人教版(2019)必修一2.2.2氯及其化合物 同步练习(含解析)

文档属性

名称 人教版(2019)必修一2.2.2氯及其化合物 同步练习(含解析)
格式 zip
文件大小 1.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-02-23 10:58:35

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀,说明溶液中一定含Cl-。(  )
(2)实验室制备氯气时必须用二氧化锰和浓盐酸。(  )
(3)因为氯气与水反应,所以收集氯气不能用排液法收集。(  )
(4)KClO3中含有氯元素,向KClO3溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,可产生白色沉淀。(  )
知识点1 氯气的制备
2.下列关于利用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气的说法中错误的是(  )
A.该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂
B.该反应需要加热
C.该反应的离子方程式为MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的
3.下列关于实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的叙述不正确的是(  )
A.二氧化锰与浓盐酸共热 
B.缓慢加热反应
C.用向下排空气法收集氯气 
D.多余氯气常用较浓的碱液吸收
知识点2 氯离子的检验
4.自来水厂常使用氯气消毒,市场上有些小商小贩用自来水充当纯净水出售。下列试剂中,可用来辨其真伪的是(  )
A.酚酞溶液   
B.氯化钡溶液 
C.氢氧化钠溶液   
D.硝酸银溶液
5.下列实验方案可行的是(  )
A.用澄清石灰水检验CO2中含有的CO
B.用经盐酸酸化的AgNO3溶液检验溶液中含有的Cl-
C.用可见光束照射可区别溶液与胶体
D.用溶解、过滤的方法分离CaCl2和NaCl固体混合物
6.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。以下是氯元素形成物质的二维图的部分信息。
(1)根据图中信息,写出任意两种含氯元素的氧化物的化学式。
(2)写出高氯酸(HClO4)与NaOH反应的化学方程式。
(3)HCl既具有氧化性,又具有还原性。
①请任意写出一个体现HCl氧化性的离子方程式。
②浓盐酸可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2,写出该反应的化学方程式。
(4)Cl2既具有氧化性,又具有还原性。
①请结合氯元素形成物质的二维图说明原因。
②潮湿的Cl2与Na2CO3混合制取少量Cl2O的反应中,Cl2既体现了氧化性,也体现了还原性。写出反应的化学方程式。
7.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是(  )
 
 
 




A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
(限时45分钟)
一、选择题
1.下列说法中正确的是(  )
A.Cl-和Cl2都有毒
B.将AgNO3溶液滴入某溶液中,若出现沉淀,则说明溶液中含有Cl-
C.将NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或将氯气通入AgNO3溶液中均会出现白色沉淀
D.含Cl-的溶液和氯水一样均呈黄绿色
2.在制氯气时有如下操作,正确的操作顺序是(  )
①连接好装置,检查气密性
②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出
③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末
④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中
⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收
⑥用向上排空气法收集氯气
A.①②③④⑤⑥  
B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤  
D.①③④②⑥⑤
3.实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,下列说法错误的是(  )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1
mol
Cl2,转移电子的物质的量为2
mol
C.每消耗1
mol
MnO2,起还原剂作用的HCl为4
mol
D.生成的Cl2中,除含有一些水蒸气外,还含有HCl杂质
4.下列关于实验室制取氯气的说法正确的是(  )
A.盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替
B.为了便于学生观察氯气的制备实验,可在讲台上直接做氯气的制备实验
C.可用饱和食盐水吸收尾气
D.可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸,观察氯气是否收集满
5.某化学实验小组用如图所示装置制取氯气,下列说法不正确的是(  )
A.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理
B.该装置图中存在两处明显错误
C.该实验装置中收集氯气的方法不正确
D.该反应属于氧化还原反应
6.下列关于实验室制氯气的说法中正确的是(  )
A.浓盐酸在反应中起到酸性和氧化剂作用
B.将87
g
MnO2和足量浓盐酸反应,与将含有146
g
HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多
C.为防止氯气污染环境,必须进行尾气处理,可选用饱和石灰水
D.实验时要缓缓加热,以减少HCl的挥发
7.实验室拟制备纯净的氯气并回收剩余药品,下列图示装置和原理能达到实验目的的是(  )
     
A.制备氯气  
B.除去杂质
        
C.干燥氯气  
D.回收固体二氧化锰
8.已知氯化铁容易吸水变质。利用下列装置可以制备无水氯化铁。下列有关说法正确的是(  )
A.烧瓶B中制备氯气的反应物为MnO2和稀盐酸
B.装置C、D中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水
C.装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置,才能制得无水氯化铁
D.装置F的目的是检验有无氯气逸出
二、非选择题
9.氯、溴(Br)、碘(I)都是典型的非金属元素,其单质也具有氧化性。如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已省略)。
(1)装置A中两个玻璃仪器的名称分别是__
__和__
__。
(2)实验室用MnO2制备氯气的化学方程式是 
 。
(3)实验时多余的氯气可用F装置来吸收,有关化学方程式是 
 。
(4)装置B中饱和食盐水的作用是__
__。
(5)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入湿润有色布条、__
__(可供选择的用品有:无水氯化钙、碱石灰)和干燥的有色布条。
(6)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱,当向D中缓缓通入少量氯气时,D中可以观察到有橙色的溴单质生成,请写出该反应的离子方程式 
 。将产生的溴单质加入E中,发现有碘单质出现,写出该反应的化学方程式 
 。
10.实验室常用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸的方法来制备氯气。某研究性学习小组欲探究用Na2O2与浓盐酸制备并检验氯气。供选用的实验试剂及装置如下所示。(部分导管、蒸馏水略)。
a.Na2O2、b.浓盐酸、c.碱石灰、d.NaOH溶液、e.淀粉-KI溶液、f.CaCO3、g.石蕊溶液、h.饱和NaCl溶液
(1)写出用Na2O2与浓盐酸制备氯气的化学方程式 
 。
(2)下列装置组合最合理的是__
__(填序号,需考虑实验结束撤除装置时残留有害气体的处理)。
组合
制备装置
净化装置
检验装置/试剂
尾气处理装置
A


⑦/e

B
③、⑥

⑧/g

C


⑤/e

D
④、⑥

⑧/e

(3)尾气经处理后仍有较多气体排出,其主要原因可用化学方程式表示为 
 。
(4)某小组成员建议用双氧水代替过氧化钠进行实验更好,请你给出两条合适的理由:
①__
__,②__
__。
(5)你是否同意将Na2O2与浓盐酸的反应作为实验室制备氯气的方法之一?__
__(填“是”或“否”);理由是__
__。
11.某化学兴趣小组用图甲装置制备氯气,并进行了一系列实验。
图甲
图乙
(1)实验室制备氯气的反应原理是 
 。
(2)乙同学认为图甲装置制备的氯气不纯净,其中混有HCl气体和水蒸气,对装置进行了如图乙的改进。你认为合理吗?__
__。(合理则填入“合理”二字,如不合理则用文字说明理由)
(3)将图甲装置合理改装后制取并收集一瓶氯气,将灼热的铁丝插到充满氯气的集气瓶中,看到铁丝在氯气中继续燃烧,集气瓶内充满棕色的烟,烟的成分为__
__,反应方程式为 
 。
(4)另收集一瓶氯气并在集气瓶中加入水,观察到液体为浅黄绿色,有此现象的原因是____;将溶液分成三份,分别加入一定量的下列溶液,写出反应的化学方程式:
Na2CO3溶液 
 ;
AgNO3溶液 
 ;
KI溶液 
 。
(5)若实验中有少量的氯气逸散到空气中,试设计方案将其检测出__
__。
12.某化学实验小组设计如图装置制备干燥、纯净的氯气,并验证氯气的性质。
(1)仪器a的名称是__
__。
(2)装置B中试剂的作用是__
__,装置C中的试剂为__
__。
(3)D处方框内氯气的收集装置可选用__
__(填写序号)。
      




(4)实验结束后,E装置中氯元素的存在形式除了ClO-外,还有__
__(填写离子符号),请设计实验证明该离子的存在:__
__。
HYPERLINK
"http://www.21cnjy.com/"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀,说明溶液中一定含Cl-。( × )
提示:也可能是碳酸银沉淀。
(2)实验室制备氯气时必须用二氧化锰和浓盐酸。( × )
提示:二氧化锰也可以用高锰酸钾等代替。
(3)因为氯气与水反应,所以收集氯气不能用排液法收集。( × )
提示:可以用排饱和食盐水的方法收集。
(4)KClO3中含有氯元素,向KClO3溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,可产生白色沉淀。( × )
提示:KClO3不会电离出氯离子。
知识点1 氯气的制备
2.下列关于利用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气的说法中错误的是( C )
A.该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂
B.该反应需要加热
C.该反应的离子方程式为MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的
解析:氯化锰是可溶性的盐,故该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑,故C错误。
3.下列关于实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的叙述不正确的是( C )
A.二氧化锰与浓盐酸共热 
B.缓慢加热反应
C.用向下排空气法收集氯气 
D.多余氯气常用较浓的碱液吸收
解析:实验室利用二氧化锰与浓盐酸共热制氯气,故A正确;因浓盐酸易挥发,则反应过程中应缓慢加热,故B正确;氯气的密度比空气大,应用向上排空气法收集氯气,故C错误;氯气有毒,氯气能与碱反应,多余氯气常用较浓的碱液吸收,故D正确。
知识点2 氯离子的检验
4.自来水厂常使用氯气消毒,市场上有些小商小贩用自来水充当纯净水出售。下列试剂中,可用来辨其真伪的是( D )
A.酚酞溶液   
B.氯化钡溶液 
C.氢氧化钠溶液   
D.硝酸银溶液
解析:自来水厂常使用氯气消毒,Cl2+H2O===HCl+HClO,则自来水中含有Cl-,而纯净水则无Cl-,检验Cl-的存在,可用硝酸银溶液,生成不溶于水和酸的AgCl沉淀;氯水中存在氢离子显酸性,不能使酚酞变色、与氯化钡溶液不反应、与氢氧化钠发生中和反应,均无明显现象,不能鉴别,故选D。
5.下列实验方案可行的是( C )
A.用澄清石灰水检验CO2中含有的CO
B.用经盐酸酸化的AgNO3溶液检验溶液中含有的Cl-
C.用可见光束照射可区别溶液与胶体
D.用溶解、过滤的方法分离CaCl2和NaCl固体混合物
解析:A.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,而一氧化碳不能,所以不能用澄清石灰水检验CO2中含有的CO,A错误;B.盐酸酸化的AgNO3溶液一定含有氯离子,所以不能用经盐酸酸化的AgNO3溶液检验溶液中含有的Cl-,B错误;C.用可见光束照射胶体可产生丁达尔效应,而溶液不能,C正确;D.CaCl2和NaCl都溶于水,所以不能用溶解、过滤的方法分离CaCl2和NaCl固体混合物,D错误。
6.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。以下是氯元素形成物质的二维图的部分信息。
(1)根据图中信息,写出任意两种含氯元素的氧化物的化学式。
提示:根据图中信息可知氯元素的常见化合价有+1、+3、+4、+5、+7等,因此含氯元素的氧化物的化学式有Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等。
(2)写出高氯酸(HClO4)与NaOH反应的化学方程式。
提示:高氯酸(HClO4)是一元强酸,与NaOH反应的化学方程式为HClO4+NaOH===NaClO4+H2O。
(3)HCl既具有氧化性,又具有还原性。
①请任意写出一个体现HCl氧化性的离子方程式。
提示:金属与盐酸反应生成氢气体现氯化氢的氧化性,例如Fe+2H+===Fe2++H2↑等。
②浓盐酸可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2,写出该反应的化学方程式。
提示:浓盐酸可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2,该反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(4)Cl2既具有氧化性,又具有还原性。
①请结合氯元素形成物质的二维图说明原因。
提示:Cl2中氯元素化合价为0价,氯元素还有-1价以及+1价等价态,因此氯元素化合价可以升高,氯气体现还原性;氯元素化合价可以降低,氯气体现氧化性。
②潮湿的Cl2与Na2CO3混合制取少量Cl2O的反应中,Cl2既体现了氧化性,也体现了还原性。写出反应的化学方程式。
提示:2Cl2+2Na2CO3+H2O===2NaHCO3+2NaCl+Cl2O。
7.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( C )
 
 
 




A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
解析:二氧化锰与浓盐酸需要在加热的条件下反应制取氯气,A不正确;用装置乙除去氯气中的少量氯化氢应该用饱和氯化钠溶液,且气体是长管进短管出,B不正确;二氧化锰不溶于水,因此分离二氧化锰和氯化锰溶液需要过滤,装置丙是过滤装置,C正确;溶液蒸干后不会带有结晶水,所以D不正确。
(限时45分钟)
一、选择题
1.下列说法中正确的是( C )
A.Cl-和Cl2都有毒
B.将AgNO3溶液滴入某溶液中,若出现沉淀,则说明溶液中含有Cl-
C.将NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或将氯气通入AgNO3溶液中均会出现白色沉淀
D.含Cl-的溶液和氯水一样均呈黄绿色
解析:Cl-无毒,而Cl2有毒,A错误;若溶液中含CO等离子,则滴入AgNO3溶液也会出现白色沉淀,B错误;NaCl溶液中含Cl-,将NaCl滴入AgNO3溶液中,发生反应Cl-+Ag+===AgCl↓,产生白色沉淀,将氯气通入AgNO3溶液中会发生反应:Cl2+H2O===HCl+HClO,Ag++Cl-===AgCl↓,C正确;Cl-无色,Cl2呈黄绿色,D错误。
2.在制氯气时有如下操作,正确的操作顺序是( D )
①连接好装置,检查气密性
②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出
③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末
④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中
⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收
⑥用向上排空气法收集氯气
A.①②③④⑤⑥  
B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤  
D.①③④②⑥⑤
解析:确定实验室制取气体的操作顺序要注意:①连接好装置后,要先检查气密性,后装药品;②装药品的顺序是先加固体,后加液体;③对于有毒的气体,一定要有尾气处理装置。
3.实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,下列说法错误的是( C )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1
mol
Cl2,转移电子的物质的量为2
mol
C.每消耗1
mol
MnO2,起还原剂作用的HCl为4
mol
D.生成的Cl2中,除含有一些水蒸气外,还含有HCl杂质
解析:分析反应4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O可知,还原剂是HCl,氧化剂是MnO2,故A正确;每生成1
mol
Cl2,转移电子的物质的量为2
mol,故B正确;当1
mol
MnO2参加反应,起还原剂作用的HCl为2
mol,故C错误;因浓盐酸易挥发,所以生成的Cl2中,除含有一些水蒸气外,还含有HCl杂质,故D正确。
4.下列关于实验室制取氯气的说法正确的是( D )
A.盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替
B.为了便于学生观察氯气的制备实验,可在讲台上直接做氯气的制备实验
C.可用饱和食盐水吸收尾气
D.可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸,观察氯气是否收集满
解析:分液漏斗的作用为盛放浓盐酸、控制盐酸的用量,长颈漏斗无法控制盐酸的用量,且容易导致氯气泄漏,A错误;在讲台上直接做氯气的制备实验,没有在通风橱中进行,容易造成中毒事件,B错误;饱和食盐水不能与氯气反应,不能用于吸收尾气,C错误;可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸,若试纸变蓝,则氯气集满,D正确。
5.某化学实验小组用如图所示装置制取氯气,下列说法不正确的是( C )
A.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理
B.该装置图中存在两处明显错误
C.该实验装置中收集氯气的方法不正确
D.该反应属于氧化还原反应
解析:浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,氯气中含有HCl、水蒸气等杂质。氯气有毒,需要进行尾气处理,防止氯气污染环境,A项正确;二氧化锰和浓盐酸需要加热才能发生反应,需要进行尾气处理,B项正确;氯气的密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,装置正确,C项错误;该反应属于氧化还原反应,D项正确。
6.下列关于实验室制氯气的说法中正确的是( D )
A.浓盐酸在反应中起到酸性和氧化剂作用
B.将87
g
MnO2和足量浓盐酸反应,与将含有146
g
HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多
C.为防止氯气污染环境,必须进行尾气处理,可选用饱和石灰水
D.实验时要缓缓加热,以减少HCl的挥发
解析:A.二氧化锰与浓盐酸混合加热,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,在该反应中,HCl中的一部分Cl由-1价变为Cl2中的0价,失去电子,表现还原性,一部分化合价没有变化,与Mn2+结合形成盐,所以浓盐酸在反应中起到酸性和还原剂作用,A错误;B.87
g
MnO2的物质的量是1
mol,由于有足量浓盐酸反应,所以根据化学方程式可知1
mol
MnO2会完全反应,产生1
mol
Cl2;146
g
HCl的物质的量是146
g÷36.5
g/mol=4
mol,但随着反应的进行,盐酸浓度降低,当为稀盐酸时反应停止,所以生成的氯气的物质的量小于1
mol,故两种情况反应产生的Cl2的物质的量不等,B错误;C.Cl2是大气污染物,在尾气排放前要进行处理,可根据Cl2能够与碱反应的性质,用溶解度大的NaOH溶液进行吸收,由于Ca(OH)2微溶于水,因此一般不使用饱和石灰水吸收,C错误。
7.实验室拟制备纯净的氯气并回收剩余药品,下列图示装置和原理能达到实验目的的是( D )
     
A.制备氯气  
B.除去杂质
        
C.干燥氯气  
D.回收固体二氧化锰
解析:浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,图中缺少酒精灯,不能制备,故A错误;除氯气中HCl应选饱和食盐水且应长管进短管出,故B错误;氯气与碱石灰反应,应选无水氯化钙,故C错误;二氧化锰不溶于水,图中过滤装置可回收二氧化锰,故D正确。
8.已知氯化铁容易吸水变质。利用下列装置可以制备无水氯化铁。下列有关说法正确的是( C )
A.烧瓶B中制备氯气的反应物为MnO2和稀盐酸
B.装置C、D中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水
C.装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置,才能制得无水氯化铁
D.装置F的目的是检验有无氯气逸出
解析:A.烧瓶B中制备氯气的反应物为MnO2和浓盐酸,二氧化锰不能氧化稀盐酸,A错误;B.生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气,应该首先除去氯化氢,然后再干燥氯气,则装置C、D中分别盛有饱和食盐水、浓硫酸,B错误;C.由于F装置中的水蒸气可能进入E装置中,影响氯化铁的制备,因此装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置,才能制得无水氯化铁,C正确;D.氯气有毒,需要尾气处理,则装置F的目的是吸收氯气,防止大气污染,D错误。
二、非选择题
9.氯、溴(Br)、碘(I)都是典型的非金属元素,其单质也具有氧化性。如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已省略)。
(1)装置A中两个玻璃仪器的名称分别是__分液漏斗__和__蒸馏烧瓶__。
(2)实验室用MnO2制备氯气的化学方程式是 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 。
(3)实验时多余的氯气可用F装置来吸收,有关化学方程式是 Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O 。
(4)装置B中饱和食盐水的作用是__除去氯气中的氯化氢气体__。
(5)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入湿润有色布条、__无水氯化钙或碱石灰__(可供选择的用品有:无水氯化钙、碱石灰)和干燥的有色布条。
(6)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱,当向D中缓缓通入少量氯气时,D中可以观察到有橙色的溴单质生成,请写出该反应的离子方程式 Cl2+2Br-===Br2+2Cl- 。将产生的溴单质加入E中,发现有碘单质出现,写出该反应的化学方程式 Br2+2KI===I2+2KBr 。
解析:(1)依据仪器的形状可知,装置A中两个玻璃仪器的名称分别是分液漏斗和蒸馏烧瓶;(2)实验室利用MnO2和浓盐酸在加热条件下反应制备氯气,同时生成氯化锰和水,反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;(3)氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;(4)氯气在饱和食盐水中溶解度不大,氯化氢易溶于水,所以可以用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢;(5)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,无水氯化钙和碱石灰都是干燥剂,经过干燥剂再通入有色布条能验证氯气的漂白性所以C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙(或碱石灰)、干燥的有色布条;(6)当向D中缓缓通入少量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为橙色,则说明氯气与溴化钠反应生成溴单质,离子方程式为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,溴与碘化钾反应的化学方程式为Br2+2KI===I2+2KBr。
10.实验室常用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸的方法来制备氯气。某研究性学习小组欲探究用Na2O2与浓盐酸制备并检验氯气。供选用的实验试剂及装置如下所示。(部分导管、蒸馏水略)。
a.Na2O2、b.浓盐酸、c.碱石灰、d.NaOH溶液、e.淀粉-KI溶液、f.CaCO3、g.石蕊溶液、h.饱和NaCl溶液
(1)写出用Na2O2与浓盐酸制备氯气的化学方程式 Na2O2+4HCl(浓)===2NaCl+Cl2↑+2H2O 。
(2)下列装置组合最合理的是__D__(填序号,需考虑实验结束撤除装置时残留有害气体的处理)。
组合
制备装置
净化装置
检验装置/试剂
尾气处理装置
A


⑦/e

B
③、⑥

⑧/g

C


⑤/e

D
④、⑥

⑧/e

(3)尾气经处理后仍有较多气体排出,其主要原因可用化学方程式表示为 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(或2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑) 。
(4)某小组成员建议用双氧水代替过氧化钠进行实验更好,请你给出两条合适的理由:
①__Na2O2能与水反应,会使原料的利用率降低__,②__双氧水比Na2O2更经济(合理即可)__。
(5)你是否同意将Na2O2与浓盐酸的反应作为实验室制备氯气的方法之一?__否__(填“是”或“否”);理由是__产物不纯且难以分离__。
解析:(1)过氧化钠有强氧化性能把浓盐酸氧化生成氯气,同时自身被还原生成水,结合原子守恒写出其反应的化学方程式为Na2O2+4HCl(浓)===2NaCl+Cl2↑+2H2O;(2)用过氧化钠和浓盐酸制取氯气,反应物状态是固液混合,所以盛放液体用分液漏斗,易控制流量,浓盐酸挥发性较强,所以要采用密封装置,防止其挥发,利用产生气体的压强使盐酸流下,所以反应装置选④⑥;浓盐酸具有挥发性,所以产生的气体中含有氯化氢,用饱和食盐水洗气,为防止洗气瓶内压强过大,应有一个缓冲装置,故选⑤;用淀粉-KI溶液检验氯气,故选⑧;氯气有毒不能直接排空,应该用氢氧化钠溶液吸收尾气,且尾气量较少,不需要缓冲装置,故选①,故答案为D;(3)过氧化钠极易和水反应生成氧气,过氧化钠也能把浓盐酸氧化生成氯气,自身被还原为氧气,所以制取的气体中可能含有氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(或2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑);(4)从原料的利用率、成本、过氧化钠的性质及生成气体的性质来考虑,所以其理由是①Na2O2能与水反应,会使原料的利用率降低;②双氧水比Na2O2更经济;③产生等量的Cl2,用双氧水消耗的盐酸的量少;④Na2O2能与水反应,生成的NaOH能与盐酸反应;⑤Na2O2能与水反应,生成的NaOH吸收Cl2;(5)过氧化钠具有强氧化性,能把浓盐酸氧化生成氯气,自身被还原生成氧气,且过氧化钠和水反应也生成氧气,氯气和氧气混合后不易分离,所以得不到较纯净的氯气。
11.某化学兴趣小组用图甲装置制备氯气,并进行了一系列实验。
图甲
图乙
(1)实验室制备氯气的反应原理是 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 。
(2)乙同学认为图甲装置制备的氯气不纯净,其中混有HCl气体和水蒸气,对装置进行了如图乙的改进。你认为合理吗?__不合理,氯气和碱石灰的主要成分反应__。(合理则填入“合理”二字,如不合理则用文字说明理由)
(3)将图甲装置合理改装后制取并收集一瓶氯气,将灼热的铁丝插到充满氯气的集气瓶中,看到铁丝在氯气中继续燃烧,集气瓶内充满棕色的烟,烟的成分为__FeCl3__,反应方程式为 2Fe+3Cl22FeCl3 。
(4)另收集一瓶氯气并在集气瓶中加入水,观察到液体为浅黄绿色,有此现象的原因是__氯水中有氯气分子__;将溶液分成三份,分别加入一定量的下列溶液,写出反应的化学方程式:
Na2CO3溶液 Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O ;
AgNO3溶液 AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3 ;
KI溶液 2KI+Cl2===2KCl+I2 。
(5)若实验中有少量的氯气逸散到空气中,试设计方案将其检测出__将湿润的碘化钾淀粉试纸放在实验室中,若试纸变蓝则有少量的氯气逸散到空气中__。
解析:(1)实验室通过二氧化锰和浓盐酸混合加热制得氯气,反应原理是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;(2)氯气会和碱石灰的主要成分反应导致生成的氯气有一部分被碱石灰吸收;(3)铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁,化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3;(4)氯气中加入水会与水发生反应生成次氯酸和盐酸,但是仍有部分氯气不与水反应,所以氯水呈浅黄绿色;氯水中的盐酸会与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O;氯水中的盐酸会与硝酸银溶液反应生成氯化银和硝酸,化学方程式为AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3;氯水中的氯气能与碘化钾溶液反应生成氯化钾和碘单质,化学方程式为2KI+Cl2===2KCl+I2;(5)氯气具有氧化性,能够把碘离子氧化成碘单质,淀粉遇碘变蓝;将湿润碘化钾淀粉试纸放在实验室中,若试纸变蓝则有少量的氯气逸散到空气中。
12.某化学实验小组设计如图装置制备干燥、纯净的氯气,并验证氯气的性质。
(1)仪器a的名称是__圆底烧瓶__。
(2)装置B中试剂的作用是__除去HCl__,装置C中的试剂为__浓硫酸__。
(3)D处方框内氯气的收集装置可选用__③__(填写序号)。
      




(4)实验结束后,E装置中氯元素的存在形式除了ClO-外,还有__Cl-__(填写离子符号),请设计实验证明该离子的存在:__取少量溶液于试管中,加入硝酸镁溶液待沉淀完全后,静置,取上层清液滴入硝酸银溶液,若出现白色沉淀,则证明溶液中含氯离子__。
解析:制备干燥、纯净的氯气并验证氯气的性质,由装置图分析可知,装置A是制备氯气的装置,制得的氯气中含氯化氢、水蒸气,通过装置B中的饱和食盐水除去氯化氢气体,通过装置C中的浓硫酸吸收水蒸气,最后剩余氯气用氢氧化钠溶液吸收。(1)仪器a的名称为圆底烧瓶;(2)氯气在饱和食盐水中溶解度很小,装置B中饱和食盐水是用来除去氯化氢气体的,装置C中的浓硫酸是吸收水蒸气用来得到干燥的氯气;(3)氯气能溶于水,密度比空气大,可以用向上排空气法收集,也可以用排饱和食盐水的方法收集,装置中①无气体排出口,不能用来收集气体,装置②是向下排空气法收集气体,不适合收集氯气,装置③导气管长进短出,可以收集比空气密度大的气体,装置④用排饱和食盐水法收集氯气时,导气管应短进长出,故答案为③;(4)氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,检验溶液中氯离子的存在需要排除氢氧化钠、次氯酸根离子的干扰,而银离子会与氢氧化钠反应生成沉淀,如果加入硝酸酸化,次氯酸钠在酸性环境和盐酸反应生成氯气,所以可加入含镁离子的试剂,除尽氢氧根离子,然后再检验氯离子。即取少量溶液于试管中,加入硝酸镁溶液,待沉淀完全后,静置,取上层清液滴入硝酸银溶液,若出现白色沉淀,证明溶液中含氯离子。
HYPERLINK
"http://www.21cnjy.com/"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)