2.2 氯及其化合物 同步检测
一、单选题
1.下列物质中,能用作漂白剂的是( )
A.H2SO4(浓) B.NaOH C.NaClO D.CaCl2
2.列关于氯水的叙述中,正确的是( )
A.新制氯水中既有分子,又有离子
B.久置的氯水可以使干燥的有色布条褪色
C.新制氯水中滴加硝酸银溶液,没有任何现象
D.新制氯水在光照条件下,可以产生气体,该气体是氯气
3.下列叙述正确的是( )
A.Na2O.Na2O2的组成元素相同,与H2O反应的产物相同
B.Na、H2都能在氧气中燃烧,燃烧时的现象相同
C.氯气、氯水的性质不同,但都能使湿润的红色布条褪色
D.Cl2、CO2溶于水都显酸性,它们都是大气污染物
4.下列关于氯气的叙述中,错误的是( )
A.氯气是一种有毒的气体
B.氯气、氯水、液氯是同一种物质
C.氯气与水的反应是可逆反应
D.氯气是一种黄绿色,有刺激性气味的气体
5.如图装置用来检验氯气的部分性质,下列说法错误的是( )
A.装置A的作用是除去氯气中的水蒸汽
B.该实验必须在通风橱中进行
C.装置C中发生反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
D.装置B的现象是干燥处布条褪色,湿润处布条不褪色
6.下列关于氯气性质的描述中,错误的是( )
A.无色气体 B.有刺激性气味
C.能溶于水 D.常温常压下密度比空气的大
7.下列变化属于物理变化的是( )
A.用小刀将金属钠切成小块
B.灼热的铁丝在Cl2中燃烧
C.刚切开的金属钠放置在空气中会变暗
D.Cl2使湿润的红色纸条褪色
8.“84”消毒液(含有NaClO)与“洁厕灵”(含有HCl)不能混合使用,“洁厕灵”与“84”消毒液混合会发生反应:。下列有关该反应的说法错误的是( )
A.HCl是还原剂 B.NaCl是还原产物
C.NaClO在反应中得到电子 D.有毒
9.能使淀粉一KI溶液变蓝的是( )
A.稀盐酸 B.新制氯水 C.NaCl溶液 D.MgSO4溶液
10.用下列方法测定空气中污染物的含量:将一定体积的空气通入吸收剂,并测定其电导的变化(导体的电阻愈大,它的电导愈小).如测定H2S的含量,若用CuSO4溶液吸收,可测定很大浓度范围内的H2S的含量,但电导变化不大;若用浓溴水吸收,仅限于测定低浓度范围内H2S的含量,但有很高的灵敏度.现要兼顾吸收容量与灵敏度的情况下测定空气中Cl2的含量,则应选用下列吸收剂中的( )
A.Na2S溶液 B.HI溶液 C.NaOH溶液 D.H2O
11.下列关于氯气的说法正确的是( )
A.将氯气通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
B.将鲜花放入盛有氯气的集气瓶中,鲜花褪色,说明Cl2具有漂白性
C.金属铁在氯气中燃烧生成氯化亚铁
D.氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰,瓶口有白色烟雾
12.实验室用下图装置制备干燥的并研究其性质。其中,a为湿润的淀粉试纸,b、c分别为湿润和干燥的红纸条,d为湿润的蓝色石蕊试纸。
为达成实验目的,甲、乙、丙中所用试剂错误的是
A.甲中为饱和食盐水 B.甲中为浓硫酸
C.乙中为浓硫酸 D.丙中为溶液
13.如图:A处通入氯气。关闭B阀时,C处红色布条无变化,打开B阀时,C处的红色布条褪色。则D中盛放足量的试剂不可能是( )
A.浓硫酸 B.饱和食盐水
C.碘化钾溶液 D.氢氧化钠溶液
14.下列物质的保存方法正确的是()
A.氯水保存在无色细口瓶中
B.氢氧化钠保存在带玻璃塞的试剂瓶中
C.漂白粉长期放置在烧杯中
D.金属钠保存在煤油中
15.不能用单质直接反应得到的是( )
A.NaCl B.MgCl2 C.AlCl3 D.FeCl2
16.下列过程最终能得到白色沉淀的是( )
A.C2H5Cl中加入硝酸酸化的AgNO3溶液
B.C2H5Cl与过量NaOH溶液共热后加入AgNO3溶液
C.NH4Cl中加入硝酸酸化的AgNO3溶液
D.KClO3中加入硝酸酸化的AgNO3溶液
二、综合题
17.某小组在实验室使用软锰矿(主要成分为MnO2)和浓盐酸通过加热制备制备氯气,化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O.并对氯气的性质进行探究.
(1)氯气制备:
①欲收集一瓶干燥的氯气,请按接口序号完成“制取→收集”的连接顺序为:
→c→d→ → →i→j→k
②制备氯气也可用高锰酸钾固体和浓盐酸在常温下制得,其化学方程式为:
KMnO4+ HCl(浓)→ MnCl2+ Cl2↑+ KCl+□
请配平上述化学方程式.
③请写出仪器G中可能反应的离子方程式为
(2)性质检验:将氯气溶于水后,进行实验检测.所用试剂有:0.01mol/LAgNO3溶液、紫色石蕊试液.
操作步骤 实验现象 解释原因
滴加 ,现象有: 原因有:
滴加 ,现象有: 原因有:
18.某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明Cl2的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(夹持装置省略),按要求回答问题:
(1)写出浓盐酸与二氧化锰反应制取Cl2的离子方程式 ,
实验中若用0.2mol浓盐酸与足量的MnO2反应制得Cl2的体积(标况下)总是小于1.12L的原因是 ,
(2)①装置B的作用是 ;
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是 ;
③装置E的作用是 ;
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确定最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种.为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种,乙同学提出应该在装置 与 之间(填装置字母序号)增加一个装置,增加装置里面的试剂可为 .
A.湿润的淀粉KI试纸 B.氢氧化钠溶液
C.湿润的红色布条 D.饱和的食盐水.
19.实验室可以用 固体和浓盐酸反应制取少量 ,装置如下图所示。请回答下列问题
(1)实验前检查整套装置气密性的方法
(2)C中选用的试剂是饱和食盐水,其作用是
D中选用的试剂是 ,其作用是
装置F中的试剂是氢氧化钠溶液,其作用是 (用离子方程式表示)。
(3)B 中发生的化学反应方程式为:
该反应中的氧化剂是 (填化学式),被氧化的元素是 (填元素名称)。
该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
氧化性:MnO2 Cl2 (填“>”、“<”或“=”)。
(4)每生成标准状况下1.12L ,反应中转移电子的物质的量为 。
20.实验室用浓盐酸和MnO2制取并探究Cl2化学性质,装置图如图所示:
(1)A是氯气发生装置,请完成反应的离子方程式为 .除了酒精灯和导管外,还用到的玻璃仪器有 .
(2)从C装置出来的气体中含有CO2和HCl,写出C中反应的化学方程式 .
(3)同学们在实验中发现:若用稀盐酸代替浓盐酸与MnO2混合加热没有氯气生成.“影响氯气生成的原因是什么呢?”,同学们作了如下探究:
①提出合理假设
假设1:Cl﹣的浓度对反应的影响;假设2: .
21.二氧化锰与浓盐酸混合加热得到氯气,如图是制取并探究Cl2化学性质的装置图.
(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 .
(2)若要得到干燥纯净的气体,B、C中应分别盛放的试剂为 、 .
(3)E中若装有FeCl2溶液,反应的离子方程式为 ,E中若装有淀粉碘化钾溶液,能观察到的实验现象是
(4)实验中发现:浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气.针对上述现象某化学兴趣小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,并设计了以下实验方案:
a.稀盐酸滴入MnO2中,然后通入HCl气体加热
b.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入NaCl固体加热
c.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入浓硫酸加热
d.MnO2与NaCl的浓溶液混合加热
e.浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热
①实验b的目的是 .实验c的目的是 .
②实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成.由此得出影响氯气生成的原因是 .
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.浓硫酸具有强氧化性,但不能做漂白剂,通常作吸水剂和脱水剂,故A不选;
B.氢氧化钠具有强碱性,但是没有漂白性,不作漂白剂,故B不选;
C.次氯酸钠在水中会生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,常用作漂白剂,故C选;
D.氯化钙不具有漂白性,实验室常用作干燥剂,故D不选。
故答案为:C。
【分析】注意漂白性和氧化性的区别。
2.【答案】A
【解析】【解答】解:A、新制氯水中存在水分子、次氯酸分子、氯气分子以及氢离子、氯离子、次氯酸根离子、氢氧根离子,故A正确;
B、新制氯水含有次氯酸分子,具有漂白性,可以使干燥的布条褪色,而置的氯水是稀盐酸不能使有色布条褪色,故B错误;
C、新制氯水中含氯离子,滴加硝酸银溶液,会出现白色沉淀,故C错误;
D、新制氯水中存在次氯酸,不稳定,见光分解为盐酸和氧气,不会出现氯气放出,故D错误;
故选A.
【分析】A、从新制氯水中的成分来分析;
B、从新制氯水中含有的次氯酸具有漂白性进行分析;
C、从新制氯水中含氯离子,氯离子能和银离子之间反应分析;
D、从新制氯水中含次氯酸不稳定,见光分解为盐酸和氧气.
3.【答案】C
【解析】【解答】A、Na2O、Na2O2组成元素相同,与H2O反应的产物不完全相同,二者均产生氢氧化钠,但后者还有氧气生成,选项A不符合题意;
B、Na在氧气中燃烧发生黄色的火焰,H2在氧气中燃烧发生蓝色的火焰,现象不同,选项B不符合题意;
C、氯气、氯水的性质不同,但氯气与水反应或氯水中都含有次氯酸,都能使湿润的红色布条褪色,选项C符合题意;
D、Cl2是大气污染物,但CO2不是大气污染物,选项D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.氧化钠是碱性氧化物,而过氧化钠不是碱性氧化物;
B.根据两种物质的燃烧颜色判断;
C.氯气遇到水相当于氯水;
D.大气中含有大量二氧化碳,二氧化碳不是大气污染物,而是温室气体。
4.【答案】B
【解析】【解答】A、氯气是一种有毒气体,它主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里,生成次氯酸和盐酸,对上呼吸道黏膜造成有害的影响;次氯酸使组织受到强烈的氧化;盐酸刺激黏膜发生炎性肿胀,使呼吸道黏膜浮肿,大量分泌黏液,造成呼吸困难,所以氯气中毒的明显症状是发生剧烈的咳嗽,所以氯气是一种有毒气体,故A不符合题意;
B、液氯是氯气的液态,所以氯气和液氯是同一种物质;部分氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,所以氯水中含有氯气分子、盐酸、次氯酸,是一种混合物,不是同一种物质,故B符合题意;
C、氯气溶于水后,部分氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,氯气和水的反应存在一个平衡状态,所以是可逆反应,故C不符合题意;
D、氯气是一种黄绿色,有刺激性气味的气体,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、Cl2是一种有毒气体;
B、氯气和液氯都是单质,而氯水是氯气通入水中形成的混合物;
C、氯气和水反应方程式:;
D、Cl2:黄绿色,有刺激性气味的气体;
5.【答案】D
【解析】【解答】A.浓硫酸具有吸水性,与氯气不反应,则装置A的作用是除去氯气中的水蒸汽,故A不符合题意;
B.氯气有毒,则该实验必须在通风橱中进行,故B不符合题意;
C.装置C中NaOH吸收尾气,发生反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,故C不符合题意;
D.B中干燥布条不能褪色,而湿润处布条褪色,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题考查物质的鉴别和检验,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应及现象为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意HClO具有漂白性。本题中氯气被浓硫酸干燥后,B中干燥布条不能褪色,C为尾气处理,C中氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.氯气为黄绿色气体,故A符合题意;
B.氯气具有刺激性气味,故B不符合题意;
C.氯气可以与水反应生成HCl和HClO,能溶于水,故C不符合题意;
D.氯气的相对分子质量为71,空气的平均相对分子质量约为29,相同条件下,气体的密度之比等于其相对分子质量之比,故相同条件下氯气的密度比空气的大,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】根据氯气的物理性质和化学性质即可判断
7.【答案】A
【解析】【解答】解:A.钠质软,小刀将金属钠切成小块,无新物质生成,为物理变化,故A选;
B.氯气具有强氧化性,与Fe发生氧化还原反应,生成氯化铁,为化学变化,故B不选;
C.Na的金属性强,易失去电子被氧化,则刚切开的金属钠放置在空气中会变暗,生成氧化钠,为化学变化,故C不选;
D.氯气与水反应生成HClO,HClO具有漂白性,可使湿润的红色纸条褪色,为化学变化,故D不选;
故选A.
【分析】A.钠质软,可用小刀切割;
B.氯气具有强氧化性,与Fe发生氧化还原反应;
C.Na的金属性强,易失去电子被氧化;
D.氯气与水反应生成HClO,HClO具有漂白性.
8.【答案】B
【解析】【解答】A.HCl中氯元素化合价从-1价升高到0价,是还原剂,故A不符合题意;
B.反应中HCl体现还原性和酸性,NaCl中氯元素化合价没变,不是还原产物,故B符合题意;
C. NaClO中氯元素化合价从+1价降低到0价,在反应中得到电子,故C不符合题意;
D.是有毒气体,人吸入少量会窒息,吸入大量会致死,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.还原剂在反应前后元素化合价有升高。
B.氧化剂得电子生成的产物为还原产物。
C.元素化合价降低,则在反应中得到电子。
D.是有毒气体。
9.【答案】B
【解析】【解答】解:新制的氯水中氯气和碘离子发生置换反应生成碘单质,碘与淀粉试液变蓝色,所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝色,稀盐酸、氯化钠溶液和硫酸镁与碘化钾不反应,故选B.
【分析】加入适量后能使淀粉﹣KI溶液变蓝,说明该物质能氧化碘离子生成碘单质,或者该物质中含有碘单质,据此分析解答.
10.【答案】A
【解析】【解答】解:A.硫化钠与氯气反应离子方程式:Na2S+Cl2=2NaCl+S↓,反应后溶液中离子浓度增大,电导变化大,灵敏度高,故A正确;
B.碘化钾溶液可以稀释氯气,反应为2KI+Cl2=2KCl+I2,反应前后离子浓度变化不大,电导变化不大,灵敏度不高,故B错误;
C.氢氧化钠溶液吸收氯气,发生反应2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,溶液与Cl2反应溶液中离子浓度变化不大,电导变化不大,灵敏度不高,故C错误;
D.氯气在水中溶解度不大,所以水的吸收能力很小,电导变化不大,灵敏度不高,故D错误;
故选:A.
【分析】根据题中信息:H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,CuSO4溶液中离子浓度几乎不变,导电能力不变,电导变化不大,而H2S+Br2=2HBr+S↓,生成了强电解质HBr,溴水中离子浓度增大,导电能力增强,电导变化大,灵敏度高;可见溶液离子浓度增大,电导增大,测定时灵敏度高,A、B、C项溶液反应方程式:Na2S+Cl2=2NaCl+S↓,2KI+Cl2=2KCl+I2,2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,据此判断离子浓度变化解答.
11.【答案】A
【解析】【解答】A.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性和漂白性,盐酸可使石蕊变红,次氯酸可使石蕊褪色,因此溶液先变红后褪色,A符合题意;
B.氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,氯气没有漂白性,B不符合题意;
C.氯气具有强氧化性,与铁反应生成氯化铁,不能反应生成氯化亚铁,C不符合题意;
D.在点燃条件下,氢气能在氯气中燃烧生成苍白色火焰,生成的HCl遇水蒸气形成盐酸小液滴,所以氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰瓶口有白雾,没有烟生成,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.氯气溶于水形成HCl和HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性;
B.Cl2不具有漂白性;
C.氯气具有强氧化性,与可变价态的金属反应时,生成最高价态的金属氯化物;
D.氯气在氢气中燃烧,产生白雾;
12.【答案】B
【解析】【解答】A.盐酸具有良好挥发性,所得气体中含有杂质HCl,需将气体先通过甲中饱和食盐水中除去HCl,A不符合题意;
B.甲中为饱和食盐水,B符合题意;
C.根据先除杂后干燥原理,将气体通入乙装置内的浓硫酸中进行干燥,C不符合题意;
D.氯气是有毒气体,不能排放至空气中,氯气能与碱反应,因此丙中用NaOH溶液收集尾气,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】甲为饱和食盐水,除去氯气中的氯化氢;乙为浓硫酸,可以干燥氯气;淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝,体现氯气的氧化性,干燥的红纸条遇氯气不褪色,湿润的红纸条遇氯气褪色,氯气遇湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,氢氧化钠溶液可以吸收过量的氯气。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.若D处盛放浓硫酸,关闭B阀时,氯气被浓硫酸干燥,干燥氯气不具有漂白性,所以C处干燥的红色布条无变化;打开B阀时,C处红色布条能够褪色,故A符合题意;
B.若D盛放的为饱和食盐水,关闭B阀时,氯气在饱和食盐水中溶解度很小,溢出的氯气含有水蒸气,所以C处干燥的红色布条会褪色,故B不符合题意;
C.若D处盛放碘化钾溶液,关闭B阀时,部分氯气被碘化钾溶液吸收生成碘单质,有色布条无变化,打开B阀时,C处红色布条能够褪色,故C符合题意;
D.若D处盛放氢氧化钠溶液关闭B阀时,氯气被氢氧化钠溶液吸收,有色布条无变化,打开B阀时,C处红色布条能够褪色,故D符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据 关闭B阀时,C处红色布条无变化,打开B阀时,C处的红色布条褪色,说明D中的溶液可与氯气反应,或者将氯气中的水蒸气除去,结合选项进行判断即可
14.【答案】D
【解析】【解答】A、氯水中次氯酸见光易分解,应保存在棕色细口瓶中,故A不符合题意;
B、氢氧化钠溶液会与玻璃中二氧化硅发生化学反应,应保存在带有橡胶塞的试剂瓶中,故B不符合题意;
C、漂白粉长期放置在烧杯中,有效成分次氯酸钙会与空气中的CO2及H2O反应产生CaCO3和HClO,HClO遇光分解会导致漂白粉失效,应密封保存在试剂瓶中,故C不符合题意;
D、少量的金属钠保存在煤油中,可以起到隔绝金属钠与空气中氧气和水蒸气反应的目的,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】盛放药品的仪器不能与仪器发生反应,否则会损害仪器并使药品变质;钠的密度小于水并且与水和空气中的氧气都会反应,所以储存钠的方法就是将钠存放在煤油中。
15.【答案】D
【解析】【解答】A、钠和氯气在加热条件下直接反应生成氯化钠,A不符合题意;
B、镁和氯气在加热条件下直接反应生成氯化镁,B不符合题意;
C、铝和氯气在加热条件下直接反应生成氯化铝,C不符合题意;
D、铁和氯气在加热条件下直接反应生成氯化铁,得不到氯化亚铁,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】单质铁在氯气中加热反应得到的是氯化铁,即三价铁离子,而无法得到氯化亚铁。可以在氯化铁中通氢气制取氯化亚铁。
16.【答案】C
【解析】【解答】解:A.C2H5Cl为电解质,不能电离,加入硝酸酸化的AgNO3溶液不能得到白色沉淀,故A错误;
B.溶液呈碱性,可生成Ag2O沉淀,应在水解后加入硝酸酸化,故B错误;
C.NH4Cl中加入硝酸酸化的AgNO3溶液可生成AgCl沉淀,故C正确;
D.KClO3不能电离出氯离子,故D错误.
故选C.
【分析】A.C2H5Cl为电解质,不能电离;
B.溶液呈碱性,可生成Ag2O沉淀;
C.可生成AgCl沉淀;
D.KClO3不能电离出氯离子.
17.【答案】(1)b;g;h;2;16;2;5;2;8H2O;Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O
(2)硝酸银溶液;产生白色沉淀;氯气与水反应后,电离出Cl﹣,Cl﹣与Ag+生成AgCl白色沉淀;紫色石蕊试液;先变红,后褪色;氯气与水反应后,溶液显酸性使紫色石蕊试液变红,产生的HClO又使红色的石蕊试液发生漂白
【解析】【解答】解:(1)①实验室用二氧化锰和浓盐酸加热方法制取氯气,制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气,依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸洗气瓶除去杂质,氯气密度大于空气密度,用向上拍空气法收集,尾气用氢氧化钠溶液吸收,所以正确的连接顺序为:b→c→d→g→h→i→j→k;故答案为:b、g、h;②反应中锰元素化合价从+7价降为+2价,氯元素化合价从﹣1价升高为0价,依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒,反应方程式:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8 H2O;故答案为:2 16 2 5 2 8 H2O;③氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式:Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O;
故答案为:Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O;(2)氯气溶于水,部分氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,氯化氢电离生成氢离子、氯离子,次氯酸部分电离生成氢离子和次氯酸根离子,氯水中滴加硝酸银溶液,则氯离子与银离子反应生成白色氯化银沉淀;氯气溶于水,部分氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,氯化氢电离生成氢离子、氯离子,次氯酸部分电离生成氢离子和次氯酸根离子,次氯酸具有漂白性,滴加紫色石蕊试液后,因为溶液中含有氢离子,显酸性,所以紫色石蕊变红,又因为溶液中含有次氯酸具有漂白性,所以最终红色褪色;故答案为:
操作步骤 实验现象 解释原因
滴加 硝酸银溶液,现象有:产生白色沉淀 原因有:氯气与水反应后,电离出Cl﹣,Cl﹣与Ag+生成AgCl白色沉淀
滴加 紫色石蕊试液,现象有:先变红,后褪色 原因有:氯气与水反应后,溶液显酸性使紫色石蕊试液变红,产生的HClO又使红色的石蕊试液发生漂白
【分析】(1)①实验室用二氧化锰和浓盐酸加热方法制取氯气,制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气,依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸洗气瓶除去杂质,氯气密度大于空气密度,用向上拍空气法收集,尾气用氢氧化钠溶液吸收,据此排序;②分析反应中元素化合价变化,依据得失电子守恒、原子个数守恒配平方程式;③氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;(2)氯气溶于水,部分氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,氯化氢电离生成氢离子、氯离子,次氯酸部分电离生成氢离子和次氯酸根离子,次氯酸具有漂白性,据此解答.
18.【答案】(1)MnO2+4H++2Cl﹣(浓) Mn2++Cl2↑+2H2O;随着反应的进行,盐酸不断被消耗,不断生成水,浓盐酸变成稀盐酸,反应停止
(2)检验水蒸气;氯气无漂白性,氯气与水反应生成的HClO具有漂白性;吸收氯气,避免对F产生干扰
(3)E;F;AC
【解析】【解答】解:(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl﹣(浓) Mn2++Cl2↑+2H2O;随着反应进行,盐酸不断被消耗,不断生成水,浓盐酸变成稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应,所以若用0.2mol浓盐酸与足量的MnO2反应制得Cl2的体积(标况下)总是小于1.12L的;
故答案为:MnO2+4H++2Cl﹣(浓) Mn2++Cl2↑+2H2O;随着反应的进行,盐酸不断被消耗,不断生成水,浓盐酸变成稀盐酸,反应停止;(2)①无水硫酸铜与水反应生成蓝色的五水硫酸铜,用无水硫酸铜检验水蒸气的存在;
故答案为:检验水蒸气;
②干燥的氯气依次通过干燥的有色布条,湿润的有色布条,干燥布条不褪色,湿润布条褪色,说明氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成的HClO具有漂白性;
故答案为:氯气无漂白性,氯气与水反应生成的HClO具有漂白性;
③氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸能够与硝酸银反应生成白色沉淀,对氯化氢检验造成干扰,所以应用四氯化碳吸收氯气,防止对F产生干扰;
故答案为:吸收氯气,避免对F产生干扰;(3)F装置用来检验HCl气体,为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰,在E吸收氯气之后要检验氯气是否完全除去,根据氯气具有强氧化性的性质,可用湿润的淀粉KI试纸检验,如不变色,说明已经完全除去,或湿润的有色布条检验,
故答案为:E;F;AC.
【分析】(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水;二氧化锰与稀盐酸不反应;(2)①无水硫酸铜与水反应生成蓝色的五水硫酸铜;
②依据干燥氯气不能使有色布条褪色,湿润氯气能够使有色布条褪色验证氯气是否具有漂白性;
③依据氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸能够与硝酸银反应生成白色沉淀,对氯化氢检验造成干扰;(3)F装置用来检验HCl气体,为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰.
19.【答案】(1)用酒精灯加热烧瓶,当烧杯中的导管有气泡冒出时,停止加热,若导管口部形成一段水煮,表明整套装置不漏
(2)除去A中产生的气体中含有的氯化氢气体;浓硫酸;除去氯气中混有的水蒸气;
(3);;氯;1:2;>
(4)0.1mol
【解析】【解答】(1)检验装置气密性的方法:用酒精灯加热烧瓶,当烧杯中的导管有气泡冒出时,停止加热,若导管口部形成一段水煮,表明整套装置不漏;(2)浓盐酸易挥发,用饱和食盐水除去挥发出来的氯化氢;浓硫酸可以除去氯气中混有的水蒸气;氯气是有毒气体,利用氢氧化钠进行尾气处理.
(3)浓盐酸制取氯气中根据化合价变化进行氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断.
(4)1.12升标况下氯气为0.05mol,氯从-1价变为0价,每生成1mol氯气转移2mol电子,0.05mol氯气转移0.1mol电子.
【分析】(1)所有的实验在开始前都需要进行装置气密性的检验,检验方法一般利用气压进行检验,向密闭装置内注水能否形成液柱或者是加热使空气膨胀观察是否有气泡冒出。
(2)浓盐酸制氯气时要注意氯化氢气体易挥发,后面实验中要有除杂过程。
(3)根据口诀“升失氧,降得还”判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物即可。
(4)计算电子转移数时可以根据化合价变化进行。
20.【答案】(1)MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++2Cl﹣+Cl2↑+2H2O;分液漏斗、圆底烧瓶、导管
(2)2Cl2+2H2O+C 4HCl+CO2↑
(3)H+的浓度对反应的影响
【解析】【解答】解:(1)实验室是用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,反应生成氯气、二氯化锰、水,反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++2Cl﹣+Cl2↑+2H2O;制取氯气的反应中,反应需要加热,用到酒精灯;反应物为浓盐酸和二氧化锰,浓盐酸盛放在分液漏斗中,二氧化锰盛放在圆底烧瓶中,还需要用到导管进行连接仪器,故答案为:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++2Cl﹣+Cl2↑+2H2O;分液漏斗、圆底烧瓶、导管;(2)C装置中的反应物为氯气、水和碳,生成物为氯化氢和二氧化碳,根据化学方程式书写原则写出化学方程式为:2Cl2+2H2O+C 4HCl+CO2↑,故答案为:2Cl2+2H2O+C 4HCl+CO2↑;(3)稀盐酸中含有的离子是氯离子和氢离子,故猜想2为H+的浓度对反应的影响,若证明氯离子的浓度对反应是否有影响,可增大氯离子的浓度,观察是否产生黄绿色气体,若证明氢离子浓度对反应是否有影响,可增大氢离子浓度,观察是否产生黄绿色气体氯气,因此实验方案如下:①稀盐酸加入二氧化锰中,然后滴入氯化钠固体加热;若有黄绿色气体生成,则与氯离子浓度有关,若没有黄绿色气体生成,则与氯离子浓度无关;②将将稀盐酸加入二氧化锰中,然后滴入浓硫酸,加热;若有黄绿色气体生成,则与氢离子浓度有关,若没有黄绿色气体生成,则与氢离子浓度无关;故答案为:H+的浓度对反应的影响;
【分析】(1)实验室是用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,反应生成氯气、二氯化锰、水,依据离子方程式书写方法,易溶于水的强电解质拆成离子;根据制取氯气的反应条件及使用的试剂选择选择使用的玻璃仪器;(2)根据反应物为氯气、水和C,生成物为二氧化碳和氯化氢写出反应的化学方程式;(3)浓盐酸和稀盐酸的区别在于溶液中氢离子和氯离子浓度大小,可以分别设计实验方案证明是氯离子浓度影响反应还是氢离子浓度影响反应;
21.【答案】(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)饱和食盐水;浓硫酸
(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣;溶液变蓝
(4)探究c(Cl﹣)对反应的影响;探究c(H+)对反应的影响;c(H+)浓度的大小
【解析】【解答】解:(1)二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰、水,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;故答案为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;(2)从A中制取的氯气中含有水蒸气、氯化氢,氯化氢易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,用盛有饱和食盐水的洗气瓶可以除去氯化氢,浓硫酸具有吸水性,可以除去氯气中的水;故答案为:饱和食盐水;浓硫酸;(3)氯气具有强的氧化性,能够氧化氯化亚铁生成氯化铁,离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣;能够氧化碘离子生成单质碘,单质碘遇到淀粉变蓝,所以看到:溶液变蓝;故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣;溶液变蓝;(4)①实验b:加入NaCl固体前后,溶液中浓度变化的离子是氯离子,所以探究的是氯离子浓度的影响;实验c:加入浓硫酸前后,溶液中浓度变化的离子是氢离子,所以探究的是氢离子浓度的影响,故答案为:探究Cl﹣浓度的影响;探究H+浓度的影响;②由实验现象知,氢离子的浓度越大,越有氯气生成,氢离子的浓度越小,越没有氯气生成,由此得出影响氯气生成的原因是氢离子的浓度,故答案为:c(H+)浓度的大小.
【分析】(1)二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰、水;(2)从A中制取的氯气中含有水蒸气、氯化氢,要得到纯净干燥的氯气应除去水蒸气、氯化氢;(3)氯气具有强的氧化性,能够氧化氯化亚铁生成氯化铁,能够氧化碘离子生成单质碘,单质碘遇到淀粉变蓝;(4)比较浓度变化的离子对化学反应是否有影响,从而得出结论。