐酸。4弗里茨哈伯称Cl2 为化学战中的“死亡之风”。实验室制取Cl2 时，吸收多余Cl2 的吸收剂最好选用( ) A水B饱和 Ca(OH)2 溶液C浓 NaOH 溶液D稀 NaOH 溶液【解析】选C。吸收多余
14、的Cl2 可以选用足量的碱液，Ca(OH)2 微溶于水，饱和Ca(OH)2 溶液的浓度小，稀NaOH 溶液浓度也小， 吸收效果差， 所以最好选用浓NaOH 溶液，其反应的化学方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。5氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛，制取氯气也有多种方法。(1)写出实验室制取氯气的化学方程式_。(2)KMnO4 跟浓盐酸在室温下制氯气的反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl( 浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O ， 该反应 _(填“是”或“不是”)氧化还原反应。(3)历史上曾用“地康法”制氯气。这一方法是用CuCl2 作催
15、化剂，在450 利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。这一反应的化学方程式为_。(4)从氯元素的化合价看，以上三种方法的共同点是_。【解析】 (1)实验室用MnO2 和浓盐酸反应制取氯气，在该反应中氯元素的化合价由-1 价变成 0 价； (2)在 KMnO4 跟浓盐酸反应中，氯元素的化合价也由-1 价变成 0 价，所以属于氧化还原反应；(3)氯化氢和氧气是反应物，氯气和水是生成物，然后配平即得相应的化学方程式，在该反应中氯元素的化合价也是由-1 价变成 0 价。答案： (1)MnO2+4HCl( 浓) MnCl2+Cl2 +2H2O (2)是(3)O2+4HCl 2Cl2+2H2O (4)氯元素的化合价都由-1 价变成 0 价
