高一化学人教版课时练习第二章第二节第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验

十四氯气的实验室制法氯离子的检验学考达标共50分一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)1．(2021·温州高一检测)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是()【解析】选C。集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞挤出，A错误；因为Cl2比空气的密度大，Cl2应短管进，B错误；该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，C正确；由于Cl2和NaOH反应，所以不能收集到Cl2，D错误。2．下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是()A．过量MnO2与浓盐酸反应时，盐酸可完全反应B．实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂的作用C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HClD．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水法收集【解析】选D。MnO2与浓盐酸反应制取Cl2时，随反应的进行，浓盐酸逐渐变稀而终止，盐酸不能完全反应，A项不正确；实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和还原剂的作用，B项不正确；用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体时，导气管应长进短出，C项不正确；实验室可用排饱和食盐水法收集Cl2是因为Cl2难溶于饱和食盐水，D项正确。3．(2021·金华高一检测)实验室制取Cl2时，下列操作正确的是()A．用装置Ⅰ制取少量Cl2B．用装置Ⅱ除去Cl2中的少量HClC．用装置Ⅲ制取Cl2D．用装置Ⅳ干燥Cl2【解析】选D。实验室制取Cl2用浓盐酸和MnO2反应，而不用稀盐酸，A错误；除去Cl2中的HCl气体用饱和食盐水，NaHCO3溶液与Cl2反应并放出CO2气体，且气体应“长进短出”，B错误；MnO2与浓盐酸需在加热条件下反应，C错误。4．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【解析】选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。5．下列离子检验的方法正确的是()A．某溶液产生白色沉淀，说明原溶液中有Cl－B．某溶液产生白色沉淀，说明原溶液中有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))C．某溶液产生蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2＋D．某溶液生成无色无味气体，说明原溶液中有COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))【解析】选C。各离子对应的正确检验方法分别是Cl－白色沉淀白色沉淀不溶解；SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))无明显现象白色沉淀；Cu2＋蓝色沉淀；COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))白色沉淀白色沉淀溶解且产生无色无味气体变浑浊。题中A项COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))会产生干扰，B项Ag＋、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))等会产生干扰，D项HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))会产生干扰。6．(2021·衢州高一检测)已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2，如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置，下列叙述不正确的是()A．在试管①中盛有饱和食盐水，用试管②收集Cl2B．用试管①收集Cl2，试管②可防止NaOH溶液倒吸到试管①中C．③用于吸收多余的Cl2，防止污染环境D．用该装置收集到的Cl2混有HCl气体和水蒸气【解析】选A。根据导管的进出长短可知试管①用于收集Cl2，试管②用于防止NaOH溶液倒吸入①中，A错误、B正确；NaOH溶液吸收多余的Cl2，防止污染环境，①中收集到的Cl2不纯，混有HCl气体和水蒸气，C、D正确。7．(2021·舟山高一检测)某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是()A．该装置图中至少存在两处明显错误B．烧瓶中的MnO2可换成KMnO4C．在乙后连一盛有饱和氯化钠溶液的烧杯可进行尾气处理D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉KI试纸可以证明是否有氯气逸出【解析】选C。缺少酒精灯和尾气处理装置，A正确；KMnO4能将浓盐酸氧化成Cl2，且不需加热，B正确；实验室制取氯气用氢氧化钠溶液的烧杯进行尾气处理，C错误；Cl2可氧化I－生成I2，使淀粉KI试纸变蓝，D正确。8．某化学学习小组用如图所示装置制备、收集Cl2，并进行性质验证实验(夹持装置略去)。下列说法正确的是()A.用KMnO4和浓盐酸制备Cl2时，可选①和②B．③用于Cl2收集时，a为进气口C．④中加入NaBr溶液和CCl4，通入Cl2反应后振荡、静置，下层溶液呈橙红色D．⑤中通入Cl2使品红溶液褪色后，取出溶液加热可恢复红色【解析】选C。高锰酸钾颗粒较小，容易从隔板掉入溶液中，不能实现液体与固体的分离，应选择装置②，故A错误；Cl2的密度比空气大，应用向上排空气法，③用于Cl2收集时，b为进气口，故B错误；通入Cl2后，发生反应Cl2＋2NaBr=Br2＋2NaCl，生成的Br2呈橙红色且易溶于CCl4中，可观察到溶液分层且下层呈橙红色，可验证Cl2的氧化性，故C正确；⑤中的品红溶液通入Cl2后，因有HClO生成，可使品红溶液褪色，此漂白褪色属于氧化型，是不可逆的，加热后不能复原，故D错误。二、非选择题(本题共2小题，共18分)9．(8分)某研究小组制备消毒液(主要成分为NaClO)设计了图示装置，并查阅到下列资料：在加热情况下卤素单质和碱液发生反应3X2＋6OH－eq\o(=,\s\up7(70℃))5X－＋XOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋3H2O。回答下列问题：(1)装置中的试管内发生反应的离子方程式为___________________________。(2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶？________，理由是______________________________________________________。(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？_______________________________，理由是___________________________________________________________。(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？__________________________________，理由是__________________________________________________________。【解析】装置产生的Cl2在冰水冷却下和NaOH发生反应制得消毒液。运用该装置必须通过饱和NaCl溶液除去HCl，否则将生成NaCl，降低NaClO的纯度；但干燥装置可以省略，因为少量水蒸气不会影响反应；冷却装置不可省略，因为氯气和水的反应是放热反应，温度升高，引起副反应：3Cl2＋6OH－eq\o(=,\s\up7(70℃))5Cl－＋ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋3H2O。答案：(1)Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O(2)否氯气中混有的HCl气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低NaClO的产量和纯度(3)能少量水蒸气进入试管中不影响反应(4)否氯气和水的反应是放热反应，反应时温度升高，会引起副反应，生成NaClO310．(10分)实验室制取氯气并检验其性质的装置如图。试回答下列问题：(1)仪器A的名称是________。(2)写出实验室制取氯气的化学方程式______________________________。(3)试管C中干燥的红花褪色的原因是______________________________。(4)试管D中的现象是____________________________________________。(5)装置G为收集干燥氯气的装置，则应选择图中的________(填代号)。(6)请写出装置E和H中反应的离子方程式：E_________________________________________________________，H__________________________________________________________。【解析】(1)根据仪器的形状可知，仪器A为分液漏斗。(2)实验室用MnO2和浓盐酸在加热条件下反应来制取氯气，化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))Cl2↑＋MnCl2＋2H2O。(3)反应制得的氯气中含有水蒸气，氯气和水蒸气反应生成的HClO具有漂白性，能使干燥的红花褪色。(4)氯气溶于水后生成的HCl能和AgNO3反应生成AgCl白色沉淀。(5)要收集干燥的氯气应用排空气法，因为氯气的密度比空气的大且不与空气中的成分反应，故采用向上排空气法，气体应“长进短出”，故选甲。(6)氯气能将I－氧化为I2，自身被还原为Cl－，故反应的离子方程式为Cl2＋2I－=I2＋2Cl－；氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，故反应的离子方程式为Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。答案：(1)分液漏斗(2)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))Cl2↑＋MnCl2＋2H2O(3)氯气中含有水蒸气，氯气和水蒸气反应生成HClO，HClO有漂白性(4)有白色沉淀生成(5)甲(6)Cl2＋2I－=I2＋2Cl－Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O选考提升共20分一、选择题(本题共3小题，每小题4分，共12分)11．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【解析】选C。实验室制备氯气所需反应物为二氧化锰与浓盐酸；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。12．ClO2气体是一种低毒高效的消毒剂，浓度较大时易分解爆炸。制备ClO2的实验装置如图所示。下列说法错误的是()A.a用于平衡气压B．实验结束后再通空气C．④装置中，NaClO2作还原剂D．⑤的作用是吸收ClO2【解析】选B。长导管a可使装置内外压强相等，有平衡气压的作用，A正确；ClO2浓度较大时易分解爆炸，因此在实验开始时就要通入空气，以稀释ClO2的浓度，防止爆炸，B错误；装置④为制备ClO2的装置，NaClO2中的Cl元素的化合价由＋3价升高至＋4价，作还原剂，C正确；根据上述分析可知，装置⑤可吸收ClO2，D正确。13．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【解析】选C。AgNO3溶液与Na2CO3、BaCl2、HCl均有白色沉淀，和NH4NO3溶液不反应，A正确；NH4NO3和上述溶液均不反应，B正确；盐酸加入后，Na2CO3溶液出现气泡，AgNO3溶液出现沉淀，其他没有现象，Na2CO3加入后也有相同现象，C错误；加入BaCl2溶液，则Na2CO3、AgNO3两种溶液产生沉淀，D正确。二、非选择题(本题共1小题，共8分)14．2020年新冠疫情期间，常用的消毒剂有医用酒精和“84消毒液”等。某化学兴趣小组尝试利用“84消毒液”与硫酸溶液反应可以制取氯气，反应的化学方程式为NaClO＋NaCl＋H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋Cl2↑＋H2O。为探究氯气的性质，某同学设计了如图所示的实验装置。请回答：(1)在该实验中，制取氯气的装置是________(填字母)。(2)装置B、C中依次放入的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，其原因可能是___________________________________________________________________________________，请提出合理的改进方法：_______________________________________________________________________。(3)写出氯气与NaOH溶液反应的离子方程式：______________________________________