专题3 从海水中获得的化学物质
第一单元 氯气及氯的化合物
课时1 氯气的发现与制备
1．实验室制备氯气时用如下操作，操作顺序正确的是( )
①连接好装置，检查装置的气密性
②缓慢加热，使气体均匀逸出
③在烧瓶中加入二氧化锰粉末
④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中
⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入碱液中
A．①②③④⑤ B．④③①②⑤
C．①③④②⑤ D．①③②④⑤
2．某化学小组用如图所示的装置制备氯气，下列说法正确的是( )
A．该装置图中只存在两处错误
B．该实验中收集氯气的方法正确
C．为了防止氯气污染空气，必须用饱和食盐水进行尾气处理
D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉 碘化钾试纸，可以验证是否有氯气生成
3．下列关于氯气制取方法的说法中，不正确的是( )
A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色气体
B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱
C．实验室制法和电解饱和食盐水制法的化学方程式是不同的
D．实验室制取氯气时，最好大火加热，使温度迅速升高
4．实验室用下列两种方法制取氯气：
①用含4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl的挥发，则反应后所得氯气的物质的量( )
A．方法①比②多 B．方法②比①多
C．两种方法一样多 D．无法比较
5．关于电解氯化钠溶液，下列叙述正确的是( )
A．电解时在阳极(接电源正极)得到氯气，在阴极(接电源负极)得到金属钠
B．在阳极附近有黄绿色的气体产生
C．在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将电解液全部转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
6．下列有关说法错误的是( )
A．“氯碱工业”是用直流电对精制饱和氯化钠溶液电解
B．根据氯碱工业的原理，若电解氯化钾溶液，反应为2KCl＋2H2O2KOH＋Cl2↑＋H2↑
C. 氯碱工业产生两种气体，一种无色，一种为黄绿色
D．地球上的海水可以供人们使用，因此节约用水是没有意义的
7．如图为实验室制取干燥、纯净的Cl2的装置，其中合理的是(气体流向从左到右)( )
A．制Cl2 B．净化Cl2 C．收集Cl2 D．尾气处理
8．已知：2Fe＋3Cl22FeCl3。如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—b—c—d—e—f—g—h
B．a—e—d—c—b—h—i—g
C．a—d—e—c—b—h—i—g
D．a—c—b—d—e—h—i—f
9．电解100 g溶质质量分数为26%的饱和食盐水，生成0.1 mol H2后，溶液中NaOH的质量分数约是( )
A．8.02% B．8.00% C．8.63% D．8.21%
10．下图是用KClO3与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置。下列说法不正确的是( )
A．A中固体也可以用KMnO4、K2Cr2O7等代替
B．装置A发生反应的化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O
C. 待没有气泡产生后，向A中加入足量AgNO3溶液，根据沉淀质量可求出剩余盐酸的量
D．装置B的作用是收集Cl2
11．用惰性电极电解未精制的饱和食盐水，食盐水装在U形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是( )
A．碳酸镁 B．硫酸钡
C．氢氧化镁 D．碳酸钡
12．关于氯气制取方法的说法中不正确的是( )
A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色气体
B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱
C．实验室制法和电解饱和食盐水的制法的化学方程式是不同的
D．实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高
13．下图为教材中模拟工业制备氯气的装置，据此下列叙述不正确的是( )
A．装置中a管能产生氢气
B．b管中导出的气体是氯气
C．以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”
D．在石墨棒区域有NaOH生成
14．请用如图所示仪器，设计一个电解饱和食盐水并测定电解时产生的H2的体积和检验Cl2的实验装置(提示：Cl2可与KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝)。
(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)A接 、 接 ；B接 、 接 。
(2)证明产物Cl2的实验现象是 。
(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL，电解后溶液的体积恰好为50.0 mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为 。
15．下图表示在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a、b是可控制的弹簧铁夹。
(1)仪器A的名称是 ；水槽中应盛放的试剂是 ；烧杯中盛放的试剂是 ；烧瓶中反应的化学方程式为 。
(2)在收集氯气时，应打开 ，关闭 。当氯气收集完毕时打开 ，关闭 。(填“a”或“b”)
(3)若要制得标准状况下的Cl2 0.672 L，理论上需要MnO2的物质的量是 mol。1．实验室制备氯气时用如下操作，操作顺序正确的是( )
①连接好装置，检查装置的气密性
②缓慢加热，使气体均匀逸出
③在烧瓶中加入二氧化锰粉末
④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中
⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入碱液中
A．①②③④⑤ B．④③①②⑤
C．①③④②⑤ D．①③②④⑤
[答案] C
[解析] 制备气体时首先应连接好装置，检查装置的气密性，再依次加入药品，反应制备气体。
2．某化学小组用如图所示的装置制备氯气，下列说法正确的是( )
A．该装置图中只存在两处错误
B．该实验中收集氯气的方法正确
C．为了防止氯气污染空气，必须用饱和食盐水进行尾气处理
D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉 碘化钾试纸，可以验证是否有氯气生成
[答案] D
[解析] A项，题给装置有多处错误，加液仪器不能用长颈漏斗，应用分液漏斗，同时应有加热仪器，集气瓶中的导管应长进短出，还应有尾气处理装置，错误；B项，收集氯气时，导管应长进短出，错误；C项，Cl2难溶于饱和食盐水，不能用饱和食盐水吸收Cl2，错误。
3．下列关于氯气制取方法的说法中，不正确的是( )
A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色气体
B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱
C．实验室制法和电解饱和食盐水制法的化学方程式是不同的
D．实验室制取氯气时，最好大火加热，使温度迅速升高
[答案] D
[解析] 浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时，应缓缓加热以减少浓盐酸的损失，D错误。
4．实验室用下列两种方法制取氯气：
①用含4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl的挥发，则反应后所得氯气的物质的量( )
A．方法①比②多 B．方法②比①多
C．两种方法一样多 D．无法比较
[答案] B
[解析] 首先，实验室制Cl2时，当浓盐酸浓度逐渐变小后将不再反应产生Cl2；其次，根据反应方程式知，参加反应的HCl与MnO2的物质的量之比为4∶1，所以含4 mol HCl的浓盐酸不可能全部反应，所得Cl2的物质的量小于1 mol，而87 g MnO2完全反应生成1 mol Cl2，所以方法②比①所得的氯气多。
5．关于电解氯化钠溶液，下列叙述正确的是( )
A．电解时在阳极(接电源正极)得到氯气，在阴极(接电源负极)得到金属钠
B．在阳极附近有黄绿色的气体产生
C．在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将电解液全部转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
[答案] B
[解析] A错，阴极得到H2和NaOH，无单质钠产生；C错，加入酚酞后呈红色；D错，溶液中有NaOH，呈碱性。
6．下列有关说法错误的是( )
A．“氯碱工业”是用直流电对精制饱和氯化钠溶液电解
B．根据氯碱工业的原理，若电解氯化钾溶液，反应为2KCl＋2H2O2KOH＋Cl2↑＋H2↑
C. 氯碱工业产生两种气体，一种无色，一种为黄绿色
D．地球上的海水可以供人们使用，因此节约用水是没有意义的
[答案] D
[解析] 由于海水中含有较多的盐类，因此不能作为生活用水，人类和很多其他生物的生长都需要淡水，而地球上的淡水资源很有限，而且能利用的淡水还有不少已被污染，因此节约用水对人类和其他生物的生存有非常重要的意义。
7．如图为实验室制取干燥、纯净的Cl2的装置，其中合理的是(气体流向从左到右)( )
A．制Cl2 B．净化Cl2 C．收集Cl2 D．尾气处理
[答案] C
[解析] 实验室利用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制取氯气，选项中缺少加热装置，故A错误；浓盐酸易挥发，制得的氯气中含有氯化氢及水蒸气，必须先通过饱和食盐水除去氯化氢，再通过浓硫酸得到干燥纯净的氯气，故B错误；氯气的密度大于空气，可用向上排空气法收集，故C正确；氯气应用氢氧化钠溶液进行尾气处理，故D错误。
8．已知：2Fe＋3Cl22FeCl3。如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—b—c—d—e—f—g—h
B．a—e—d—c—b—h—i—g
C．a—d—e—c—b—h—i—g
D．a—c—b—d—e—h—i—f
[答案] B
[解析] 按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接。
9．电解100 g溶质质量分数为26%的饱和食盐水，生成0.1 mol H2后，溶液中NaOH的质量分数约是( )
A．8.02% B．8.00% C．8.63% D．8.21%
[答案] C
[解析]根据方程式2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，得：
m(NaOH)＝0.2 mol×40 g·mol－1＝8 g，m(H2)＝0.1 mol×2 g·mol－1＝0.2 g，
m(Cl2)＝0.1 mol×71 g·mol－1＝7.1 g。
w(NaOH)＝×100%≈8.63%。
10．下图是用KClO3与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置。下列说法不正确的是( )
A．A中固体也可以用KMnO4、K2Cr2O7等代替
B．装置A发生反应的化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O
C. 待没有气泡产生后，向A中加入足量AgNO3溶液，根据沉淀质量可求出剩余盐酸的量
D．装置B的作用是收集Cl2
[答案] C
[解析] 浓盐酸和KMnO4、K2Cr2O7均能发生反应制取Cl2，A正确；KClO3与浓盐酸反应生成KCl、Cl2和H2O，反应的化学方程式为KClO3＋6HCl (浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O，B正确；产物KCl、剩余的盐酸均与AgNO3反应生成沉淀，因此不能根据沉淀质量求出剩余盐酸的量，C错误；C装置是短管进气，长管出气，故不能用于收集Cl2，只能做防倒吸装置，因此只能用B装置收集Cl2，D正确。
11．用惰性电极电解未精制的饱和食盐水，食盐水装在U形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是( )
A．碳酸镁 B．硫酸钡
C．氢氧化镁 D．碳酸钡
[答案] C
[解析] 粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋等，Mg2＋与电解质在阴极产生的OH－作用产生Mg(OH)2。
12．关于氯气制取方法的说法中不正确的是( )
A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色气体
B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱
C．实验室制法和电解饱和食盐水的制法的化学方程式是不同的
D．实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高
[答案] D
[解析] 电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒是阳极，溶液中的氯离子放电产生氯气，则其上方充满黄绿色气体(相关内容以后学习)，A正确；工业上电解饱和食盐水的生成物是氢氧化钠、氢气和氯气，因此制取氯气的同时得到烧碱，B正确；实验室利用二氧化锰在加热的条件下氧化浓盐酸制备氯气，因此实验室制法和电解饱和食盐水的制法的化学方程式是不同的，C正确；浓盐酸易挥发，而稀盐酸与二氧化锰不反应，所以实验室制取氯气时不能大火加热使温度迅速升高，D错误。
13．下图为教材中模拟工业制备氯气的装置，据此下列叙述不正确的是( )
A．装置中a管能产生氢气
B．b管中导出的气体是氯气
C．以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”
D．在石墨棒区域有NaOH生成
[答案] D
[解析] 由教材中的相关实验可知，a管中导出的气体遇明火有爆鸣声，则该气体为氢气，A正确；b管中导出的气体可用NaOH溶液吸收，则b管中导出的气体为氯气，B正确；由氯碱工业的定义可知C正确；在两极滴入酚酞，只有铁棒附近溶液变红色，而石墨棒附近溶液不变红色，说明NaOH不在石墨棒电极区域生成，D错误。
14．请用如图所示仪器，设计一个电解饱和食盐水并测定电解时产生的H2的体积和检验Cl2的实验装置(提示：Cl2可与KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝)。
(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)A接 、 接 ；B接 、 接 。
(2)证明产物Cl2的实验现象是 。
(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL，电解后溶液的体积恰好为50.0 mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为 。
[答案] (1) G、F H D、E C
淀粉KI溶液变蓝
0.01__mol·L－1
[解析] 用排水法测量产生H2的体积，A接储气瓶的G，F接H，把水排入量筒内，用量筒测量出排出的水量，以测定产生H2的体积。B接洗气瓶的D，E接C，生成的Cl2与洗气瓶中的KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，多余的Cl2用NaOH溶液吸收。已知电解产生H2的物质的量n(H2)＝＝2.5×10－4 mol，由2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑知，n(NaOH)＝2n(H2)＝5.0×10－4 mol，则c(NaOH)＝＝0.01 mol·L－1。
15．下图表示在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a、b是可控制的弹簧铁夹。
(1)仪器A的名称是 ；水槽中应盛放的试剂是 ；烧杯中盛放的试剂是 ；烧瓶中反应的化学方程式为 。
(2)在收集氯气时，应打开 ，关闭 。当氯气收集完毕时打开 ，关闭 。(填“a”或“b”)
(3)若要制得标准状况下的Cl2 0.672 L，理论上需要MnO2的物质的量是 _ _mol。
[答案](1)分液漏斗 饱和食盐水； NaOH溶液； MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 A b b a (3)0.03
[解析] (1)A为分液漏斗；氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小，实验室常用排饱和食盐水法收集氯气；氯气有毒，需要尾气吸收装置，常用氢氧化钠溶液吸收；实验室常用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气；
(2)收集氯气时，应关闭b，打开a，用排饱和食盐水法收集；收集完毕，关闭a，打开b，用氢氧化钠溶液吸收多余氯气；
(3)根据氯气的体积求出氯气的物质的量，根据化学方程式从而求出反应的二氧化锰的物质的量。
