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第二节 氯及其化合物
第3课时 氯气的实验室制备
基础巩固
1．在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗，下列有关
理由叙述错误的是( )
A．防止氯气扩散到空气中造成污染
B．便于控制加入盐酸的量
C．分液漏斗加入液体快
D．尽量避免氯化氢挥发到空气中
【答案】C
【解析】用分液漏斗既可防止氯化氢气体和氯气挥发污染环境，同时又可控制滴加盐酸的量和快慢，从
而控制反应速率，提高盐酸的利用率。
2．下列有关实验室制取氯气的说法不正确的是
A．可用二氧化锰和稀盐酸加热反应生成氯气
B．干燥氯气时常用浓硫酸作干燥剂
C．多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收
D．收集氯气用向上排空气法
【答案】A
【解析】
A．制备氯气用浓盐酸，二氧化锰和稀盐酸不反应，故A错误；
B．浓硫酸能吸收水蒸气且和氯气不反应，所以实验室制取氯气时用浓硫酸作干燥剂，故B正确；
C．氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，可用氢氧化钠溶液吸收氯气，防止污染环境，故C正确；
D．氯气的密度大于空气，用向上排气法收集，故D正确；
故选A。
3．某化学兴趣小组利用MnO 和浓盐酸及如图装置制备Cl。下列分析中不正确的是( )
2 2
① ② ③ ④
A．①中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B．①中缺少加热装置
C．②中盛放的NaOH溶液可以净化氯气
D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气
【答案】C
【解析】
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正确；
B：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正确；
学科网（北京）股份有限公司C：②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错误；
2
D：氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D正确。
4．实验室用下列两种方法制取氯气：①用含292gHCl的浓盐酸与足量的MnO 反应；②用174gMnO 与
2 2
足量浓盐酸反应。若不考虑HCl的挥发，则反应后所得氯气的质量
A．方法①比方法②多 B．方法②比方法①多
C．两种方法一样多 D．无法比较
【答案】B
【解析】浓盐酸与MnO 反应的方程式为： ， ①用含292gHCl的
2
浓盐酸与足量的MnO 反应；实际消耗不足292gHCl，因为随着消耗，盐酸浓度变小，反应停止了，故产
2
生氯气不足142g，②用174gMnO 与足量浓盐酸反应，174gMnO 可产生142g氯气，则B说法正确，A、
2 2
C和D说法错误；答案选B。
5．如图所示装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于
A．二氧化锰和浓盐酸生成氯气 B．锌和盐酸生成氢气
C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳 D．KClO 和MnO 生成氧气
3 2
【答案】B
【详解】
A．二氧化锰和浓盐酸生成氯气，反应需加热，氯气和水反应，氯气比空气重应用向上排气法，故A错误；
B．锌和盐酸发生反应生成氢气，制备、干燥及收集装置均符合上述要求，故B正确；
C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳，制备装置符合，二氧化碳也可少量溶解于水，二氧化碳比空气重，收集
方法应用向上排气法，故C错误；
D．KClO 和MnO 生成氧气，反应需加热，生成的氧气微溶于水，氧气比空气重，收集方法也不对，故
3 2
D错误；
故选：B。
6．（2021·上海高一课时练习）如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是
学科网（北京）股份有限公司选项 X 收集气体 Y
A 碱石灰 氯化氢 水
B 浓硫酸 氯化氢 氢氧化钠
C 碱石灰 氯气 水
D 无水氯化钙 氯气 氢氧化钠
【答案】D
【分析】由实验装置图可知，收集的气体是比空气密度小的气体。
【解析】A．氯化氢能与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥，故A错误；
B．浓硫酸为液体，不能放在干燥管中，故B错误；
C．氯气能与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥，故C错误；
D．氯气不与氯化钙反应，可以用氯化钙干燥氯气，氯气能与氢氧化钠溶液反应，可用氢氧化钠溶液吸收
氯气，防止污染空气，故D正确；
故选D。
7．已知 与浓盐酸在常温下能反应产生 。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．只有②处和③处 D．②处、③处和④处
【答案】D
【详解】
① 与浓盐酸在常温下反应产生 ，①正确；
②浓盐酸易挥发，生成的氯气中混有 和水蒸气，应通入盛有饱和食盐水的洗气瓶除去 ， 会与
溶液反应，故不能选择氢氧化钠溶液，②错误；
③用浓硫酸干燥氯气，导管应长进短出，③错误；
④氯气与金属在试管中反应，若用单孔塞，容易造成试管内压强过大，且导管应伸到试管底部，④错误。
学科网（北京）股份有限公司综上，答案选D。
8．实验室可用二氧化锰跟浓盐酸反应制备并收集干燥纯净氯气.进行此实验，所用仪器如图：
（1）上述实验制取氯气的离子方程式为___________
（2）选择上述仪器并按顺序连接_______________________：
（3）B、D中试剂的作用分别是___、___。
（4）有兴趣小组将实验制得的氯气通入石灰乳中制漂白粉，写出该反应的化学方程式：__，该反应中氯
气作__(填“氧化剂”“还原剂”或“氧化剂和还原剂”)。
【答案】（1）MnO +4H++2Cl- Mn2++Cl↑+2H O
2 2 2
（2）CBAED
（3）除去Cl 中混有的HCl 吸收尾气(氯气)，防止氯气污染空气
2
（4）2Cl+2Ca(OH) =CaCl +Ca(ClO) +2H O 氧化剂和还原剂
2 2 2 2 2
【解析】
(1)C中浓盐酸与二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为：MnO +4H++2Cl- Mn2+
2
+Cl↑+2H O，故答案为：MnO +4H++2Cl- Mn2++Cl↑+2H O；
2 2 2 2 2
（5）(2)实验室用二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气，产生的氯气中有水蒸气和挥发的HCl，先用饱和食盐
水除去氯气中的HCl，再用浓硫酸干燥氯气，氯气的密度大于空气，采用向上排空气法收集氯气，最后多
余的氯气用氢氧化钠溶液吸收防止污染空气，故答案CBAED
(3）B中饱和食盐水用于除去氯气中的HCl，D中的氢氧化钠吸收多余的氯气防止污染，故答案为：除去
Cl 中混有的HCl；吸收尾气(氯气)，防止氯气污染空气；
2
(4)氯气通入石灰乳中生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的方程式为：
2Cl+2Ca(OH) =CaCl +Ca(ClO) +2H O，由反应知，氯气中Cl的化合价既升高也降低，所以氯气既是氧化
2 2 2 2 2
剂也是还原剂，故答案为：2Cl+2Ca(OH) =CaCl +Ca(ClO) +2H O；氧化剂和还原剂；
2 2 2 2 2
9．常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如
图所示：
(1)请分别写出下列物质的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)：
A________、B________、D________。
学科网（北京）股份有限公司(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明反应条件)：
A＋HO(离子方程式)：____________________；
2
A＋NaOH(离子方程式)：________________________；
D―→A(化学方程式)：__________________________。
(1)Cl HClO HCl (2)Cl ＋HO===H＋＋Cl－＋HClO Cl ＋2OH－===Cl－＋ClO－＋HO
2 2 2 2 2
【答案】
【解析】 由题意可知A为氯气，B为次氯酸，D为氯化氢，C为氯化钠，E为次氯酸钠。
能力提升
10.无水 （178℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用 Al和氯气通过如图装置制备。已知
装置A中产生的氯气中混有少许HCl和水蒸气。则下列说法正确的是( )
A.试剂瓶B、C、F中分别盛饱和 溶液、浓硫酸、浓硫酸
B.氯化铝产品最后在装置E中收集
C.实验开始时应先点燃D处酒精灯
D.装置F和G可用盛有无水 的干燥管替换
【答案】B
【解析】根据实验装置图可知，该实验中A装置为加热条件下用浓盐酸与二氧化锰制取氯气的发生装
置；氯气中混有氯化氢和水蒸气，先用B装置中饱和食盐水除去氯化氢，再用C装置中浓硫酸干燥；氯气
与铝在D装置反应制得氯化铝，反应的尾气中有氯气，用G装置中的氢氧化钠吸收；为防止氯化铝与氢
氧化钠溶液中的水蒸气反应，F装置中盛放浓硫酸以防止G中水蒸气进入气体收集装置E中，据此分析判
断。试剂瓶B中应盛有饱和食盐水，用于除去氯气中混有的氯化氢，故A错误；氯化铝产品最后在装置E
中收集，故B正确；实验开始时应先点燃A处酒精灯，将装置中的空气排净，再点燃D处酒精灯，故C错
误；装置G用于吸收尾气中的氯气，无水 不能吸收氯气，故D错误。
11.Cl O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，与有
2
机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl O的装置如图所示。
2
已知: Cl O的熔点为-116℃，沸点为3.8 ℃;Cl 的沸点为-34.6℃ ;HgO+2Cl =HgCl +Cl O
2 2 2 2 2
下列说法中不正确的是( )
学科网（北京）股份有限公司A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl O稀释降低爆炸危险
2
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl O
2
D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止燃烧和爆炸
【答案】C
【解析】制取Cl O需要干燥纯净的氯气，所以②、③中盛装 的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸，A项
2
正确；高浓度的 Cl O易爆炸，所以通入干燥空气可以将生成的Cl O稀释降低爆炸危险，B项正确;装置⑤
2 2
是为了得到纯净的Cl O, 从装置⑤逸出的气体是空气和未反应的氯气，C项错误；Cl O与有机物接触会发
2 2
生燃烧并爆炸，装置④与⑤之间不 用橡胶管连接，是为了防止燃烧和爆炸，D项正确。
12．“84 消毒液”与硫酸溶液反应可以制取氯气，反应方程式为 NaClO+NaCl+H SO
2 4
NaSO +Cl↑+H O。为探究氯气的性质，某同学设计了如下所示的实验装置。
2 4 2 2
(1)在该实验中，制取氯气的装置是________(填字母)。
(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____________________，请提出合理的改进方法______________________。
(3)D中的现象是___________________，反应的离子方程式为__________________________________，
分离D中液体的方法是___________________________________________。
(4)写出氯气与NaOH溶液反应的离子方程式_________________，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之
比为________。为验证尾气吸收后的溶液中存在Cl−，正确的操作是_____________________。
(5)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，该实验证明Cl 与HO
3 2 2
反应的产物中含有________。
【答案】(1)c
学科网（北京）股份有限公司(2)Cl 中混有少量HO(g) 在A～B之间增加装有浓HSO 的洗气瓶
2 2 2 4
(3)下层CCl 层呈紫红色 Cl+2I−===I +2Cl− 分液
4 2 2
(4)Cl +2OH−===Cl−+ClO−+H O 1∶1 取少量烧杯内吸收Cl 后的溶液，加入足量的稀HNO 酸化，再加
2 2 2 3
入AgNO 溶液，若有白色沉淀生成，证明其中含有Cl−
3
(5)盐酸
【解析】(1)根据“固+液 气”原理可知应选择c装置制取Cl 。(2)布条褪色证明Cl 中混有H O(g)，
2 2 2
生成了HClO，应增加除H O(g)的装置。(3)Cl +2I−===I +2Cl−，CCl 将I 萃取出来，I 溶于CCl ，溶液呈紫红色，
2 2 2 4 2 2 4
分离两种互不相溶的液体采用分液法。(4)Cl 与NaOH溶液反应的离子方程式为Cl +2OH−===Cl−+ClO−+H O，
2 2 2
根据反应前后Cl元素的化合价变化可知 Cl 既作氧化剂，又作还原剂，且物质的量之比为 1∶1；检验
2
Cl−，应先用稀HNO 酸化中和溶液中的OH−，并将ClO−转化为HClO，再加AgNO 溶液，若有AgCl白色沉淀
3 3
生成，证明含有Cl−。(5)因酸性HCl＞H CO ＞HClO，HCl与NaHCO 反应：HCl+NaHCO ===NaCl+H O+CO ↑，
2 3 3 3 2 2
而HClO不与NaHCO 反应，故氯气与H O反应的产物中含盐酸。
3 2
13.某化学兴趣小组设计了如图装置，该装置能制取Cl ，并进行相关性质实验，且可利用装置G储存多余
2
的氯气。
（1）装置A中发生反应的化学方程式为_________。
（2）实验开始时，先打开分液漏斗旋塞和活塞K，点燃装置A中的酒精灯，让氯气充满整个装置，再点
燃装置E中的酒精灯。
①在装置D中能看到的实验现象是________________。
②在装置E的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，产物为 CO 和HCl，写出E中发生反应的化学
2
方程式为_________。
③利用装置G储存多余的氯气的操作和现象是_________。
（3）储气瓶b内盛放的试剂是___________________。
（4）装置B中发生反应的离子方程式为__________。
【答案】（1）
（2）①溶液先变红后褪色②
③关闭活塞K，b中液面下降，漏斗中液面上升
（3）饱和食盐水
学科网（北京）股份有限公司（4）
【 解 析 】 （ 1 ） 实 验 室 用 和 浓 盐 酸 制 氯 气 的 化 学 方 程 式 为
。
（2）①氯气与水反应生成HCl和 HClO，HC1使紫色石蕊溶液变红，次氯酸具有漂白性，使变红的石蕊溶
液褪色。②装置E的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，产物为 和HCl，依据得失电子守恒
和原子守恒可知，反应的化学方程式为 。③关闭活塞K，氯气进入装置
G的储气瓶b中，将b中液体压入漏斗中，b中液面下降，漏斗中液而上升。
（3）氯气在饱和食盐水中的溶解度不大，所以储气瓶b中的液体为饱和食盐水。
（4）氯气具有强氧化性，能把氯化亚铁氧化为氯化铁，则装置 B 中发生反应的离子方程式为
。
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