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第3课时 学科素养——氯气的制备及综合实验
素养1 实践探索 氯气的实验室制法
“实践探索”是信息输入和认知加工之后的必然结果，是完成认知学习和实践的关键
环节。氯气的实验室制法体现《中国高考评价体现》中学科素养“实践探索”涉及的“研究
探索”、“操作运用”、“语言表达”，要求根据问题情境的需要(实验室制备Cl)，合理地组织、
2
调动各种相关知识与能力，实施调研、探究或实验活动，并分析实验结果，提出新观点或发现
新问题，寻求有效的问题解决方法；综合各种技术方法进行组合创新，设计实验室制取Cl 的
2
不同方案，运用实验等动手操作方法，创新性地解决现实情境问题，并选用合适的语言文字、
化学符号等表达个人观点。
1．实验室制取Cl 的反应原理
2
实验室常利用MnO 与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl。
2 2
化学方程式为：MnO ＋4HCl(浓)=====MnCl ＋Cl↑＋2HO；
2 2 2 2
离子方程式为：MnO ＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl↑＋2HO。
2 2 2
2．实验室制取Cl 的装置及分析
2
[提升1] (2021·安徽合肥质检)实验室用下图所示装置来制取少量氯气，下列说法正确的
是( )A． 圆底烧瓶中加入的是稀盐酸
B． C 瓶的作用是收集氯气
C． F瓶中加入NaOH溶液吸收多余的氯气
D． 用该装置制取氯气前无需检查装置的气密性
C [实验室利用MnO 固体与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl，烧瓶中盛有浓盐酸，A
2 2
项错误；C瓶中饱和食盐水的作用是除去Cl 中的HCl，B项错误；F中盛有NaOH溶液，用于
2
吸收Cl 尾气，防止污染环境，C项正确；制取Cl 的装置，在加入药品前要先检验装置的气密
2 2
性，D项错误。]
[提升2] (2021·江西南昌检测)下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(加
热及夹持装置已省略)。
(1)制备氯气选用的试剂为 MnO 固体和浓盐酸，则相关反应的离子方程式为
2
__________________________________________________________________________。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是________________________________； 请写出装置B
的另一个作用________________________________。
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性， 为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 依次放入物质
的组合是________(填编号)。
编号 a b c d
干燥的有色 干燥的有色 湿润的有色 湿润的有色
Ⅰ
布条 布条 布条 布条
Ⅱ 碱石灰 硅胶 浓硫酸 无水氯化钙
湿润的有色 湿润的有色 干燥的有色 干燥的有色
Ⅲ
布条 布条 布条 布条
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。反应一段时间后，打开活塞， 将
装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察到的现象是___________________ 该现象
______( 填 “ 能 ” 或 “ 不 能 ” ) 说 明 溴 的 非 金 属 性 强 于 碘 ， 原 因 是______________________________________________________________________。
(5)有人提出，装置F中可改用足量的NaSO 溶液吸收余氯气，试写出相应的离子反应
2 3
方程式： _______________________________________________________。
解析 (2)装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl 中的HCl；装置B中长颈漏斗插入饱和
2
食盐水中，关闭止水夹时，装置B可起到储气瓶作用。
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性， 为达到预期目的，在I处放置湿润
有色布条，Ⅱ处放无水氯化钙、PO 等固体干燥剂，Ⅲ处放干燥的有色布条，观察到I处有色
2 5
布条褪色，Ⅲ处有色布条不褪色，说明干燥的Cl 不具有漂白性。
2
(4)E中盛有KI溶液和苯，打开活塞， 将装置D中少量NaBr溶液加入装置E中，振荡，
观察到E中溶液分两层，上层为紫红色，下层几乎无色，但不能据此说明溴的非金属性强于
碘，其原因是D中溶液还溶解过量的Cl，也可将I－氧化为I。
2 2
(5)Na SO 具有强还原性，Cl 具有强氧化性，二者发生氧化还原反应生成 NaSO 和
2 3 2 2 4
HCl，离子方程式为SO＋Cl＋HO===SO＋2Cl－＋2H＋。
2 2
答案 (1)MnO ＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl↑＋2HO
2 2 2
(2)除去Cl 中的HCl 作储气瓶用 (3)d
2
(4)E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色，下层几乎无色 不能 过量的Cl 也可将I－
2
氧化为I
2
(5)SO＋Cl＋HO===SO＋2Cl－＋2H＋
2 2
[提升3] (2021·湖北恩施州联考)某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去)，以探究潮
湿的Cl 与NaCO 反应得到固体物质的成分。
2 2 3
(1)试剂X的化学式______________。试剂Y的名称为____________。
(2)通入一定量潮湿的Cl 反应后，经检测，D中只有ClO一种气体，C中只含一种氯盐
2 2
外，同时含有NaHCO 等，某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。
3
① 提出合理假设。
假设1：存在两种成分：NaHCO 和____________________________________；
3
假设2：存在三种成分：NaHCO 和______________________________________。
3
② 设计方案，进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀HNO、BaCl 溶液、澄清石灰水、AgNO 溶液、试管、小
3 2 3
烧杯。
实验步骤 预期现象和结论步骤1：取C中的少量固体样品于试管中，滴
加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液
分别置于A、B试管中。
步骤2： ______________________________________
______________________________________ __________________________________
(3)已知，ClO与水反应生成次氯酸，则D中ClO进入 E反应的化学方程式为：
2 2
________________________________________________________________________。
解析 (1)由于浓盐酸具有较强的挥发性，因此A中制取的Cl 中混有HCl、HO(g)。该实
2 2
验的目的是探究潮湿的Cl 与NaCO 反应得到固体物质的成分，故应除去Cl 中的HCl气体，
2 2 3 2
试剂Y要求既能除去HCl，又不能吸收Cl，这里可选用饱和食盐水。
2
(2)①Cl 与NaCO 反应生成ClO过程中，Cl元素由0价升高到＋1价，根据氧化还原反
2 2 3 2
应中元素化合价有升必有降的规律可知，生成的氯盐为NaCl。潮湿的Cl 与NaCO 在固体表
2 2 3
面发生接触反应，NaCO 可能反应不完全，据此推测固体残渣中有NaHCO 和NaCl，可能有
2 3 3
未反应的NaCO。
2 3
②将C中固体残渣溶于水配成溶液，步骤2利用BaCl 溶液检验是否存在NaCO；步骤
2 2 3
3检验NaCl，先向B中加入过量稀HNO，排除干扰，再加入AgNO 溶液进行检验。
3 3
(3)Cl O与水反应生成HClO，化学方程式为ClO＋HO===2HClO。HClO与NaOH溶液
2 2 2
发生中和反应生成NaClO和HO，化学方程式为HClO＋NaOH===NaClO＋HO，综合上述
2 2
反应可得：ClO＋2NaOH===2NaClO＋HO。
2 2
答案 (1)HCl 饱和食盐水
(2)①NaCl NaCl、NaCO
2 3
②
步骤2：向B试管中滴加过量的稀HNO 溶液，再滴加AgNO 溶液若溶液变浑浊，结合步
3 3
骤2中①，则假设1成立；结合步骤2中②，则假设2成立
(3)Cl O＋2NaOH===2NaClO＋HO
2 2素养2 思维方法 与氯气有关的综合实验
“思维方法”是思维的品质、方式和能力的综合，是个体高质量地解决生活实践或学习
探索情境中的各种问题的基础。与氯气有关的综合实验题大多以氯气的制备为载体，利用净
化后的Cl 与金属、非金属、碱或盐等反应，制备氯化物、氯的氧化物(ClO、ClO 等)、氯的含
2 2 2
氧酸盐等，此类问题要求考生运用开放性、创新性的思维方式应对问题情境，组织相关的知
识与能力，注重独立性、批判性、发散性的思考；综合运用直觉的、顿悟的、灵感的、形象的、
逻辑的方法，提出新视角、新观点、新方法、新设想，创新性地解决学习探索情境(与氯气有关
的探究实验)中的各种问题。
[提升4] (2020·全国卷Ⅲ)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实
验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO 和NaClO，探究其氧化还原性质。
3
回答下列问题：
(1)盛放MnO 粉末的仪器名称是______________，a中的试剂为______________。
2
(2)b中采用的加热方式是__________。c中化学反应的离子方程式是______________，
采用冰水浴冷却的目的是________________________。
(3)d的作用是________________，可选用试剂________(填标号)。
A．NaS B．NaCl
2
C．Ca(OH) D．HSO
2 2 4
(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，________，________________，干燥，得到
KClO 晶体。
3
(5)取少量KClO 和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管
3
溶液颜色不变，2号试管溶液变为棕色，加入CCl 振荡，静置后CCl 层显____色，可知该条件
4 4
下KClO 的氧化能力________NaClO(填“大于”或“小于”)。
3
解析 整套装置的最左端为氯气的发生装置，利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气，由于盐酸具有挥发性，导致氯气中含有杂质HCl和水蒸气。其中，氯气中的杂质
气体HCl会影响后面的KClO 和NaClO的制备，故而需要用饱和食盐水(a中盛放的试剂)除
3
去氯气中的HCl杂质。b为氯气与KOH溶液在加热(热水浴)条件下制取KClO 的装置，发生
3
的反应为3Cl ＋6KOH=====KClO ＋5KCl＋3HO。c为氯气与NaOH溶液在较低温度下制
2 3 2
取NaClO的装置，发生的反应为Cl＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋HO。d为尾气的吸收装置，
2 2
可防止污染环境，吸收氯气可用还原性物质或碱性溶液。(1)盛放二氧化锰固体的仪器为圆底
烧瓶。除去氯气中的HCl杂质可用饱和食盐水。(2)b中采用的是水浴加热。c装置中的离子反
应方程式为Cl ＋2OH－===Cl－＋ClO－＋HO，c中采用冰水浴冷却的目的是防止氯气和
2 2
NaOH溶液在较高温度下生成NaClO。(3)d装置中应盛放还原性物质或碱性物质，故符合条
3
件的试剂为AC。(4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为冷却结晶→过滤→洗涤→干燥等。
(5)1号试管中的KClO 溶液不能将I－氧化为单质I ，而2号试管中的NaClO溶液可将I－氧
3 2
化为I，故氧化性：KClO 小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I 后，静置一段时间可观察
2 3 2
到液体分为两层，由于四氯化碳的密度大于水的密度，则碘的四氯化碳溶液在下层，呈紫色。
答案 (1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)水浴加热 Cl＋2OH－===ClO－＋Cl－＋HO 避免生成NaClO
2 2 3
(3)吸收尾气(Cl ) AC
2
(4)过滤 少量(冷)水洗涤 (5)紫 小于
[提升5] (2021·安徽师大附中检测)锡是第五周期第ⅣA族金属元素，四氯化锡(SnCl )是
4
重要的媒染剂，易与水反应，熔点为－33℃、沸点为114℃。某研究性学习小组设计如图装置
(部分夹持装置省略，MnO 过量)制备SnCl 。
2 4
(1)仪器E的名称是____________，加热装置D前要先排出装置内的空气，排出空气的方
法是________________________。
(2)锡粉被吸附在硅胶上，其优点是___________________________________________。
(3)装置C中的试剂是____________，实验过程中，B装置内可观察到的明显现象是
______________________________________。
(4)反应开始生成SnCl 时，可以先熄灭________(填字母序号)处的酒精灯，理由是
4
____________________________________________________。
(5)该实验装置设计尚存在缺陷，改进的方法是_________________________________。
解析 (1)仪器E的名称是直形冷凝管，加热装置D前要先排出装置内的空气，排出空气
的方法是用A装置生成的氯气排空气。
(2)锡粉被吸附在硅胶上，其优点是可增大反应物间接触面积，有利于锡粉充分反应。
(3)装置C中的试剂是浓硫酸，实验过程中，B装置内可观察到的明显现象是有气泡产生，液面上方充满黄绿色气体。
(4)反应开始生成SnCl 时，可以先熄灭D处的酒精灯，理由是熔融的金属锡与氯气反应
4
过程中放出大量的热，能维持该反应继续进行。
(5)该实验装置设计尚存在缺陷，改进的方法是需要温度计或者在装置F后应连接一个
装有碱石灰(或氢氧化钠固体)的干燥管(或U形管)。
答案 (1)直形冷凝管 用A装置生成的氯气排空气
(2)可增大反应物间接触面积，有利于锡粉充分反应，有晶体析出
(3)浓硫酸 有气泡产生，液面上方充满黄绿色气体
(4)D 熔融的金属锡与氯气反应过程中放出大量的热，能维持该反应继续进行
(5)需要温度计或者在装置F后应连接一个装有碱石灰(或氢氧化钠固体)的干燥管(或U
形管)
训练(十九) 氯气的制备及综合实验1．(2021·重庆巴蜀中学月考)下列关于实验室制Cl 的认识正确的是( )
2
A．还原剂是MnO
2
B．发生氧化反应的是HCl
C．向含有4 mol HCl的浓盐酸中加入足量MnO 并加热，反应过程中转移电子数为2N
2 A
D．收集Cl 宜采用向上排空气法收集
2
答案 B
2．(2021·河北衡水中学调研)某化学兴趣小组利用MnO 和浓盐酸及如图所示装置制备
2
Cl。下列分析中不正确的是(加热及夹持装置已省略)( )
2
A．装置A中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B．装置A中缺少加热装置
C．装置B中盛放的NaOH 溶液可以净化Cl
2
D．装置D中盛放的NaOH 溶液可以吸收尾气
C [装置A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反
应速率，A项正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B项
正确； 装置B中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl，可以用饱和食盐水净化氯气，C
2
项错误；氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D项正确。]
3．(2021·河南南阳检测)下列装置应用于实验室制取氯气并回收二氯化锰的实验，能达
到实验目的的是( )
A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C．用装置丙分离二氧化锰和浓盐酸反应后的溶液
D．用装置丁蒸干反应后的溶液制MnCl ·4H O
2 2
C [用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热，A项错误；气体通过乙装置时应长进
短出，除杂试剂应选用饱和食盐水，B项错误；二氧化锰不溶解，可通过过滤的方法分离，C
项正确；蒸干溶液会引起MnCl 的水解及MnCl ·4HO分解，D项错误。]
2 2 2
4．(2021·江西吉安调研)某同学利用浓度相同的氯水、Cl 的CCl 溶液完成下述实验。下
2 4列有关实验的说法中，不正确的是( )
A．操作④中发生的反应是Br ＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋
2
B．操作②和操作④之后，试管上层溶液的成分相同
C．操作①后的溶液中没有Br ，但反应过程中可能有Br 生成
2 2
D．实验说明，CCl 影响了Cl、Br 和Fe3＋氧化性的强弱顺序
4 2 2
D [FeBr 溶液中滴加5滴Cl/CCl ，局部反应得到黄色的含Fe3＋溶液和黄色的溴的
2 2 4
CCl 溶液，④振荡后，Fe2＋被Br 氧化为Fe3＋，导致下层溶液褪色，A项正确；操作②和④均为
4 2
振荡，下层为无色的CCl 层，上层溶液均为FeBr 和FeBr 混合液，B项正确；Fe2＋的还原性强
4 2 3
于Br－，滴加5滴Cl/CCl ，由于Cl 不足量，总反应为2Fe2＋＋Cl===2Fe3＋＋2Cl－，但可能出
2 4 2 2
现Cl 局部过量生成Br ，而后Br 又被Fe2＋还原，C项正确；③说明Cl 的氧化性强于Br 和
2 2 2 2 2
Fe3＋，④说明Br 的氧化性强于Fe3＋，则氧化性强弱顺序为Cl＞Br ＞Fe3＋，CCl 只起到溶剂
2 2 2 4
作用，并不影响三种物质的氧化性强弱顺序，D项错误。]
5．(2021·福建莆田检测)四氯化钛(TiCl )极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，常
4
用作烟幕弹。其熔点为－25 ℃，沸点为136.4 ℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持
装置省略)，用Cl 与炭粉、TiO 制备TiCl 。下列说法不正确的是( )
2 2 4
A．②中应盛装饱和食盐水
B．冷凝管有冷凝、回流和导气的作用
C．反应结束时，应先停止③处的加热，后停止①处的加热
D．该设计存在不足，如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置
A [四氯化钛极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，而制得的氯气中混有水蒸
气，则②中应盛装浓硫酸，A项错误；TiCl 的熔、沸点较低，制得的TiCl 应经过冷凝处理，则
4 4
该装置中冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用，B项正确；反应结束时，应先停止③处加热，
后停止①处加热，可以使制得的TiCl 在氯气氛围中冷却，防止空气进入装置中使TiCl 变质，
4 4C项正确；因四氯化钛极易水解，所以应在装置④和⑤之间增加一个防止水蒸气进入④的装
置，D项正确。]
6．(2021·湖南邵东检测)某实验兴趣小组利用下图实验装置探究氯气与过量氨气反应的
实验，有关说法不正确的是( )
A．打开K，关闭K，将注射器的活塞往外拉一小段，然后松开，活塞复原，说明装置气
1 2
密性良好
B．打开K，推动注射器的活塞使过量的氨气与氯气混合时，产生大量的白色烟雾
1
C．充分反应后，关闭K，打开K，可观察到烧杯中的溶液会倒吸至试管内
1 2
D．实验室制备氨气和氯气可以用同一套发生装置
B [打开K，关闭K，将注射器的活塞往外拉一小段，然后松开，活塞复原，说明空气未
1 2
进入装置，装置不漏气，气密性良好，A项正确；打开K，推动注射器的活塞使过量的氨气与
1
氯气混合时，过量NH 和Cl 反应生成NH Cl和N，只产生大量白烟，不出现雾，B项错误；
3 2 4 2
充分反应后，装置内气体的压强减小，关闭K，打开K，剩余NH 溶于水，观察到烧杯中的溶
1 2 3
液会倒吸至试管内，C项正确；利用浓氨水和氧化钙制备NH ，利用KMnO 固体和浓盐酸反
3 4
应制取Cl，均可采用“固体＋液体→气体”的装置，D项正确。]
2
7．(2021·山东日照检测)ClO能与水反应生成次氯酸，可杀死新型冠状病毒等多种病毒。
2
一种制备ClO的原理为HgO(红色粉末)＋2Cl===HgCl (白色粉末)＋ClO，某化学小组用下
2 2 2 2
图装置制备ClO(夹持装置略去)。
2
已知：①ClO的熔点为－116℃、沸点为3.8℃，易溶于水；
2
②高浓度的ClO易爆炸，ClO与有机物接触或加热时会发生剧烈反应。
2 2
下列说法错误的是( )
A．装置③中盛装的试剂是饱和食盐水，④中现象是红色粉末逐渐变为白色
B．装置④中橡胶塞用锡箔包裹，防止ClO与橡胶塞反应
2
C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl
2
D．通入干燥空气的目的是将生成的ClO稀释，防止发生爆炸
2
A [Cl O易与水反应，①中制得的Cl 中含有HCl、HO(g)，②中盛有饱和食盐水，用于
2 2 2
除去HCl，③中盛有浓硫酸，用于除去HO(g)，防止ClO与HO(g)反应，A项错误；ClO与有
2 2 2 2
机物接触会发生剧烈反应，故装置④中橡胶塞要用锡箔包裹，B项正确；ClO的沸点为
23.8℃，装置⑤中冷却装置的温度为－33℃，因此⑤中逸出气体不是ClO，应是未反应的Cl，
2 2
C项正确；高浓度的ClO易爆炸，通入干燥空气，可稀释生成的ClO，防止发生爆炸，D项正
2 2
确。]
8．(2021·河南鹤壁一中检测)如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持
设备已略)。下列说法错误的是( )
A．装置A烧瓶内的试剂可以是KMnO
4
B．装置B具有除杂和贮存气体的作用
C．实验结束后，振荡D会观察到液体分层且下层呈紫红色
D．利用该装置能证明氯的非金属性强于溴的非金属性
C [装置A用于制备Cl，常温下浓盐酸与KMnO 固体发生反应生成Cl，A项正确；装
2 4 2
置B中饱和食盐水用于除去挥发出的HCl，长颈漏斗起到平衡压强和贮存气体的作用，B项
正确；KI被Br 氧化生成I，苯的密度小于水，振荡D后液体分层，上层呈紫红色，C项错误；
2 2
装置C中溶液变为橙色，说明Cl 将NaBr氧化为Br ，则Cl 的氧化性强于Br ，从而证明氯的
2 2 2 2
非金属性强于溴，D项正确。]
9．(2021·江西上饶检测)实验室用如下装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：
(1)A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO ，写出反应的离子方程式_______________。
2
(2)D中放入浓HSO 其目的是______________________________________________。
2 4
(3)E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是__________________，对比
E和F中现象的差异可得出的结论是________________________________________。
(4)G处的现象是__________________________。
(5)用化学方程式写出H处尾气吸收装置中的反应原理
________________________________________________________________________。
(6)家庭中常用消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下图。
注意事项：
1．本品对棉织品有漂白脱色作用，对金属制品有腐蚀作用。
2．密封保存，请勿与洁厕灵同时使用。
3．保质期为一年。
①消毒液与洁厕灵不能同时使用，原因是(用离子方程式表示)_____ _______。
②需“密闭保存”的原因______________________________。
(7)工业上用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备 ClO ，写出反应的化学方程式
2
__________________________________________________________。Cl 和ClO 都是强氧化
2 2
剂，能杀死水中的病菌。等质量的ClO 的氧化能力是Cl 的________倍。
2 2
解析 (3)E中为红色干布条，F中为红色湿布条，氯气和水反应生成次氯酸，而次氯酸具
有强氧化性，有漂白作用，所以可观察到的现象是E中不褪色，F中褪色，对比E和F中现象
的差异可得出的结论是干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性。
(6)①消毒液与洁厕灵不能同时使用，原因是发生了化学反应，离子方程式为：Cl－＋ClO
－＋2H＋===Cl↑＋HO。
2 2
②需“密闭保存”的原因是次氯酸钠与空气中的二氧化碳反应。
(7)亚氯酸钠NaClO 中Cl元素化合价为＋3价， NaClO →ClO ，＋3价的氯元素化合价
2 2 2
升高到＋4价，NaClO→NaCl，＋3价的氯元素的化合价降低到－1价，NaClO 在反应中既是
2 2
氧化剂又是还原剂，根据电子守恒，得到方程式为5NaClO ＋4HCl===5NaCl＋4ClO ↑＋
2 2
2HO; 氧化能力是得电子的能力，根据氯元素的化合价，等质量的ClO 和Cl 的得电子数之
2 2 2
比为：∶≈2.63，故等质量的ClO 的氧化能力是Cl 的2.63倍。
2 2
答案 (1)MnO ＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl↑＋2HO
2 2 2
(2)除去氯气中的水蒸气
(3)E中不褪色，F中褪色 干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白
性
(4)出现蓝色
(5)Cl ＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋HO
2 2
(6)① Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl↑＋HO ②次氯酸钠与空气中的二氧化碳反应
2 2
(7)5NaClO＋4HCl===4ClO ↑＋5NaCl＋2HO 2.63
2 2 2
10．(2021·江西南昌四校联考)ClO (黄绿色易溶于水的气体)是一种高效、低毒的消毒剂。
2
某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收和释放进行了研究。
(1)仪器A的名称是________。(2)安装F中导管时，应选用图2中的________。
(3)A中发生反应生成ClO 和Cl，其氧化产物和还原产物物质的量之比为________。
2 2
(4)关闭B的活塞，ClO 在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO，此时F中溶液的颜色不
2 2
变，则装置C的作用是
__________________________。
(5)已知在酸性条件下NaClO 可发生反应生成NaCl并释放出ClO ，该反应的离子方程
2 2
式为________________________________________________________________________。
(6)ClO 很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO 溶液。为测定所得溶液中ClO 的
2 2 2
浓度，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO 溶液10.00 mL，稀释成100.00 mL试样，量取V mL试样加入到
2 0
锥形瓶中；
步骤2：用稀硫酸调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入指示剂，用c mol·L－1 NaSO 溶液滴定至终点，重复2次，测得消耗
2 2 3
NaSO 溶液平均值为V mL。(已知2ClO ＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I ＋4HO、 2NaSO ＋
2 2 3 1 2 2 2 2 2 3
I===Na SO＋2NaI)，计算该ClO 的浓度为________g/L(用含字母的代数式表示，计算结果
2 2 4 6 2
化简)。
解析 (2)F装置应是Cl 和KI反应，还需要连接尾气处理装置，所以应长管进气，短管
2
出气。
(3)氯酸钠和稀盐酸混合产生Cl 和ClO ，NaClO 中氯为＋5价被还原成ClO 中＋4价，
2 2 3 2
盐酸中氯为－1价，被氧化成0价氯，转移电子数为2，则NaClO、ClO 前系数为2，Cl 前系
3 2 2
数为1，反应化学方程式：2NaClO＋4HCl===2ClO ↑＋Cl↑＋2NaCl＋2HO，其氧化产物
3 2 2 2
Cl 和还原产物ClO 物质的量之比为1∶2。
2 2
(4)F装置中发生Cl＋2KI===2KCl＋I 时，碘遇淀粉变蓝，而F中溶液的颜色不变，则装
2 2
置C的作用是吸收Cl。
2
(5)在酸性条件下NaClO 可发生反应生成NaCl并释放出ClO ，根据元素守恒可知应还
2 2
有水生成，该反应的离子方程式为4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO ↑＋2HO。
2 2
(6)设原ClO 溶液的浓度为x，
2
2ClO ～5I～ 10NaSO
2 2 2 2 3
2 10
1×10－3cV mol
1
则有x＝ mol/L＝ g/L。
答案 (1)圆底烧瓶 (2)b (3)1∶2 (4)吸收Cl
2
(5)4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO ↑＋2HO (6)
2 2
11．(2021·山东济南检测)“84消毒液”是生活中常用的消毒剂，可与硫酸溶液反应制取
氯气，反应原理为： NaClO＋NaCl＋HSO =====NaSO ＋Cl↑＋HO; 为探究氯气的性质，
2 4 2 4 2 2
某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置：(1)从①、②、③装置中选择合适的制氯气装置(A处)___________ (填写序号)。
(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实验过程中该同学发现
装置B中的布条也褪色，其原因可能是____________________；说明该装置存在明显的缺陷，
请提出合理的改进的方法_____________________________________。
(3)为了验证氯气的氧化性，将氯气通入NaSO 溶液中，离子方程式为：Cl ＋SO＋
2 3 2
HO===SO＋2Cl－＋2H＋，然后检验反应后溶液中是否含有SO。检验SO的方法是：取少量反
2
应后溶液于试管中，先加入足量的______至无明显现象，然后再加入少量__________溶液，
有白色沉淀生成，说明含有SO。
(4)氯气通入饱和NaHCO 溶液能产生无色气体，已知酸性：盐酸 > 碳酸 > 次氯酸，该实
3
验证明氯气与水反应的生成物中含有__________(填“盐酸”或“次氯酸”)。
解析 (1)由NaClO＋NaCl＋HSO =====NaSO ＋Cl↑＋HO可知，反应有液体参加，
2 4 2 4 2 2
需要在加热条件下进行，故选装置②。
(2)装置B中干燥的有色布条褪色，说明氯气中可能混有少量的水蒸气，氯气与水反应生
成次氯酸而漂白，因此应在A和B之间增加盛有浓HSO 的洗气瓶，除去Cl 中的水蒸气。(3)
2 4 2
检验硫酸根必须排除其他离子的干扰，因此检验反应后溶液中含有SO的方法是：取少量反
应后溶液于试管中，先加入足量的稀盐酸至无明显现象，然后再加入少量BaCl 溶液有白色
2
沉淀生成，说明含有SO。
(4)氯气通入水溶液会反应生成盐酸和次氯酸，酸性：盐酸＞碳酸＞次氯酸，氯气通入饱
和NaHCO 溶液能产生无色气体，证明氯气与水反应的生成物中含有盐酸。
3
答案 (1)② (2)产生的氯气中含有水蒸气，会反应生成次氯酸 在装置A、B之间增加
盛有浓硫酸的洗气瓶(或干燥装置)
(3)稀盐酸(或HCl溶液) BaCl (或其他合理答案) (4)盐酸
2
12．(2021·湖北监利检测)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl 在
2
常温常压下合成。已知NOCl是一种红褐色液体或黄色气体，其熔点－64.5℃，沸点－5.5℃，遇水易水解。
(1)实验室制备原料气NO和Cl 的装置如下图所示：
2
①实验室制 NO时，装置A中烧瓶内为铜和稀硝酸，发生反应的化学方程式为：
____________________________________________________________________________。
②实验室制Cl 时，装置B中盛放的试剂为______________，其作用是___________。
2
(2)将上述收集到的Cl 充入集气瓶中，按图示装置制备亚硝酰氯。
2
① NOCl 分 子 中 各 原 子 均 满 足 8 电 子 稳 定 结 构 ， 则 NOCl 的 电 子 式 为
____________________。
②装置D中的现象为_________________________________。
③装置E中无水氯化钙的作用为___________________________________。
④某同学认为装置F不能吸收NO，为解决这一问题，可将尾气与某种气体同时通入氢
氧化钠溶液中，这种气体的化学式是________________。
解析 (1)图1为固＋液加热型，①制NO时，可选用铜与稀硝酸制取，发生的反应方程
式为：3Cu＋8HNO(稀)===3Cu(NO)＋2NO↑＋4HO；
3 3 2 2
②制Cl 时，可选用二氧化锰和浓盐酸，制得的氯气中有氯化氢气体，用饱和食盐水除去。
2
(2)①NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则氮原子与氧原子形成两对共用电子
对，与氯原子形成一对，电子式为 ；
②装置D中为氯气制备NOCl，故现象为黄绿色气体逐渐变浅，有红褐色液体生成；
③NOCl遇水易分解，装置E中无水氯化钙的作用为吸收水蒸气，防止水蒸气进入D装
置；
④NO不溶于水，可与氧气一同通入氢氧化钠吸收。
答案 (1)①3Cu＋8HNO(稀)===3Cu(NO) ＋2NO↑＋4HO ②饱和食盐水 除去
3 3 2 2
Cl 中的HCl气体
2
(2)① ②黄绿色气体颜色逐渐变浅，有红褐色液体生成③吸收水蒸气，防止水蒸气进入D装置 ④O
2
13．(2021·安徽蚌埠检测)TiCl 是制备钛及其化合物的重要中间体，某小组同学利用下列
4
装置在实验室制备TiCl ，设计实验如下(夹持装置略去)：
4
相关信息如下表所示：
密度/
化合物 熔点/℃ 沸点/℃ 水溶性
(g·cm－3)
易水解生成难溶于水的物
TiCl －25 136 1.5
4
质，能溶于有机溶剂
CCl －25 76.8 1.6 难溶于水
4
请回答下列问题：
(1) 按 照 气 流 由 左 到 右 的 方 向 ， 上 述 装 置 合 理 的 连 接 顺 序 为
a→______→______→f→g→______→______→d→e→j。(填仪器接口字母)
(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入试剂，
__________________________(按正确的顺序填入下列操作的序号)。
①关闭分液漏斗活塞 ②打开分液漏斗活塞
③停止加热，充分冷却 ④加热装置D中陶瓷管
(3)装置A中导管m的作用是_______________________________________。
(4)装置D中除生成TiCl 外，同时生成一种气态不成盐氧化物，该反应的化学方程式为
4
___________________________________________________________________________。
(5)设计实验证明装置E中收集到的液体中含有TiCl ：
4
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)制得的 TiCl 中常含有少量 CCl ，从混合液体中分离出 TiCl 的操作名称为
4 4 4
_____________。
解析 (1)由于TiCl 易溶于水，所以参加反应的Cl 必须先干燥，而收集TiCl 的装置后
4 2 4
面必须有防止水蒸气进入的装置，则正确的连接顺序为a→c→b→f→g→h→i→d→e→j。
(2)为防止炭粉在高温下被氧化，防止装置内的水蒸气使TiCl 变质，所以应先通入Cl 一
4 2
段时间后再加热装置D，正确的操作顺序为②④③①。
(3)分液漏斗上连接的导管是为了平衡压强，使液体顺利流下。(4)装置D中的反应物为TiO、C和Cl，而生成物为TiCl 和CO，所以反应的化学方程式
2 2 4
为TiO＋2C＋2Cl=====TiCl ＋2CO。
2 2 4
(5)根据表中信息，TiCl 遇水生成难溶物，所以可取少量收集到的液体于洁净试管中，滴
4
加适量水，液体变浑浊，即证明收集到的液体中含有TiCl 。
4
(6)由于二者的沸点相差较大，所以可用蒸馏的方法分离TiCl 中含有的CCl 。
4 4
答案 (1)c b h i (2)②④③①
(3)平衡压强，使浓盐酸更易滴落
(4)TiO＋2C＋2Cl=====TiCl ＋2CO
2 2 4
(5)取少量收集到的液体于洁净试管中，滴加适量水，液体变浑浊，则收集到的液体中含
有TiCl (或其他合理答案也可)
4
(6)蒸馏
