新教材高中化学第二章海水中的中盐元素__钠和氯2_2氯气的实验室制法氯离子的检验课时作业含解析新人教版必修第一册 7页

氯气的实验室制法　氯离子的检验 时间：45分钟 ‎1．检验Cl－时要用到AgNO3溶液和稀硝酸，其中加入稀硝酸的目的是(　B　)‎ A．加速反应的进行　　　 　 B．排除某些杂质离子的干扰 C．生成不溶于水的沉淀 D．增大沉淀的生成量 解析：加入稀硝酸的目的主要是排除CO等的干扰。‎ ‎2．现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水，可用来区别它们的一种试剂是(　C　)‎ A．AgNO3溶液 B．酚酞溶液 C．紫色石蕊溶液 D．饱和食盐水 解析：紫色石蕊溶液遇盐酸变红，紫色石蕊溶液遇NaCl溶液无明显现象，紫色石蕊溶液遇NaOH溶液变蓝，紫色石蕊溶液遇新制氯水先变红后褪色。‎ ‎3．检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是(　D　)‎ A．用干燥的蓝色石蕊试纸 B．用干燥有色布条 C．将气体通入硝酸银溶液 D．用湿润的淀粉KI试纸 解析：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉变蓝，D正确。‎ ‎4．在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是(　C　)‎ 解析：Cl2密度大于空气，收集时用长进短出收集，尾气用NaOH溶液吸收，C正确。‎ ‎5．已知：①向MnO2固体中加入浓盐酸，加热后充分反应，产生黄绿色气体；②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体，溶液变黄色；③向KMnO4晶体滴加浓盐酸，产生黄绿色气体。下列判断正确的是(　C　)‎ A．实验②证明Fe2＋既有氧化性又有还原性 B．实验③生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 C．上述实验中，有三个氧化还原反应 D．上述实验证明氧化性：MnO2>MnO>Cl2>Fe3＋‎ 解析：实验②证明Fe2＋具有还原性，A错误。实验③生成Cl2，Cl2的氧化性强于I2，能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，B错误。三个实验的反应中都存在元素化合价的变化，共发生了三个氧化还原反应，C正确。常温下高锰酸钾能将浓盐酸氧化为氯气，加热时MnO2‎ 7‎ 能将浓盐酸氧化为氯气，则氧化性：MnO>MnO2；实验①中MnO2为氧化剂，氯气是氧化产物，所以氧化性：MnO2>Cl2；氯气能将亚铁离子氧化为铁离子，所以氧化性：Cl2>Fe3＋，则氧化性：MnO>MnO2>Cl2>Fe3＋，D错误。‎ ‎6．某化学小组用下图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是(　B　)‎ A．该装置图中至少存在两处明显错误 B．该实验中收集氯气的方法不正确 C．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理 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：MnO2与浓HCl必须加热才反应，同时为了防止污染，应用碱液吸收尾气，A、C正确；Cl2密度大于空气，收集时用向上排空气法，B错误。Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉变蓝，D正确。‎ ‎7．植物中山茶花、石榴可以吸收氯气，紫藤和月季对氯气的吸收净化能力也很强。在实验室制取Cl2时，尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是(　B　)‎ A．氯气不与石灰水反应 B．Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收的尾气也很少 C．氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水 D．澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊 解析：Ca(OH)2与Cl2能反应，但澄清石灰水溶解的Ca(OH)2较少，吸收Cl2少，B正确。‎ ‎8．检验硫酸钠溶液中含有氯离子的方法是(　C　)‎ A．先加BaCl2溶液，过滤，再加AgNO3溶液 B．滴加AgNO3溶液看是否有白色沉淀 C．先加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤，再加AgNO3溶液 D．先加足量的Ba(OH)2溶液，过滤，再加AgNO3溶液 解析：先加BaCl2溶液，会引入Cl－，所以最终无法确定溶液中是否含有氯离子，故A错误；硫酸根离子与银离子反应生成硫酸银沉淀，对Cl－检验会形成干扰，故B错误；先加足量的Ba(NO3)2溶液，排除硫酸根离子的干扰，再加AgNO3溶液，生成AgCl白色沉淀，说明存在Cl－，故C正确；先加Ba(OH)2引入了OH－，再加AgNO3‎ 7‎ 后会生成AgOH白色沉淀，干扰Cl－的检验，故D错误。‎ ‎9．某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是(　C　)‎ A．A中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B．A中缺少加热装置 C．B中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2‎ D．D中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气 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；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；B中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl2，可以用饱和食盐水净化氯气，C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正确。‎ ‎10．下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是(　B　)‎ 解析：MnO2和浓盐酸反应制取氯气需要加热，故A不合理；使用浓硫酸干燥氯气，通过该装置说明干燥的氯气没有漂白性，故B合理；氯气密度大于空气，要用向上排空气法收集氯气，即导管应长进短出，故C不合理；氯气在饱和食盐水中难以溶解，一般用NaOH溶液进行尾气处理，故D不合理。‎ ‎11．某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(　D　)‎ 7‎ A．图Ⅰ：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完 B．图Ⅱ：仅证明新制氯水具有酸性 C．图Ⅲ：产生了棕黄色的雾 D．图Ⅳ：湿润的有色布条褪色 解析：MnO2与浓HCl反应，与稀HCl不反应，A错误；滴加紫色石蕊试液最终变成无色，B错误；Cu与Cl2反应产生棕黄色烟，C错误。‎ ‎12．下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是(　A　)‎ A．a—e—d—c—b—h—i—g B．a—d—e—c—b—h—i—g C．a—e—d—h—i—g—f—c D．a—b—c—d—e—f—g—h 解析：制取的Cl2应首先除去可能混有的HCl气体，再干燥后与炽热的铁粉反应，最后应通入碱溶液中吸收未反应的Cl2，防止污染。‎ ‎13．Ⅰ.实验室常用以下几种方法制取氯气。‎ 7‎ ‎(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气的离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。‎ ‎(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。‎ ‎(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为51。‎ Ⅱ.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。‎ ‎(4)装置④中的X试剂为NaOH溶液。‎ ‎(5)装置③中发生反应的化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减少副反应发生的方法是将装置③放于冷水浴中进行实验。‎ 解析：(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。‎ ‎(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。‎ ‎(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O,1 mol氧化剂KClO3与5 mol还原剂HCl反应生成3 mol Cl2，所以该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为51。‎ ‎(4)氯气有毒，所以不能直接排放，X试剂为氢氧化钠溶液。‎ ‎(5)氯气与石灰浆发生反应，化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。根据题意知，减少副反应发生的方法是降低温度，可以将装置③放于冷水浴中进行实验。‎ ‎14．在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。此实验所用仪器如图所示：‎ 7‎ ‎(1)连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母)：E接C；D接A；B接H；G接F。‎ ‎(2)饱和食盐水的作用是除去氯气中的HCl杂质；NaOH溶液的作用是吸收过量的氯气。‎ ‎(3)化学实验中常用湿润的淀粉—KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到试纸变蓝，反应的化学方程式为：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。‎ ‎(4)写出下列化学反应的化学方程式：‎ ‎①气体发生装置中发生的反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；‎ ‎②NaOH溶液中发生的反应：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O。‎ ‎(5)KMnO4的氧化性比MnO2强得多，实验室也可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气，反应方程式如下：‎ ‎2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。‎ 请用“双线桥”标出电子转移的方向和数目。‎ 答案：‎ 解析：(1)制备气体时可按“反应装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序确定仪器连接的顺序。(2)上述装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质；浓H2SO4的作用是除去Cl2中的水蒸气；NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2。(3)湿润的淀粉—KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉变蓝。‎ ‎(5)‎ 7‎ ‎15．某学习小组通过查阅资料发现用KClO3和浓盐酸反应也可以制备氯气。为此该小组利用如图所示装置在实验室中制取Cl2并探究其相关性质。‎ ‎(1)装置A中存在一处错误，请改正这处错误：漏斗换为分液漏斗。‎ ‎(2)写出装置A中发生反应的化学方程式：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。‎ ‎(3)为了除去氯气中的氯化氢，需要在装置A、B之间添加装置E，装置E中所盛装的试剂为饱和食盐水。为了探究使有色布条褪色的是氯气还是氯气与水反应的生成物，需要在整套装置中添加装置E，其中加入浓硫酸，装置E在整套装置中的添加位置为b(填序号)。‎ a．A、B之间 b．B、C之间 c．C、D之间 d．D之后 ‎(4)取下集气瓶B，将铁丝加热至红热状态，伸入集气瓶B中，可以观察到的现象是集气瓶内有红棕色烟产生，能检验该反应产物中铁元素价态的试剂是bcd(填序号)。‎ a．氯水 b．蒸馏水和铁粉 c．氢氧化钠溶液 d．KSCN溶液 ‎(5)另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷，并给出了改进措施，该改进措施是在装置D后增加一个盛装碱液的装置，使碱液吸收剩余的氯气。‎ 解析：(1)漏斗无活塞，制备的气体会从漏斗颈中逸出。换为分液漏斗可解决此问题。(2)该反应中，氯酸钾是氧化剂，将HCl氧化，氧化产物为氯气。(3)氯化氢极易溶于水，而氯气难溶于饱和食盐水，故可用饱和食盐水将氯气中混有的氯化氢除去。干燥的氯气没有漂白作用，而制备的氯气中往往含有水蒸气，为了排除水蒸气对探究氯气不具备漂白作用的干扰，需要对氯气进行干燥。(4)铁丝在氯气中的燃烧产物为氯化铁，集气瓶内有红棕色烟产生。氯水与氯化铁不反应；氯化铁溶液能使铁粉溶解，生成氯化亚铁，溶液由黄色变为浅绿色；氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀；铁离子与KSCN溶液反应，溶液会变为红色。(5)氯气有毒，实验中需要对尾气进行处理。‎ 7‎