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第20 讲 氯气的实验室制法及应用
[复习目标] 掌握实验室制取氯气的原理、装置和操作注意事项。增强设计物质制备实验方
案的绿色环保意识。
1．制取原理
HCl (浓)――――――――――――――――――――→Cl2
完成下列有关反应的离子方程式：
(1)MnO2和浓盐酸： _______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Ca(ClO)2与浓盐酸： ___________________________________________________。
(3)KClO3与浓盐酸： ______________________________________________________。
(4)KMnO4与浓盐酸： ____________________________________________________。
答案 (1)MnO2＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
(3)ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O
(4)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
2．实验装置
思考 (1)如何用最简单的方法判断氯气已收集满？
(2)实验室常用排饱和食盐水法收集氯气，请解释用此方法收集氯气的原因。
提示 (1)观察集气瓶中气体颜色的变化，若集气瓶上部充满黄绿色气体，则证明Cl2已收集
满。
(2)饱和食盐水中Cl－浓度较大，抑制了Cl2与水的反应，Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，
因此可用排饱和食盐水法收集氯气，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl 气体。
3．注意事项
(1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2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。
1
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(2)加热温度：不宜过高，以减少HCl 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，避免污染空气。
(4)尾气处理时，用NaOH 溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含
Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
1．含0.4 mol HCl 的浓盐酸与足量的MnO2共热，能得到0.1 mol Cl2( )
2．用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl( )
3．常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2( )
4．用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.×
1．实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2时，有如下操作：①连好装置，检查装置气密性；②缓缓
加热；③加入MnO2 粉末；④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸；⑤将多余氯气用
NaOH 溶液吸收；⑥用向上排空气法收集氯气。顺序排列正确的是( )
A．①②③④⑥⑤
B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤
D．①③④②⑥⑤
答案 D
解析 制取氯气的正确操作步骤：先连接装置、检查装置气密性，然后装入药品，先向烧瓶
中装入二氧化锰，再向分液漏斗中装入浓盐酸，再加热制取、收集氯气，由于氯气有毒，最
后需要进行尾气吸收，故正确的排序为①③④②⑥⑤。
2．下列方法中，可制得Cl2的正确组合是( )
①MnO2和浓盐酸混合共热；②MnO2、NaCl 和浓硫酸混合共热；③NaClO 和浓盐酸混合；
④K2Cr2O7和浓盐酸混合；⑤KClO3和浓盐酸混合；⑥KMnO4和浓盐酸混合
A．①②⑥
B．②④⑥
C．①④⑥
D．①②③④⑤⑥
答案 D
3．某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为
Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4=====2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，他们设计如图实验装置制取氯气
并验证其性质。请回答下列问题：
(1)该实验中A 部分的装置是________(填字母)。
2
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(2)装置B 中的现象是____________________________________________________。
(3)请写出装置D 中发生反应的离子方程式： __________________________________
________________________________________________________________________，
装置E 的作用是_________________________________________________________。
(4)请帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C 中的亚硫酸钠已被氧化(简述实验步骤)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5) 制取Cl2 的方法有多种，若A 部分的装置是a ，请再写出一种制备方法：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用化学方程式表示)。
答案 (1)b (2)溶液变蓝色 (3)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 吸收多余的Cl2，防止污染空气
(4)取少量C 中溶液于小试管中，加入足量稀盐酸，充分振荡后滴加BaCl2溶液，若有白色沉
淀生成且沉淀不消失，则证明洗气瓶C 中亚硫酸钠已被氧化 (5)2KMnO4 ＋
16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
解析 (1)从化学方程式可知反应物是固体和液体，反应条件是加热，所以应选固液混合加
热型装置。(2)氯气具有强氧化性，与碘化钾发生反应：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，淀粉溶液遇
碘变蓝色。(4)亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠，只要验证SO 的存在就可证明亚硫酸钠已经被氧
化，检验SO 的存在选用稀盐酸和氯化钡溶液
1．(2022·广东，8)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及
尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
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答案 D
解析 浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓硫酸
干燥，故A 不符合题意；氯气的密度大于空气，可用向上排空气法收集，故B 不符合题意；
湿润的红布条褪色，干燥的红布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性，故C 不符合
题意；氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH 溶液吸收尾气，故D 符合题意。
2．(2020·全国卷Ⅲ,26)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KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是__________，a 中的试剂为__________。
(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．Na2S
B．NaCl
C．Ca(OH)2
D．H2SO4
(4)反应结束后，取出b 中试管，经冷却结晶，________，__________________，干燥，得
到KClO3晶体。
(5)取少量KClO3和NaClO 溶液分别置于1 号和2 号试管中，滴加中性KI 溶液。1 号试管溶
液颜色不变。2 号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显________色。可知
该条件下KClO3的氧化能力________NaClO(填“大于”或“小于”)。
答案 (1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)水浴加热 Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O 避免生成NaClO3 (3)吸收尾气(Cl2) AC
(4)过滤 少量(冷)水洗涤 (5)紫 小于
解析 由题干信息及装置图分析各装置的作用，a 装置用于除杂，b 装置用于制备氯酸钾，c
装置用于制备次氯酸钠，d 装置用于尾气处理。
(1)盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶。产生的氯气中混有氯化氢杂质，除掉氯化氢需要将气
体通过饱和食盐水。(2)b 装置的加热方式为水浴加热。c 装置中氯气与氢氧化钠发生反应的
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离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。根据b、c 装置水浴温度的不同推知，生成
氯酸盐时需要酒精灯加热，生成次氯酸盐时需要冰水冷却，所以c 中冰水浴的目的是避免氯
酸钠的生成。(3)d 是尾气处理装置，吸收氯气可以用硫化钠溶液或氢氧化钙浊液。(4)从溶
液中获得纯净氯酸钾的操作是冷却结晶，过滤，少量冷水洗涤，干燥，此处用少量冷水洗涤
的目的是降低氯酸钾的损耗。(5)碘在四氯化碳中呈紫色；碘在水中的颜色为棕色或褐色，
主要由碘的浓度决定。2 号试管中溶液变棕色说明生成I2，1 号试管中没有颜色变化，说明
没有生成I2，由此可以判断氯酸钾的氧化能力小于次氯酸钠的氧化能力。
课时精练
1．实验室既可用浓盐酸与MnO2在加热条件下反应制备Cl2，也可用KMnO4与浓盐酸在常
温下反应制备Cl2，下列有关说法不正确的是( )
A．KMnO4的氧化性比MnO2的强
B．制备Cl2的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂
C．用排气法收集Cl2时，不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满
D．制备等质量的Cl2，消耗MnO2与KMnO4的物质的量之比为5∶2
答案 B
解析 比较反应的条件即可证明KMnO4的氧化性强于MnO2，A 项正确；当整个集气瓶充满
黄绿色气体时表明已收集满，C 项正确。
2．实验室中利用MnO2制备干燥的Cl2及少量氯水并收集Cl2，下列图示装置和原理不能达
到实验目的的是( )
A．连接图1、图2 装置，向分液漏斗中注水，打开K1，关闭K2，检查装置气密性
B．图1 装置中，滴加浓盐酸，点燃酒精灯，可制备Cl2
C．可通过图2 装置干燥并收集一定量的Cl2
D．连接图1、图3 装置，打开K1，点燃酒精灯，可制备少量氯水
答案 A
解析 图1 装置中为恒压分液漏斗，注水后无论气密性是否良好，水都能顺利流下，不能检
查装置的气密性，故A 符合题意；图1 装置中，浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下反应可
制备Cl2，故B 不符合题意；饱和食盐水除去氯气中的HCl 气体，浓硫酸干燥氯气，且氯气
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密度比空气的大，可通过图2 装置干燥并收集一定量的Cl2，故C 不符合题意；连接图1、
图3 装置，打开K1，点燃酒精灯，制备氯气，氯气进入水中，可制备少量氯水，故D 不符
合题意。
3．(2022·哈尔滨第二中学质检)某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干
燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置如图所示(可重复使用，不含制气装置)。下列说法
正确的是( )
A．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为DACBE
B．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为DABAE
C．装置E 的主要用途是制备NaClO
D．若实验中使用到装置C 且有色布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性
答案 D
解析 用浓盐酸与MnO2加热制取Cl2，由于盐酸具有挥发性，在Cl2中含有HCl 杂质及水蒸
气，先通过D 装置除去HCl，再通过A 装置除去水蒸气，得到干燥纯净的氯气，然后通过B
验证干燥的Cl2没有漂白性，再通过C 验证湿润的氯气具有漂白性，最后通过NaOH 溶液进
行尾气处理，故使用装置的先后顺序为DABCE，故A、B 错误；装置E 的主要用途是吸收
多余的氯气，防止污染空气，故C 错误；湿润的有色布条褪色是因为氯气与水反应生成的
HClO 有漂白性，故D 正确。
4．(2022·长春模拟)如图是实验室制备氯气并进行相关实验的装置(夹持与加热装置已省略)，
下列有关说法不正确的是( )
A．若无加热装置，则装置a 蒸馏烧瓶中可用高锰酸钾或次氯酸钠
B．检验氯气是否有漂白性，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为湿润的石蕊试纸、碱石灰、干燥的石蕊试
纸
C．装置b 既可以洗气又可以作安全瓶监测装置c 是否堵塞
D．含有4 mol HCl 的浓盐酸与足量二氧化锰反应，产生标准状况下的Cl2体积小于22.4 L
答案 B
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解析 高锰酸钾、次氯酸钠具有强氧化性，在不加热条件下，能与浓盐酸反应产生氯气，故
A 正确；氯气能与碱石灰发生反应，因此干燥氯气时不能用碱石灰，应用无水氯化钙，故B
错误；饱和食盐水能吸收氯气中的HCl，b 装置有长颈漏斗，还起到安全瓶的作用，可以监
测后续装置是否发生堵塞，平衡气压，故C 正确；含4 mol HCl 的浓盐酸与足量二氧化锰发
生反应，盐酸浓度降到某一浓度时反应停止，因此产生标准状况下氯气的体积小于22.4 L，
故D 正确。
5．某化学小组采用下图所示装置制备Cl2并探究其化学性质，下列说法错误的是( )
A．加入药品之前，应先检查装置的气密性
B．通过对装置C 和E 中的产物分析，可判断温度对Cl2与碱溶液反应的影响
C．装置D 中的现象为溶液逐渐变成浅黄绿色
D．装置B 中NaOH 溶液的作用为吸收挥发出来的HCl
答案 D
解析 实验时应该先检查装置的气密性然后再装药品，A 正确；由图可以发现，装置C 和E
中温度不同，故可以通过对装置C 和E 中的产物分析来判断温度对Cl2与碱溶液反应的影响，
B 正确；装置D 中通入氯气，形成氯水，故其现象为溶液逐渐变成浅黄绿色，C 正确；装置
B 中NaOH 溶液的作用是处理反应后多余的氯气，D 错误。
6．实验室利用氯气与NaOH 溶液反应制备NaClO 溶液，下列装置和原理能达到目的的是(
)
A．用装置甲制取并收集氯气
B．用装置乙除去Cl2中的HCl
C．用装置丙制备NaClO 溶液
D．用装置丁吸收多余的Cl2
答案 C
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解析 二氧化锰和浓盐酸反应需要加热，装置甲没有加热装置，A 错误；应该用饱和食盐水
除去Cl2中的HCl，B 错误；氯气和氢氧化钠反应可以制备次氯酸钠，C 正确；饱和食盐水
不能吸收氯气，应该用氢氧化钠溶液来吸收多余的氯气，D 错误。
7．某学习小组探究MnO2与FeCl3能否反应产生Cl2。已知FeCl3固体易升华，其蒸气为黄色。
实验装置如图，下列说法不正确的是( )
A．加热前需要先通氮气，排尽空气，并检查装置的气密性
B．加热一段时间后，装置A 中产生黄色气体，说明反应生成了氯气
C．从安全角度出发，在装置A、B 之间应添加防止堵塞导管
D．除了氯气外，升华的FeCl3、未除尽的O2都可使B 中溶液变蓝
答案 B
解析 FeCl3升华后产生的气体也为黄色，B 错误；FeCl3固体易升华，对于易升华的物质要
注意采取安全措施，C 正确；空气中的O2、Cl2、FeCl3都有氧化性，均可将KI 氧化为I2，D
正确。
8．(2022·山东日照模拟)实验室利用如图所示装置制备SbCl5。已知：SbCl3的沸点为220.6
℃，易水解；SbCl5 在常压下沸点约为140 ℃(同时分解)，易水解，可与氢氟酸反应制备
HSbF6。下列说法错误的是( )
A．仪器Ⅰ中的a 为冷凝水的进水口
B．仪器Ⅱ的主要作用是吸收Cl2和空气中的水蒸气
C．SbCl5制备完成后，可减压蒸馏分离出SbCl5
D．用SbCl5制备HSbF6时，可在玻璃仪器中进行
答案 D
解析 冷凝管中冷凝水应该“低进高出”，仪器Ⅰ中的a 为冷凝水的进水口，故A 正确；氯
气有毒，污染空气，SbCl3、SbCl5易水解，仪器Ⅱ中碱石灰的主要作用是吸收Cl2和空气中
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的水蒸气，故B 正确；SbCl5在常压下沸点约为140 ℃(同时分解)，比SbCl3的低，为防止
SbCl5 分解，制备完成后应减压蒸馏分离出SbCl5，故C 正确；SbCl5 与氢氟酸反应制备
HSbF6，玻璃中的二氧化硅和氢氟酸反应，故D 错误。
9．实验室测盐酸与亚氯酸钠制备二氧化氯气体的速率，装置如图所示。4 mL 0.2% NaClO2
溶液预先装入二氧化氯发生器，37.5% HCl 溶液装入分液漏斗。开启真空泵抽气，反应开始
后，每隔2 min 用注射器取样1 mL，测定NaClO2溶液的浓度。已知ClO2浓度过高时易爆炸。
下列说法错误的是( )
A．碘化钾吸收瓶中发生的反应为2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2 ＋4H2O
B．做实验时整套装置要先抽真空，再加入37.5%HCl 溶液，防止ClO2聚集
C．分液漏斗作为空气入口，起到搅拌作用
D．实验过程中分液漏斗活塞保持关闭，防止ClO2逸出
答案 D
解析 ClO2污染空气，可用酸性KI 溶液吸收，A 项正确；实验前先打开真空泵，再打开分
液漏斗活塞，让盐酸一次性加入发生器，产生的ClO2快速被抽走，防止聚集爆炸，B 项正
确；实验过程中，为使真空泵工作顺畅，分液漏斗活塞应保持打开状态，空气从分液漏斗进
入发生器，起到搅拌的作用，C 项正确、D 项错误。
10．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，下列说法错误的是( )
A．NaClO2的名称是亚氯酸钠
B．“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，此反应的离子方程式为2OH－＋
H2O2＋2ClO2===2ClO＋O2↑＋2H2O
C．“电解”中阴极反应的主要产物是Cl2
D．“一系列操作”为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥
答案 C
解析 电解装置中阴极上ClO2得电子生成ClO，阳极上Cl－失电子生成Cl2 ，C 错误。
11．(2022·山东枣庄模拟)已知氯气和空气按体积比1∶3 混合通入潮湿的碳酸钠中能生成
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Cl2O，且反应放热；不含Cl2的Cl2O 易与水反应生成HClO；Cl2O 在42 ℃以上会分解生成
Cl2和O2。设计如图装置(部分夹持装置略)制备HClO，每个虚线框表示一个装置单元，其中
存在错误的是( )
A．②③⑤
B．①④⑤
C．①②④
D．①③④
答案 D
解析 ①用MnO2和浓盐酸制备氯气需要加热装置，错误；②是将制备的Cl2通入饱和食盐
水中除去挥发出来的HCl，同时可以控制通入氯气和空气的体积比，并在实验结束后可以将
多余的氯气排出进行尾气处理，正确；③由题干信息可知，制备Cl2O 的反应是放热反应，
且Cl2O 在42 ℃以上会分解生成Cl2和O2，则发生装置③需放置在冰水浴中，错误；④为除
去Cl2O 中的Cl2的装置，导管应该长进短出，错误；⑤除去Cl2的Cl2O 通入⑤中进行反应，
生成HClO，正确。
12．(2022·湖南岳阳一中模拟)反应2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O 可制备
广谱消毒剂C3N3O3Cl2Na，装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是( )
A．按气流从左至右，装置中导管连接顺序为f→c→d→a→b→e
B．升高温度有利于装置A 中产品的生成
C．当加入4 mol NaOH 时，消耗氰尿酸(C3H3N3O3)的量大于1 mol
D．装置D 中橡胶管可平衡气压，便于浓盐酸顺利流下
答案 B
解析 A 为制取C3N3O3Cl2Na 的装置，B 为除去氯气中的HCl 的装置，C 为尾气处理装置，
D 为制取氯气装置，所以为完成实验，按气流从左至右，导管连接顺序为
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f→c→d→a→b→e，A 正确；升高温度，氯气和NaOH 溶液反应生成NaClO3，生成NaClO
的浓度减少，不利于装置A 中产品的生成，B 错误；由反应方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl
＋NaClO＋H2O、2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O，可得关系式：4NaOH
～2NaClO～C3H3N3O3，加入4 mol NaOH 时，可消耗1 mol C3H3N3O3，由于产物也生成
NaOH，则消耗氰尿酸的量大于1 mol，C 正确；装置D 中浓盐酸和Ca(ClO)2反应生成Cl2，
由于产生气体，装置D 内压强较大，使用橡胶管可平衡气压，便于浓盐酸顺利流下，D 正
确。
13．(2022·山西临汾模拟)亚硝酰氯(NOCl)是重要的有机合成试剂，可由NO 与Cl2在常温下
合成。某学习小组在实验室利用如图装置制备亚硝酰氯。
已知：①亚硝酰氯易水解，能与O2反应；
②沸点：NOCl 为－5.5 ℃，Cl2为－34 ℃，NO 为－152 ℃；
③常温下，2NO ＋ Cl2===2NOCl、2NO2＋Cl2===2NO2Cl。
请回答下列问题：
(1)NOCl 中N 元素的化合价为________ ；NOCl 水解生成两种酸，其化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验所需的NO 在A 装置中制得，反应的离子方程式为_____________________。
(3)装置B 中所盛试剂为________，其作用是__________________________________
________________________________________________________________________。
(4) 实验开始时，先关闭K3 ，打开K2 、K4 ，从a 处通一段时间氩气，其目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
然后在a 处接废气处理装置，关闭K1、K4，打开K3，再打开分液漏斗的活塞，滴加酸性
FeSO4 溶液，当观察到D 中______________时， 关闭K2，打开K1、K4 ，通干燥纯净的
Cl2。
(5)为收集产物和分离未反应的两种原料， E、F 装置采用不同温度的低温浴槽，其中装置E
的温度(T)区间应控制在__________________________________________________，
装置F 的U 形管中收集到的是________。
答案 (1)＋3 NOCl＋H2O===HCl＋HNO2 (2)Fe2＋＋NO＋2H＋===Fe3＋＋NO↑＋H2O
(3)水 将NO2转化为NO (4)将E、F 装置中的空气排出，防止亚硝酰氯水解和被氧气氧化
红棕色气体消失 (5)－34 ℃≤T＜－5.5 ℃ Cl2
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解析 (1)NOCl 中N 的非金属性最弱，为正价，O 为－2 价，Cl 为－1 价，所以N 元素的化
合价为＋3 价；NOCl 水解生成两种酸，分别为盐酸和亚硝酸，其化学方程式为NOCl＋
H2O===HCl＋HNO2。(2)在装置A 中，NaNO2 和硫酸酸化的FeSO4 发生氧化还原反应，
NaNO2 被Fe2＋还原为NO，Fe2＋被氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为Fe2＋＋ NO＋2H＋
===Fe3＋＋NO↑＋H2O。(3)装置A 中生成了NO，装置A 的液面上方有空气，空气中的氧气
能将NO 氧化为NO2，所以装置B 中装有水，可以将NO2转化为NO。(4)亚硝酰氯易水解，
能与O2反应，实验开始时，先关闭K3，打开K2、K4，从a 处通一段时间氩气，其目的是将
装置E、F 中的空气排出，以免生成的NOCl 和空气中的水蒸气、氧气反应。 然后在a 处接
废气处理装置，关闭K1、K4，打开K3，再打开分液漏斗的活塞，滴加酸性FeSO4溶液，装
置A 产生的NO 气体进入B 中，混有的NO2被B 中的水转化为NO，但装置B、C 的液面上
方有空气，NO 会被氧化为NO2，装置D 中的空气也能将NO 氧化为NO2，所以在D 中能观
察到红棕色的气体，A 装置中不断产生的NO 将生成的NO2从K2排出，当观察到D 中红棕
色消失时，D 中充满了纯净的NO, 此时关闭K2，打开K1、K4 ，通干燥纯净的Cl2和NO 反
应。(5)为收集产物NOCl 和分离未反应的两种原料NO 和Cl2，根据三种物质的沸点，装置
E 的温度应控制在－34 ℃≤T＜－5.5 ℃，可收集NOCl，装置F 的温度要低于－34 ℃，可
将未反应的原料氯气冷凝。
14．2022 年，新型冠状病毒在全球范围内肆虐，次氯酸钠溶液是常用的环境消毒剂。此外，
次氯酸钠溶液也是常用的漂白剂。某研究性学习小组在实验室制备次氯酸钠溶液，测定其中
NaClO 的含量并探究其漂白棉布的效果。回答下列问题：
(一)制备NaClO 溶液
(1)装置B 的作用是________________；若没有装置B，且D 中氢氧化钠不足量，对次氯酸
钠产率的影响是________(填“增大”“减小”或“无影响”)。
(2)装置D 中反应的离子方程式为___________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)有同学提出三点意见：①装置A 中不需要酒精灯；②装置C 没有必要；③在装置D 后再
连接一个盛有NaOH 溶液的尾气处理装置，以降低氯气逸出污染空气的可能性。合理的是
________(填序号)。
(二)测定消毒液中NaClO 的含量
步骤①：取制得的消毒液20 mL 于锥形瓶中，加足量盐酸酸化，迅速加入过量KI 溶液，盖
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紧瓶塞并在暗处充分反应。
步骤②：加入淀粉做指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，重复滴定操作3 次。
(4)步骤①中在暗处反应的原因是___________________________________________。
(5)步骤②中判断滴定终点的现象是_________________________________________
________________________________________________________________________，
已知I2＋2S2O===2I－＋S4O。平均用去25.00 mL 0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3 标准溶液，测得
NaClO 的含量为________ g·L－1(结果保留2 位小数)。
(三)探究次氯酸钠漂白棉布的效果
已知：棉布用次氯酸钠漂白液漂白会受到一定损伤。织物断裂强度是指织物在被拉断时，所
能承受的最大荷重，单位为kg。
使用次氯酸钠漂白液漂白棉布，不同pH 对于漂白的结果如图所示。
(6)漂白速率随pH 减小而加快，但酸性条件易产生黄绿色气体，该气体已被实验证明没有漂
白作用，说明起漂白作用的主要是________(填粒子符号)；pH 最好选择9～11，虽然漂白速
率较慢，但可延长漂白时间达到效果。不宜选择酸性或中性的原因分别是_________
________________________________________________________________________。
答案 (1)除去HCl 气体 减小 (2)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (3)②③ (4)防止
HClO 分解 (5)溶液由蓝色变为无色且30 s 内不恢复 4.66 (6)HClO 酸性条件易产生氯
气导致环境污染；中性条件下对棉布损伤较大
解析 (1)氯气难溶于饱和食盐水，装置B 中饱和食盐水的作用是除去HCl 气体，降低Cl2在
水中的溶解度；若没有装置B 除去Cl2中混有的HCl，D 中氢氧化钠不足量，HCl 会消耗一
定量的氢氧化钠，次氯酸钠的产率减小。(3)①反应需要加热，装置A 中不用酒精灯反应难
以进行，不合理；②装置C 中浓硫酸用于吸收氯气中的水，没有装置C 不会对实验造成影
响，合理；③氯气有毒会污染环境，在装置D 后接一个盛有NaOH 溶液的装置，用于尾气
处理，合理。(4)步骤①中NaClO 在酸性条件与KI 反应生成碘单质和氯化钠，离子方程式为
ClO－＋2H＋＋2I－===Cl－＋I2＋H2O，ClO－与H＋结合形成HClO，见光易分解，所以要在暗
处进行。(5)淀粉遇碘显蓝色，滴加Na2S2O3 标准溶液后，发生反应：I2＋2S2O===2I－＋
S4O，碘单质被还原，溶液蓝色逐渐变浅，最终完全反应时褪色，滴定消耗Na2S2O3的物质
的量为
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0.025 L×0.100 0 mol·L－1＝0.002 5 mol，根据关系式：ClO－～I2～2S2O，n(NaClO)＝n(I2)＝
×0.002 5 mol，NaClO 的含量为≈4.66 g·L－1。(6)黄绿色气体为Cl2，无漂白性，NaClO 与盐
酸反应的离子方程式为ClO－＋H＋===HClO，pH 越小，氢离子浓度越大，平衡向正反应方
向移动，HClO 浓度越大，漂白性越强，所以具有漂白性的是HClO。
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