2.2.2 氯气的实验室制法 氯离子的检验 课时同步练（含解析）
文档属性
| 名称 | 2.2.2 氯气的实验室制法 氯离子的检验 课时同步练（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 421.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-12-06 14:18:37 | ||
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文档简介
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
◆ 知识点一 氯气的实验室制取
1.实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气,其中不能达到实验目的的是 ( )
A.发生装置 B.除杂装置
C.收集装置 D.尾气处理装置
2.利用如图L2-2-12所示装置制备氯气并除杂,下列说法正确的是 ( )
图L2-2-12
A.装置甲中MnO2足量时,盐酸不可能被完全消耗
B.利用装置乙除去氯气中的HCl
C.利用装置丙干燥氯气
D.利用装置丁吸收尾气
3. 实验室制备氯气的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,其装置如图L2-2-13所示,下列有关说法正确的是 ( )
图L2-2-13
A.盛装浓盐酸的仪器为长颈漏斗
B.可用向下排空气法收集氯气
C.制取的氯气中会混有HCl和水蒸气
D.可用该制备氯气的装置来制备氢气
4. 实验室可用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,其反应原理为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,实验室用如图L2-2-14所示装置制取少量Cl2,其中能达到相应实验目的的是 ( )
图L2-2-14
A.用装置甲生成Cl2
B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙收集Cl2
D.用装置丁吸收Cl2尾气
5. 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( )
图L2-2-15
A.图Ⅰ:制备并收集纯净的氯气
B.图Ⅱ:只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
6. 钠元素在自然界分布很广,储量极为丰富,都以化合态存在。19世纪初,英国化学家戴维在实验室中电解熔融氯化钠,首次获得了金属钠,为深入探究钠的性质提供了可能。钠和含钠的化合物(如NaCl、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3等)在生产生活中被广泛应用。例如高压钠灯可用于道路和广场照明,还可以用Na来制取钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)等稀有金属等。化学研究性学习小组设计了如下装置制备少量氯化钠,无法达到实验目的的是 ( )
图L2-2-16
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙净化、干燥氯气
C.用装置丙制备氯化钠
D.用装置丁吸收尾气
◆ 知识点二 氯离子(Cl-)的检验
7.检验某溶液中是否含有Cl-,正确的操作是 ( )
A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
B.取样,先加足量的稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有Cl-
C.取样,先加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,沉淀不溶解,则证明溶液中含有Cl-
D.取样,先加稀盐酸酸化,再加AgNO3溶液,有白色沉淀,则证明溶液中含有Cl-
8. 下列是对“某溶液”进行离子检测的方法和结论,其中说法正确的是( )
A.加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则“某溶液”中一定含有C
B.先加入稀盐酸,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则“某溶液”中一定含有Cl-
C.加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则“某溶液”中一定含有S
D.加入HNO3酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则“某溶液”中一定含有Cl-
9. 下列溶液中离子检验正确的是 ( )
A.向某溶液中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀,证明含S
B.某无色溶液中滴入无色酚酞溶液显红色,证明该溶液一定显碱性
C.某无色溶液滴入稀盐酸,产生气泡,证明该溶液一定含有C
D.向某种溶液中加入稀盐酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,证明含Cl-
10. 图L2-2-17是实验室制备氯气,并通过干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸探究氯气是否有漂白性的装置(部分夹持装置略)。
图L2-2-17
下列说法正确的是 ( )
A.装置B中盛有饱和食盐水,实验结束时关闭K,可储存多余氯气
B.装置C和D中的试剂可以互换
C.Ⅰ和Ⅱ分别为干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸
D.实验中湿润的蓝色石蕊试纸直接变为无色
11. 实验室用如图L2-2-18所示装置制取氯气,并用氯气进行实验,D中为红色湿布条,E中为蘸有NaBr溶液的棉花团。已知溴水为橙黄色,实验中观察到E中棉花团变黄色,F中棉花团变蓝色。下列说法错误的是( )
图L2-2-18
A.装置A中反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B.装置B中盛有饱和食盐水,C中试剂的作用是除去Cl2中的H2O(g)
C.装置D中红色布条褪色,原因是Cl2与水反应生成了HClO
D.根据装置E和F中实验现象,可得出氧化性:Cl2>Br2>I2
12. 常温下,SnCl4为无色液体,沸点为114 ℃,在空气中易与水蒸气发生反应。可用Cl2与熔融金属锡反应制备SnCl4,装置如图L2-2-19所示(夹持装置略)。下列说法错误的是( )
图L2-2-19
A.用注射器代替长颈漏斗能更好地控制产生氯气的快慢
B.戊装置的作用是冷凝、收集SnCl4
C.实验过程中应该先点燃酒精灯熔化金属锡,再向甲中注入浓盐酸
D.用装有碱石灰的干燥管代替己中NaOH溶液更合理
13. 氯的含氧酸盐具有较强的氧化性,能够杀菌消毒。某化学兴趣小组用氯气和相应的碱溶液反应制取NaClO和KClO3,制备装置如图L2-2-20所示(部分加持仪器略去)。已知:
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②氯气与碱反应,温度较高时生成Cl,温度较低时生成ClO-。
图L2-2-20
(1)在实验开始之前,应当进行的操作是 。
(2)装置B中的试剂为 。
(3)a溶液是 ,原因是 。
(4)如果缺少装置B,对制取NaClO和KClO3的影响是 。
(5)装置E的作用是 ,写出所发生反应的化学方程式: 。
14. ClO2作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与纯净的氯气反应:2NaClO2+Cl22ClO2+2NaCl。如图L2-2-21所示是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。其中E中盛有CCl4液体。
图L2-2-21
(1)仪器P的名称是 。
(2)写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式: ,在该反应中,盐酸体现的性质为 。
(3)B装置中所盛试剂是 ,作用是 。
(4)F处应选用的收集装置是 (填序号)。
图L2-2-22
(5)以下是尾气吸收装置,能用于吸收多余ClO2气体,并能防止倒吸的装置是 。
图L2-2-23
15.“84”消毒液是一种常见的含氯消毒剂,化学实验小组同学对“84”消毒液的制备、保存及性质等进行如下探究,请回答下列问题:
(1)实验小组欲利用Cl2与NaOH溶液反应制备“84”消毒液,选择实验装置如下:
A B C D
图L2-2-24
①A中发生反应的离子方程式为 。
②C中盛装试剂为 。
③仪器的连接顺序为a→ (按气流方向,用小写字母表示)。
(2)D装置的作用是 ,若用如图L2-2-25所示装置代替D装置,则E中溶液可选下列试剂中的 。 图L2-2-25
A.NaOH溶液 B.饱和NaCl溶液
C.H2SO4溶液 D.KI溶液
(3)“84”消毒液需要避光密封保存,否则容易变质而失效,用化学方程式解释其原因:
①NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO;
② 。
(4)将Cl2通入热的KOH溶液中可制得KClO3,该反应的离子方程式为 。
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
1.A [解析] MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,要在加热条件下进行,A项缺少加热装置。
2.A [解析] 随着反应的进行,浓盐酸变稀到一定程度,反应会停止,A正确;NaOH溶液与氯气、HCl均会反应,B错误;应从长导管进气,C错误;澄清石灰水浓度太小,吸收尾气氯气的效果不好,应用NaOH溶液,D错误。
3.C [解析] 盛装浓盐酸的仪器为分液漏斗,A错误;氯气的密度比空气大,应用向上排空气法收集,B错误;加热过程中浓盐酸会挥发,也有水蒸气产生,C正确;较活泼的金属与酸反应制备氢气不需要加热,D错误。
4.B [解析] 产生的氯气会通过长颈漏斗逸出,应选分液漏斗,A错误;氯化氢极易溶于水,选用饱和食盐水还可减少氯气的损耗,即用装置乙除去Cl2中的HCl,B正确;氯气的密度比空气大,应用向上排空气法,气体应“长管进短管出”,C错误;吸收氯气应选氢氧化钠溶液,但装置不应密闭,防止内部压强过大,引发安全隐患,D错误。
5.D [解析] 浓盐酸具有挥发性,二氧化锰和浓盐酸共热反应制备的氯气中混有HCl和H2O(g),不能得到纯净的氯气,A错误;新制氯水能使紫色石蕊溶液先变红后褪色,体现了氯水具有酸性和漂白性,B错误;铜与氯气反应生成棕黄色的烟,C错误;干燥的氯气没有漂白性,故干燥的有色布条不褪色,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,故氯气能使湿润的有色布条褪色,D正确。
6.A [解析] 装置甲是MnO2与浓盐酸反应制备Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,生成的Cl2中含有HCl气体和水蒸气;装置乙中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl气体;装置乙中浓硫酸的作用是干燥氯气;装置丙是Cl2与Na反应制备少量氯化钠;由于Cl2是一种黄绿色的有毒气体,不能直接排放到空气中,装置丁中NaOH溶液的作用是进行尾气处理,防止污染空气。MnO2与浓盐酸反应制备Cl2时,需要加热才能反应,A符合题意;由分析可知,可用装置乙净化、干燥氯气,B不符合题意;由分析可知,可用装置丙制备氯化钠,C不符合题意;Cl2是一种黄绿色的有毒气体,不能直接排放到空气中,Cl2能与NaOH反应,因此可用装置丁中的NaOH溶液进行尾气处理,D不符合题意。
7.B [解析] 取样,滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,该沉淀可能是氯化银、碳酸银、硫酸银等,原溶液中不一定有Cl-,故不选A;取样,先加足量的稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,该沉淀一定是氯化银,则证明溶液中含有Cl-,故选B;取样,先加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀可能是碳酸银,再加稀盐酸,碳酸银转化为氯化银沉淀,原溶液中不一定有Cl-,故不选C;取样,先加稀盐酸酸化,引入氯离子,再加AgNO3溶液,生成氯化银沉淀,原溶液中不一定有Cl-,故不选D。
8.D [解析] 加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,该气体可能是CO2、SO2,“某溶液”中可能含有C、HC、S、HS,A错误;先加入稀盐酸,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,该沉淀为AgCl,由于加入稀盐酸,引入Cl-,不能判断“某溶液”中可能是否含Cl-,B错误;加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该沉淀可能是BaSO4、BaCO3,故不能判断“某溶液”中是否含S,C错误。
9.B [解析] 白色沉淀可能为AgCl,A错误;酚酞遇碱变红,则无色溶液中滴入无色酚酞溶液显红色,该溶液一定显碱性,B正确;产生的气泡可能为二氧化碳或二氧化硫,则某溶液中加入稀盐酸,产生气泡,证明该溶液中可能有C、S、HS或HC,C错误;盐酸酸化引入了氯离子,所以不能确定溶液中是否含有氯离子,D错误。
10.A [解析] 装置B包含平衡气压的装置,实验结束时关闭K,氯气会进入B装置,在装置B中盛装饱和食盐水,利用排饱和食盐水收集氯气,用于储存多余的氯气,A正确;无水CaCl2用于干燥氯气,而碱石灰虽然也可以作干燥剂,但是碱石灰可与氯气反应,不可用于干燥氯气,在该实验中碱石灰用于尾气处理并防止外界水蒸气进入,故装置C和D中的试剂不可以互换,B错误;装置A制得的氯气为潮湿的氯气,先通过湿润的蓝色石蕊试纸,检验潮湿的氯气是否有漂白性,然后对氯气进行干燥处理,再检验干燥的氯气是否有漂白性,则Ⅰ和Ⅱ分别为湿润的蓝色石蕊试纸和干燥的蓝色石蕊试纸,C错误;氯气溶于水显酸性,可使蓝色的石蕊试纸变红,而生成的HClO具有漂白性,可漂白试纸,故实验中湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变成无色,D错误。
11.D [解析] 装置A中MnO2与浓盐酸在加热条件下发生反应生成氯气,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,A正确;装置B中盛装饱和食盐水,用于除去HCl杂质,装置C中用浓硫酸干燥氯气,装置G用于吸收尾气,B正确;氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,则D中红色湿布条褪色,C正确;E中氯气与NaBr反应生成溴,则E中棉花团变黄色,F中氯气与KI反应生成I2,淀粉遇碘变蓝,则F中棉花团变蓝色,氯气与NaBr、KI均能反应,则该实验不能比较Br2、I2的氧化性强弱,D错误。
12.C [解析] 高锰酸钾与浓盐酸反应剧烈,注射器的针孔很细,故用注射器代替长颈漏斗能控制盐酸滴速,进而控制反应的速率,A正确;常温下SnCl4为无色液体,沸点为114 ℃,故该物质需要进行冷凝液化收集,B正确;先点燃酒精灯,熔化金属锡时会与空气中的氧气反应,应该先制备氯气,将装置中的空气排尽后再加热金属锡,C错误;己装置中的水蒸气可能会进入戊装置中,SnCl4与水蒸气发生反应,换用碱石灰既能吸收多余的氯气,又能防止水蒸气扩散至戊装置中,D正确。
13.(1)检查装置气密性
(2)饱和食盐水
(3)KOH溶液 氯气与碱反应,温度较高时生成Cl,C处采用水浴加热,可制取KClO3
(4)降低KClO3、NaClO的产率
(5)吸收多余氯气,以免污染空气 Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O
[解析] MnO2与浓盐酸混合加热,发生氧化还原反应制取Cl2。浓盐酸具有挥发性,制取得到的Cl2中含有杂质HCl,可通过饱和NaCl溶液除去。在装置C中,Cl2与热KOH溶液反应产生KCl、KClO3、H2O;剩余的Cl2与装置D中的NaOH溶液在低温下反应生成NaCl和NaClO。为避免污染空气,多余的Cl2经过装置E中NaOH溶液吸收处理,然后排放。
14.(1)分液漏斗 (2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 酸性和还原性
(3)饱和食盐水 除去氯气中混有的氯化氢气体
(4)② (5)②④
[解析] A装置用浓盐酸和二氧化锰制取氯气,通过B装置除去浓盐酸挥发的氯化氢,C中用浓硫酸除水,得到干燥纯净的氯气在D中与亚氯酸钠固体反应生成二氧化氯,E中用CCl4除去未反应的氯气,F装置用来收集二氧化氯,G装置平衡压强,防止倒吸。(1)根据仪器结构可知,P为分液漏斗。(2)根据上述分析,A中发生反应MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;反应中盐酸体现的性质为酸性和还原性。(3)根据上述分析,B中用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体。(4)ClO2气体密度大于空气,且其易溶于水,故用向上排空气法收集二氧化氯,故选择②装置,从d管口通入气体。(5)根据已知ClO2是一种易溶于水的气体,尾气吸收时要防止倒吸,导气管不能插入液面以下,②④符合。
15.(1)①MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ②饱和食盐水
③e→d→c→b→f→g
(2)吸收尾气(Cl2),防止污染空气 AD
(3)2HClO2HCl+O2↑
(4)3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O
[解析] A装置中反应产生氯气,C装置的作用是除去氯气中的氯化氢气体,B装置中氯气与氢氧化钠溶液反应制取“84”消毒液,D装置用于吸收尾气。(1)①A中发生反应是实验室制取氯气的反应,二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯化锰、水和氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。②C装置的作用是除去氯气中的氯化氢气体,故盛装试剂为饱和食盐水。③A装置中反应产生氯气,C装置的作用是除去氯气中的氯化氢气体,B装置中氯气与氢氧化钠溶液反应制取“84”消毒液,D装置用于吸收尾气,故仪器的连接顺序为a→e→d→c→b→f→g。(2)D装置的作用是吸收尾气(Cl2),防止污染空气;用题图所示装置代替D装置,其中试剂需要与氯气能发生反应,进而吸收氯气,氯气可以与氢氧化钠溶液反应,氯气也可以氧化碘化钾中的碘离子,故选AD。(3)次氯酸见光分解,生成氯化氢和氧气,反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。(4)将Cl2通入热的KOH溶液中可制得KClO3,根据电子转移守恒、电荷守恒、原子守恒可得离子方程式为3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O。
◆ 知识点一 氯气的实验室制取
1.实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气,其中不能达到实验目的的是 ( )
A.发生装置 B.除杂装置
C.收集装置 D.尾气处理装置
2.利用如图L2-2-12所示装置制备氯气并除杂,下列说法正确的是 ( )
图L2-2-12
A.装置甲中MnO2足量时,盐酸不可能被完全消耗
B.利用装置乙除去氯气中的HCl
C.利用装置丙干燥氯气
D.利用装置丁吸收尾气
3. 实验室制备氯气的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,其装置如图L2-2-13所示,下列有关说法正确的是 ( )
图L2-2-13
A.盛装浓盐酸的仪器为长颈漏斗
B.可用向下排空气法收集氯气
C.制取的氯气中会混有HCl和水蒸气
D.可用该制备氯气的装置来制备氢气
4. 实验室可用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,其反应原理为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,实验室用如图L2-2-14所示装置制取少量Cl2,其中能达到相应实验目的的是 ( )
图L2-2-14
A.用装置甲生成Cl2
B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙收集Cl2
D.用装置丁吸收Cl2尾气
5. 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( )
图L2-2-15
A.图Ⅰ:制备并收集纯净的氯气
B.图Ⅱ:只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
6. 钠元素在自然界分布很广,储量极为丰富,都以化合态存在。19世纪初,英国化学家戴维在实验室中电解熔融氯化钠,首次获得了金属钠,为深入探究钠的性质提供了可能。钠和含钠的化合物(如NaCl、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3等)在生产生活中被广泛应用。例如高压钠灯可用于道路和广场照明,还可以用Na来制取钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)等稀有金属等。化学研究性学习小组设计了如下装置制备少量氯化钠,无法达到实验目的的是 ( )
图L2-2-16
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙净化、干燥氯气
C.用装置丙制备氯化钠
D.用装置丁吸收尾气
◆ 知识点二 氯离子(Cl-)的检验
7.检验某溶液中是否含有Cl-,正确的操作是 ( )
A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
B.取样,先加足量的稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有Cl-
C.取样,先加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,沉淀不溶解,则证明溶液中含有Cl-
D.取样,先加稀盐酸酸化,再加AgNO3溶液,有白色沉淀,则证明溶液中含有Cl-
8. 下列是对“某溶液”进行离子检测的方法和结论,其中说法正确的是( )
A.加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则“某溶液”中一定含有C
B.先加入稀盐酸,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则“某溶液”中一定含有Cl-
C.加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则“某溶液”中一定含有S
D.加入HNO3酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则“某溶液”中一定含有Cl-
9. 下列溶液中离子检验正确的是 ( )
A.向某溶液中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀,证明含S
B.某无色溶液中滴入无色酚酞溶液显红色,证明该溶液一定显碱性
C.某无色溶液滴入稀盐酸,产生气泡,证明该溶液一定含有C
D.向某种溶液中加入稀盐酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,证明含Cl-
10. 图L2-2-17是实验室制备氯气,并通过干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸探究氯气是否有漂白性的装置(部分夹持装置略)。
图L2-2-17
下列说法正确的是 ( )
A.装置B中盛有饱和食盐水,实验结束时关闭K,可储存多余氯气
B.装置C和D中的试剂可以互换
C.Ⅰ和Ⅱ分别为干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸
D.实验中湿润的蓝色石蕊试纸直接变为无色
11. 实验室用如图L2-2-18所示装置制取氯气,并用氯气进行实验,D中为红色湿布条,E中为蘸有NaBr溶液的棉花团。已知溴水为橙黄色,实验中观察到E中棉花团变黄色,F中棉花团变蓝色。下列说法错误的是( )
图L2-2-18
A.装置A中反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
B.装置B中盛有饱和食盐水,C中试剂的作用是除去Cl2中的H2O(g)
C.装置D中红色布条褪色,原因是Cl2与水反应生成了HClO
D.根据装置E和F中实验现象,可得出氧化性:Cl2>Br2>I2
12. 常温下,SnCl4为无色液体,沸点为114 ℃,在空气中易与水蒸气发生反应。可用Cl2与熔融金属锡反应制备SnCl4,装置如图L2-2-19所示(夹持装置略)。下列说法错误的是( )
图L2-2-19
A.用注射器代替长颈漏斗能更好地控制产生氯气的快慢
B.戊装置的作用是冷凝、收集SnCl4
C.实验过程中应该先点燃酒精灯熔化金属锡,再向甲中注入浓盐酸
D.用装有碱石灰的干燥管代替己中NaOH溶液更合理
13. 氯的含氧酸盐具有较强的氧化性,能够杀菌消毒。某化学兴趣小组用氯气和相应的碱溶液反应制取NaClO和KClO3,制备装置如图L2-2-20所示(部分加持仪器略去)。已知:
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②氯气与碱反应,温度较高时生成Cl,温度较低时生成ClO-。
图L2-2-20
(1)在实验开始之前,应当进行的操作是 。
(2)装置B中的试剂为 。
(3)a溶液是 ,原因是 。
(4)如果缺少装置B,对制取NaClO和KClO3的影响是 。
(5)装置E的作用是 ,写出所发生反应的化学方程式: 。
14. ClO2作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与纯净的氯气反应:2NaClO2+Cl22ClO2+2NaCl。如图L2-2-21所示是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。其中E中盛有CCl4液体。
图L2-2-21
(1)仪器P的名称是 。
(2)写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式: ,在该反应中,盐酸体现的性质为 。
(3)B装置中所盛试剂是 ,作用是 。
(4)F处应选用的收集装置是 (填序号)。
图L2-2-22
(5)以下是尾气吸收装置,能用于吸收多余ClO2气体,并能防止倒吸的装置是 。
图L2-2-23
15.“84”消毒液是一种常见的含氯消毒剂,化学实验小组同学对“84”消毒液的制备、保存及性质等进行如下探究,请回答下列问题:
(1)实验小组欲利用Cl2与NaOH溶液反应制备“84”消毒液,选择实验装置如下:
A B C D
图L2-2-24
①A中发生反应的离子方程式为 。
②C中盛装试剂为 。
③仪器的连接顺序为a→ (按气流方向,用小写字母表示)。
(2)D装置的作用是 ,若用如图L2-2-25所示装置代替D装置,则E中溶液可选下列试剂中的 。 图L2-2-25
A.NaOH溶液 B.饱和NaCl溶液
C.H2SO4溶液 D.KI溶液
(3)“84”消毒液需要避光密封保存,否则容易变质而失效,用化学方程式解释其原因:
①NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO;
② 。
(4)将Cl2通入热的KOH溶液中可制得KClO3,该反应的离子方程式为 。
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
1.A [解析] MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,要在加热条件下进行,A项缺少加热装置。
2.A [解析] 随着反应的进行,浓盐酸变稀到一定程度,反应会停止,A正确;NaOH溶液与氯气、HCl均会反应,B错误;应从长导管进气,C错误;澄清石灰水浓度太小,吸收尾气氯气的效果不好,应用NaOH溶液,D错误。
3.C [解析] 盛装浓盐酸的仪器为分液漏斗,A错误;氯气的密度比空气大,应用向上排空气法收集,B错误;加热过程中浓盐酸会挥发,也有水蒸气产生,C正确;较活泼的金属与酸反应制备氢气不需要加热,D错误。
4.B [解析] 产生的氯气会通过长颈漏斗逸出,应选分液漏斗,A错误;氯化氢极易溶于水,选用饱和食盐水还可减少氯气的损耗,即用装置乙除去Cl2中的HCl,B正确;氯气的密度比空气大,应用向上排空气法,气体应“长管进短管出”,C错误;吸收氯气应选氢氧化钠溶液,但装置不应密闭,防止内部压强过大,引发安全隐患,D错误。
5.D [解析] 浓盐酸具有挥发性,二氧化锰和浓盐酸共热反应制备的氯气中混有HCl和H2O(g),不能得到纯净的氯气,A错误;新制氯水能使紫色石蕊溶液先变红后褪色,体现了氯水具有酸性和漂白性,B错误;铜与氯气反应生成棕黄色的烟,C错误;干燥的氯气没有漂白性,故干燥的有色布条不褪色,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,故氯气能使湿润的有色布条褪色,D正确。
6.A [解析] 装置甲是MnO2与浓盐酸反应制备Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,生成的Cl2中含有HCl气体和水蒸气;装置乙中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl气体;装置乙中浓硫酸的作用是干燥氯气;装置丙是Cl2与Na反应制备少量氯化钠;由于Cl2是一种黄绿色的有毒气体,不能直接排放到空气中,装置丁中NaOH溶液的作用是进行尾气处理,防止污染空气。MnO2与浓盐酸反应制备Cl2时,需要加热才能反应,A符合题意;由分析可知,可用装置乙净化、干燥氯气,B不符合题意;由分析可知,可用装置丙制备氯化钠,C不符合题意;Cl2是一种黄绿色的有毒气体,不能直接排放到空气中,Cl2能与NaOH反应,因此可用装置丁中的NaOH溶液进行尾气处理,D不符合题意。
7.B [解析] 取样,滴加AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,该沉淀可能是氯化银、碳酸银、硫酸银等,原溶液中不一定有Cl-,故不选A;取样,先加足量的稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,该沉淀一定是氯化银,则证明溶液中含有Cl-,故选B;取样,先加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀可能是碳酸银,再加稀盐酸,碳酸银转化为氯化银沉淀,原溶液中不一定有Cl-,故不选C;取样,先加稀盐酸酸化,引入氯离子,再加AgNO3溶液,生成氯化银沉淀,原溶液中不一定有Cl-,故不选D。
8.D [解析] 加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,该气体可能是CO2、SO2,“某溶液”中可能含有C、HC、S、HS,A错误;先加入稀盐酸,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,该沉淀为AgCl,由于加入稀盐酸,引入Cl-,不能判断“某溶液”中可能是否含Cl-,B错误;加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,该沉淀可能是BaSO4、BaCO3,故不能判断“某溶液”中是否含S,C错误。
9.B [解析] 白色沉淀可能为AgCl,A错误;酚酞遇碱变红,则无色溶液中滴入无色酚酞溶液显红色,该溶液一定显碱性,B正确;产生的气泡可能为二氧化碳或二氧化硫,则某溶液中加入稀盐酸,产生气泡,证明该溶液中可能有C、S、HS或HC,C错误;盐酸酸化引入了氯离子,所以不能确定溶液中是否含有氯离子,D错误。
10.A [解析] 装置B包含平衡气压的装置,实验结束时关闭K,氯气会进入B装置,在装置B中盛装饱和食盐水,利用排饱和食盐水收集氯气,用于储存多余的氯气,A正确;无水CaCl2用于干燥氯气,而碱石灰虽然也可以作干燥剂,但是碱石灰可与氯气反应,不可用于干燥氯气,在该实验中碱石灰用于尾气处理并防止外界水蒸气进入,故装置C和D中的试剂不可以互换,B错误;装置A制得的氯气为潮湿的氯气,先通过湿润的蓝色石蕊试纸,检验潮湿的氯气是否有漂白性,然后对氯气进行干燥处理,再检验干燥的氯气是否有漂白性,则Ⅰ和Ⅱ分别为湿润的蓝色石蕊试纸和干燥的蓝色石蕊试纸,C错误;氯气溶于水显酸性,可使蓝色的石蕊试纸变红,而生成的HClO具有漂白性,可漂白试纸,故实验中湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变成无色,D错误。
11.D [解析] 装置A中MnO2与浓盐酸在加热条件下发生反应生成氯气,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,A正确;装置B中盛装饱和食盐水,用于除去HCl杂质,装置C中用浓硫酸干燥氯气,装置G用于吸收尾气,B正确;氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,则D中红色湿布条褪色,C正确;E中氯气与NaBr反应生成溴,则E中棉花团变黄色,F中氯气与KI反应生成I2,淀粉遇碘变蓝,则F中棉花团变蓝色,氯气与NaBr、KI均能反应,则该实验不能比较Br2、I2的氧化性强弱,D错误。
12.C [解析] 高锰酸钾与浓盐酸反应剧烈,注射器的针孔很细,故用注射器代替长颈漏斗能控制盐酸滴速,进而控制反应的速率,A正确;常温下SnCl4为无色液体,沸点为114 ℃,故该物质需要进行冷凝液化收集,B正确;先点燃酒精灯,熔化金属锡时会与空气中的氧气反应,应该先制备氯气,将装置中的空气排尽后再加热金属锡,C错误;己装置中的水蒸气可能会进入戊装置中,SnCl4与水蒸气发生反应,换用碱石灰既能吸收多余的氯气,又能防止水蒸气扩散至戊装置中,D正确。
13.(1)检查装置气密性
(2)饱和食盐水
(3)KOH溶液 氯气与碱反应,温度较高时生成Cl,C处采用水浴加热,可制取KClO3
(4)降低KClO3、NaClO的产率
(5)吸收多余氯气,以免污染空气 Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O
[解析] MnO2与浓盐酸混合加热,发生氧化还原反应制取Cl2。浓盐酸具有挥发性,制取得到的Cl2中含有杂质HCl,可通过饱和NaCl溶液除去。在装置C中,Cl2与热KOH溶液反应产生KCl、KClO3、H2O;剩余的Cl2与装置D中的NaOH溶液在低温下反应生成NaCl和NaClO。为避免污染空气,多余的Cl2经过装置E中NaOH溶液吸收处理,然后排放。
14.(1)分液漏斗 (2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 酸性和还原性
(3)饱和食盐水 除去氯气中混有的氯化氢气体
(4)② (5)②④
[解析] A装置用浓盐酸和二氧化锰制取氯气,通过B装置除去浓盐酸挥发的氯化氢,C中用浓硫酸除水,得到干燥纯净的氯气在D中与亚氯酸钠固体反应生成二氧化氯,E中用CCl4除去未反应的氯气,F装置用来收集二氧化氯,G装置平衡压强,防止倒吸。(1)根据仪器结构可知,P为分液漏斗。(2)根据上述分析,A中发生反应MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;反应中盐酸体现的性质为酸性和还原性。(3)根据上述分析,B中用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体。(4)ClO2气体密度大于空气,且其易溶于水,故用向上排空气法收集二氧化氯,故选择②装置,从d管口通入气体。(5)根据已知ClO2是一种易溶于水的气体,尾气吸收时要防止倒吸,导气管不能插入液面以下,②④符合。
15.(1)①MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ②饱和食盐水
③e→d→c→b→f→g
(2)吸收尾气(Cl2),防止污染空气 AD
(3)2HClO2HCl+O2↑
(4)3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O
[解析] A装置中反应产生氯气,C装置的作用是除去氯气中的氯化氢气体,B装置中氯气与氢氧化钠溶液反应制取“84”消毒液,D装置用于吸收尾气。(1)①A中发生反应是实验室制取氯气的反应,二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯化锰、水和氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。②C装置的作用是除去氯气中的氯化氢气体,故盛装试剂为饱和食盐水。③A装置中反应产生氯气,C装置的作用是除去氯气中的氯化氢气体,B装置中氯气与氢氧化钠溶液反应制取“84”消毒液,D装置用于吸收尾气,故仪器的连接顺序为a→e→d→c→b→f→g。(2)D装置的作用是吸收尾气(Cl2),防止污染空气;用题图所示装置代替D装置,其中试剂需要与氯气能发生反应,进而吸收氯气,氯气可以与氢氧化钠溶液反应,氯气也可以氧化碘化钾中的碘离子,故选AD。(3)次氯酸见光分解,生成氯化氢和氧气,反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。(4)将Cl2通入热的KOH溶液中可制得KClO3,根据电子转移守恒、电荷守恒、原子守恒可得离子方程式为3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O。