(含3套新高考模拟卷)高考化学一轮复习第章非金属及其化合物专项突破氯气的实验室制法及其性质探究学案

突破1| 氯气的实验室制法

[考纲知识整合]

1．Cl2的实验室制备原理

用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸。 △

MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

[或2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O] 2．实验装置及说明

提醒：(1)Cl2的验满方法

①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。 ②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。 (2)几个装置的创新变化

1

① ②

或③

图①KMnO4作氧化剂制Cl2的装置 a．不需加热。

b．橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等，便于分液漏斗中的液体流下。 图②Cl2中HCl的除杂装置

a．装置中长颈漏斗的作用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(若装置某一位置堵塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升)。 b．该装置还可以贮存少量Cl2。 图③干燥Cl2的装置

[高考命题点突破]

命题点 Cl2的制取、净化、收集和尾气处理

1．(2018·常德高三联考)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．该装置图中至少存在三处明显错误 B．该实验中收集氯气的方法不正确

C．如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接 一个装有浓硫酸的洗气瓶即可

D．含有2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移 1 mol电子

A [A项，该装置的错误有：缺少加热仪器，MnO2不与浓盐酸发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发；没有进行尾气处理；B项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确；C项，要得到干燥纯净的Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D项，根据反应方程式：MnO2△

＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，盐酸浓度变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5 mol，转移的电子的物质的量也小于1 mol。]

2

2．(2018·南昌模拟)为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，甲同学设计了如图所示的实验装置，按要求回答问题：

(1)请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序： b接________，________接________，________接a。

(2)U形管中所盛试剂的化学式为 ___________________________________。 (3)装置③中CCl4的作用是_________________________________________。

(4)乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某个装置之后再加装置⑤。你认为装置⑤应加在________之后(填装置序号)，瓶中可以放入________。

(5)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无须多加装置⑤，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成________，如果观察到________________________的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出来。

(6)若取过量的MnO2与一定体积的浓HCl(含溶质HCl为0.4 mol)制备Cl2(假设HCl的挥发不计，装置气密性良好)，则制备的Cl2总小于0.1 mol的原因是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________。

【解析】 为验证其猜测，应先检验水蒸气的存在，之后再检验HCl的存在。水蒸气的检验一般使用无水CuSO4(变蓝)，HCl的检验一般使用AgNO3溶液(生成白色沉淀)。但是Cl2的存在会干扰HCl的检验，故在检验HCl之前应先除去其中的Cl2(用CCl4吸收)。在检验HCl之前为确认Cl2已经除尽，可在③之后增加装置⑤，其中可以放入湿润的KI-淀粉试纸或湿润的有色布条等。由于HCl的水溶液有酸性，能够使酸碱指示剂变为红色，而氯气的水溶液既有酸性也有漂白性，能够使紫色的石蕊试液先变红，后褪色，所以丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置⑤，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液，可将溶液换成紫色石蕊试液，如果观察到紫色石蕊试液变红而不褪色的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出来。

3

【答案】 (1)e f d c (e和f顺序可以交换) (2)CuSO4 (3)吸收Cl2

(4)③ 湿润的KI-淀粉试纸(或湿润的有色布条等其他合理答案) (5)紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变红而不褪色

(6)随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应

[易错防范] Cl2实验室制法中的注意事项

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。 2加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。

3尾气吸收：Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca

OH

2

浓度小，吸收慢且吸收不完全。

4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。

突破2| 以Cl2制备为载体的性质探究

[考纲知识整合]

常见Cl2性质探究的一般装置及说明

装置 A B C D E F G 试剂 浓硫酸 干燥红色布条 湿润红色布条 FeCl2溶液 淀粉KI溶液 Fe(或Cu、Al) NaOH溶液 实验现象 － 无明显变化 红布条褪色 溶液由浅绿 色变棕黄色 溶液变蓝色 － － 吸收多余的氯气 验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应 实验目的 验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用 注意：在制备FeCl3、AlCl3、CuCl2的装置中还要注意防止它们的水解问题，即F装置的前后分别加干燥装置。

[高考命题点突破]

命题点 以Cl2的性质探究为主题的综合试题分析

1．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，

4