2020-2021化学人教第一册课时2.2.2氯气的实验室制法及Cl－的检验含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020-2021学年化学新教材人教必修第一册课时分层作业：2.2.2氯气的实验室制法及Cl－的检验含解析课时分层作业(十一)(建议用时：40分钟）[合格过关练]1．在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗，下列有关理由叙述错误的是(）A．防止氯气扩散到空气中造成污染B．便于控制加入盐酸的量C．分液漏斗加入液体快D．尽量避免氯化氢挥发到空气中C[用分液漏斗既可防止氯化氢气体和氯气挥发污染环境，同时又可控制滴加盐酸的量和快慢，从而控制反应速率，提高盐酸的利用率。］2．某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是（）①②③④A．①中可用分液漏斗代替长颈漏斗B．①中缺少加热装置C．②中盛放的NaOH溶液可以净化氯气D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气C［A中可用分液漏斗代替长颈漏斗,避免盐酸挥发，气体逸出,同时便于控制反应速率，A正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B正确；B中盛放的NaOH溶液吸收氯气,不能净化Cl2，可以用饱和食盐水净化氯气，C错误;氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气,D正确.］3．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并做它与金属反应的实验。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是()A．②处 B．①和②处C．②和③处 D．②③④处D［根据实验目的,装置①是利用KMnO4溶液与浓盐酸反应制备Cl2，Cl2中含有HCl、H2O杂质，但不能用NaOH溶液除去HCl，应用饱和食盐水，故②错。装置③是利用浓硫酸除去H2O，但左边导管应插入浓硫酸中，右边导管不能插入浓硫酸中，故③错.装置④是密封的，会发生事故，故④错。]4．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二氧化锰和稀盐酸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C[干燥装置应在除杂装置后，装置C、D中分别盛有饱和食盐水、浓硫酸;装置F中挥发出的水蒸气易逆行进入装置E，需在装置E、F之间增加干燥装置;装置F是尾气吸收装置。］5．能证明某溶液中含有NaCl的是（)A．焰色反应是黄色B．溶液有咸味C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀D．焰色反应是黄色,同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀D［要证明含有Na＋，则焰色反应为黄色;要证明含有Cl－，则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀。］6．氯仿（CHCl3）可用作麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质COCl2(光气)和氯化氢，为防止事故发生，使用前要检验氯仿是否变质，应选用的检验试剂是（)A．水 B．AgNO3溶液C．NaOH溶液 D．KI溶液B[氯仿氧化后生成COCl2(光气）和HCl，因此，用AgNO3溶液检验HCl中Cl－的存在即可判断氯仿是否变质。］7．下列说法正确的是(）①Cl2的化学性质活泼,与H2混合后立即发生爆炸②实验室制取Cl2时，为了防止污染环境，多余的Cl2可以用Ca（OH）2溶液吸收③若Cl2发生泄漏，应立即向上风地区转移④检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入AgNO3溶液中⑤除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中A．①②③ B．②③④C．③ D．③⑤C［Cl2与H2混合，只有达到爆炸极限时，在点燃或光照的条件下才能发生爆炸，①错误；Ca（OH)2的溶解度很小，溶液中的溶质含量少，不能将Cl2吸收完全，故实验室中通常用NaOH溶液吸收多余的Cl2,②错误；Cl2有毒且密度比空气的大，若Cl2发生泄漏，应立即向上风地区转移，③正确；HCl气体与AgNO3溶液反应可生成AgCl沉淀，Cl2通入AgNO3溶液后也会生成白色沉淀AgCl，④错误；将混合气体通入饱和食盐水中，除去的是HCl气体，而不是Cl2，⑤错误.]8．常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如图所示：(1）请分别写出下列物质的化学式(如为溶液请填溶质的化学式）：A________、B________、D________.(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式（请注明反应条件）：A＋H2O(离子方程式）:____________________;A＋NaOH(离子方程式）：________________________；D→A(化学方程式):__________________________。[解析］由题意可知A为氯气，B为次氯酸,D为氯化氢，C为氯化钠，E为次氯酸钠。［答案](1)Cl2HClOHCl(2）Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClOCl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O4HCl(浓）＋MnO2eq\o(=,\s\up10(△）,\s\do17(）)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O9．（1)实验室制取氯气时，下列操作不正确的是________（填字母)。A．装置Ⅰ可用于制取少量氯气B．用装置Ⅱ除去氯气中的少量氯化氢C．用装置Ⅲ制取氯气D．用装置Ⅳ干燥氯气(2)实验室制取干燥、纯净的氯气，除了二氧化锰、浓盐酸外还需要的试剂________、________、________。[解析](1)实验室利用浓盐酸和二氧化锰混合加热制备氯气，装置Ⅰ的盐酸是稀盐酸,不能用于制取少量氯气，A错误；氯气也能与碳酸氢钠反应，应该用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢,且应该是长口进短口出，B错误；实验室利用浓盐酸和二氧化锰混合加热制备氯气，装置Ⅲ中缺少加热装置，不能制取氯气,C错误；用装置Ⅳ干燥氯气时应该是长口进短口出，D错误。(2）实验室制取干燥、纯净的氯气，由于生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢，且氯气有毒需要尾气处理，则除了二氧化锰、浓盐酸外还需要的试剂有除去氯化氢的饱和食盐水，干燥氯气的浓硫酸以及吸收尾气的氢氧化钠溶液.[答案](1）ABCD(2)饱和食盐水浓硫酸氢氧化钠溶液［素养培优练］10．（易错题)有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液，为鉴别它们取四支试管，每支试管分别装入上述一种溶液，再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液，下列叙述中错误的是()A．若有三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液B．全部没有明显现象时，则后加入的是NH4NO3C．一支试管出现气泡，两支试管出现沉淀时，则后加入的是HCl溶液D．若只有两支试管出现沉淀时，则后加入的是BaCl2溶液C[A正确，AgNO3溶液与Na2CO3、BaCl2、HCl均有白色沉淀，和NH4NO3溶液不反应；B正确，NH4NO3和上述溶液均不反应;C错误，盐酸加入后，一种(Na2CO3）溶液出现气泡，AgNO3溶液出现沉淀，其他没有现象；D正确，加入BaCl2溶液，则Na2CO3、AgNO3两种溶液产生沉淀。]11．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，写出任意两种氯的氧化物的化学式：_____________________________________________________。(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请结合上图说明原因______________________________。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:___________________________。[解析](1)根据图中信息可知氯元素的常见正化合价有＋1、＋3、＋4、＋5、＋7等，因此氯的氧化物的化学式有Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等。(2)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)①金属与盐酸反应生成氢气，体现氯化氢的氧化性，例如Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑、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，该反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓）eq\o(=，\s\up10（△）,\s\do17（）)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O.［答案]（1)Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等中任意两种(2）HClO4＋NaOH=NaClO4＋H2O(3）①Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑（或Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑等其他合理答案)②MnO2＋4HCl(浓)eq\o（=，\s\up10（△），\s\do17(））MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(4）①Cl2中Cl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②2Cl2＋2Na2CO3＋H2O=2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O12．（素养题）某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质,设计如图所示装置进行实验.装置Ⅲ中夹持装置已略去，其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。（1)实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2的离子方程式为____________________.(2)实验过程中装置Ⅳ中的实验现象为__________________.（3)实验结束后,该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去，但并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为还需在装置Ⅱ与Ⅲ之间添加如图中的________（填序号）装置。（4)装置Ⅴ的目的是防止尾气污染空气，写出装置Ⅴ中发生反应的离子方程式____________。[解析](1)实验室以MnO2和浓盐酸制备Cl2的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o（=,\s\up10（△)）Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O.（2）Cl2具有氧化性，能与KI反应生成碘单质，淀粉遇I2变蓝，所以装置Ⅳ中通入Cl2后,无色溶液变为蓝色。(3）干燥的Cl2不具有漂白性,可在装置Ⅱ和Ⅲ之间添加干燥装置，除去Cl2中的H2O（g），根据Cl2的化学性质可知，应选浓H2SO4作干燥剂,故选④