高二化学人教版选修6第一单元 课题二 化学实验的绿色追求 第2课时课后练习（含解析）

自我小测
夯基达标
1.下图是一种试验某气体化学性质的实验装置，图中B为开关，如先打开B，在A处通入干燥氯气，C中红色布条颜色无变化；当关闭B时，C处红色布条颜色褪去。则D瓶中盛有的溶液是（　　）
A.浓H2SO4
B.饱和NaCl溶液
C.浓NaOH溶液
D.浓NaBr溶液
2.工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别都正确的是（　　）
选项
污染物
处理措施
方法类别
A
废酸
加生石灰中和
物理法
B
Cu2＋等重金属离子
加硫酸盐沉降
化学法
C
含苯废水
用活性炭吸附
物理法
中·华.21世纪教育网D
含纯碱的废水
加石灰水反应
化学法
3.为了减少污染，使实验绿色化，学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1
mol·L－1的KBr、KI（含淀粉溶液）、NaOH(含酚酞)、FeSO4(含KSCN)溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形（如下图所示），在圆心处放置2粒芝麻大小的KClO3晶体，盖好表面皿。打开表面皿，向KClO3晶体滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖好，试描述反应的现象，并写出相应的化学方程式。
e处：________________________________________________________________
a处：________________________________________________________________
b处：________________________________________________________________
c处：________________________________________________________________
d处：________________________________________________________________
4.漂白粉可以和浓盐酸反应产生氯气，某课外兴趣小组试图测定氯气的体积并验证纯净干燥的氯气没有漂白性，现用如图所示装置进行实验，请回答有关问题：
（1）该装置的正确连接顺序是：a接（　　）、（　　）接（　　）、（　　）接（　　）、（　　）接（　　）、（　　）接（　　）。
（2）U型管可以用__________替代(填装置名称)，内盛装的试剂是_________________。
（3）洗气瓶中的液体是______________。
（4）在制取氯气前，必须进行的一项操作步骤是______________________________。
（5）按照实验目的进行之后，干燥有色布条是否褪色_______
(填“是”或“否”)。
（6）该兴趣小组在实验中，发现量筒中并没有收集到液体，你认为他们失败的原因可能是什么 能力提升
5.实验室可用氯气和金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，100
℃左右时升华。如图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如Ⅰ和Ⅱ所示。试回答：
(1)B中反应的化学方程式是____________________________。
(2)D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是________________________。
(3)D中反应的化学方程式是_____________________。
(4)装置(Ⅰ)的主要缺点是_____________________。
(5)装置(Ⅱ)的主要缺点是____________，如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是____________________________________。6.在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15
mL
30％KOH溶液，并置于水浴中；③的试管里盛有15
mL
8%NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白：
(1)制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰。通过________________________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有____________(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰
B.饱和食盐水
C.浓硫酸
D.饱和碳酸氢钠溶液
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件。二者的差异是__________________，反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出。上图中符合该晶体溶解度曲线的是____________(填写编号字母)；从②的试管中分离出该晶体的方法是________________(填写实验操作名称)。
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式为_________________。
(4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：
实验现象
原因
溶液最初从紫色逐渐变为___________色
氯气与水反应生成的H
＋使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色
然后溶液从无色逐渐变为____________色
参考答案
1解析:如先打开B，氯气不经过D而直接进入C，因为氯气是干燥的，所以C中红色布条颜色无变化；当关闭B时，如果D瓶中盛有的溶液是浓H2SO4，氯气与浓H2SO4不反应，通到C中的仍是干燥的氯气，红色布条颜色无变化；如果D瓶中盛有的溶液是饱和NaCl溶液，由于氯气在饱和NaCl溶液中溶解度很小，所以氯气顺利通过D，并带出一定量水蒸气，进入C后，湿润氯气中的次氯酸使红色布条颜色褪去，B选项符合题意；如果D瓶中盛有的溶液是浓NaOH溶液或浓NaBr溶液，氯气与它们都能反应，在通过D时均被吸收，因而C中红色布条颜色无变化。
答案:B
2解析：本题考查运用化学知识处理污染物的常用方法。用生石灰中和废酸,是化学方法,A错。CuSO4不是沉淀,故处理措施错误,B错。活性炭能吸附某些有气味的气体和有色、有毒物质,C项正确。Na2CO3＋Ca(OH)2＝＝＝＝CaCO3↓＋2NaOH，溶液碱性更强,污染更严重,D项错。
答案：C
3解析：氯酸钾与浓盐酸反应在常温下进行；氯气溶于氢氧化钠溶液生成具有漂白性的次氯酸钠，氧化酚酞试剂。
答案：e:氯酸钾与浓盐酸反应产生黄绿色气体　KClO3＋6HCl＝＝＝＝KCl＋3Cl2↑＋3H2O
a:无色溴化钾溶液逐渐变成黄色　2KBr＋Cl2＝＝＝＝2KCl＋Br2
b:无色碘化钾溶液逐渐变成蓝色　2KI＋Cl2＝＝＝＝2KCl＋I2
c:氢氧化钠酚酞溶液的红色渐渐褪去　2NaOH＋Cl2＝＝＝＝NaCl＋NaClO＋H2O
d:硫酸亚铁溶液呈红色　6FeSO4＋3Cl2＝＝＝＝2Fe2(SO4)3＋2FeCl3
4解析:本实验有两个目的，其一是验证干燥的氯气没有漂白性；其二是测量氯气的体积。由于测量氯气的体积是根据排入量筒里的水来读出，所以验证干燥的氯气无漂白性的实验必须放在测量氯气的体积之前(否则无法连接)。连接顺序：发生装置→除氯化氢杂质→除水蒸气→验证漂白性→排液体→收集液体。除去水蒸气可以用装有无水CaCl2的U型管，也可以用盛有浓硫酸的洗气瓶。答案:(1)d　e　b或c　c或b　g　h　e　d　f　(2)洗?气瓶　浓硫酸　(3)饱和食盐水　(4)检查装置的气密性　(5)否　(6)盐酸浓度小，反应没发生；装置漏气；e与f连接。
5解析:要制取纯净的无水FeCl3应注意：①从装置B到D中无空气存在，②在E装置(收集氯化铁产物的装置)右侧有吸水装置，③未反应的氯气从尾气中逸出，所以最后要有吸收Cl2的装置，如NaOH溶液。观察实验装置设计的思路：制气→净气→主反应→集气→……。题给信息：三氯化铁易潮解，因此B装置中逸出的Cl2必须干燥，C装置中盛装浓硫酸作为洗气瓶体现了这一功能。D装置中反应生成无水三氯化铁加热至100
℃左右时升华，气体离开热源逐渐冷却成固体，产品会堵塞导管。装置(Ⅱ)加以改进，将E装置横放，粗口径的石英玻璃管直接插入F，避免了这一缺点。在E与F之间再连接一个装有干燥剂的装置，能防止水蒸气进入E，避免三氯化铁潮解。答案:(1)
或2KMnO4＋16HCl(浓)＝＝＝＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
(2)B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D
(3)
(4)导管易被产品堵塞，尾气排出，易造成环境的污染
(5)产品易受潮解　在E和F之间加一个装有干燥剂的装置
6解析：（1）实验室中制取氯气用的是二氧化锰固体和浓盐酸，其中浓盐酸装在分液漏斗中进行滴加便于控制浓盐酸的加入量以此控制反应的进行，这样实验室中制得的氯气中含有杂质HCl，利用二者在饱和食盐水中的溶解度的差别可将杂质除去。
（2）试管②里盛有15
mL
30%
KOH溶液，并置于水浴中，显然是用于制备氯酸钾的，试管③里盛有15
mL
8%
NaOH溶液，并置于冰水浴中，显然是用于制备次氯酸钠的。对二者进行比较可以发现制备条件的不同：一是反应物的浓度不同，制取氯酸钾用的是30%的KOH溶液，浓度较大，而制取次氯酸钠用的是8%的NaOH溶液，浓度较小；二是反应的温度不同，制取氯酸钾用的是热水浴，温度较高，而制取次氯酸钠用的是冷水浴，温度较低。因反应完毕后将试管②冷却会析出大量晶体，这说明析出的氯酸钾晶体的溶解度随温度的降低而降低，因此溶解度曲线M符合，从溶液中分离出固体的方法是过滤。
（3）将氯气通入8%的NaOH溶液中制取次氯酸钠，根据化合价的变化情况，现Cl2中的Cl元素由0价升高为NaClO中的＋1价，因此Cl2中的Cl元素的化合价也必然会降低为－1价，即生成NaCl，因此反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH＝＝＝＝NaClO＋NaCl＋H2O，离子方程式为Cl2＋2OH－＝＝＝＝ClO－＋Cl－＋H2O。
（4）试管④中盛的是紫色石蕊试液，因将氯气通入后会发生如下反应。
答案:(1)分液漏斗　B
(2)碱溶液(或反应物)的浓度不同，反应温度不同　M　过滤
(3)Cl2＋2OH－＝＝＝＝ClO－＋Cl－＋H2O
(4)
红
氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
黄绿
继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色