高中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习理解共45分一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)1．(2021·汕头高一检测)下列有关氯及其化合物的说法正确的是()A．干燥的氯气不能漂白鲜花B．氯水久置后，Cl－浓度增大C．检验HCl气体中是否混有Cl2，可将气体通入硝酸银溶液D．实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收【解析】选B。干燥的氯气没有漂白性，湿润的氯气具有漂白性，因鲜花中含水分，所以氯气可以漂白鲜花，A错误；氯水久置后，次氯酸会分解生成HCl和氧气，使溶液中的Cl－浓度增大，B正确；硝酸银溶液也可以与HCl气体发生反应生成白色沉淀，无法检验，C错误；氢氧化钙微溶于水，为防止吸收氯气不彻底，一般实验室中进行氯气的尾气处理时，不用氢氧化钙溶液，而用氢氧化钠溶液，D错误。2．(2021·聊城高一检测)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()A.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【解析】选C。①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；②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。【补偿训练】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·阜新高一检测)下列装置应用于实验室制取氯气并回收氯化锰溶液，不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．用装置丙收集氯气并防止污染空气D．用装置丁分离二氧化锰和氯化锰溶液【解析】选B。实验室用MnO2、浓盐酸共热制取Cl2：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，A能达到实验目的；实验室除去氯气中的氯化氢是通过饱和氯化钠溶液，B不能达到实验目的；氯气的密度大于空气的密度，收集时用向上排空气法收集，且氯气有毒，注意尾气的处理，一般用碱吸收，C能达到实验目的；二氧化锰不溶于水，氯化锰溶于水，采用过滤法分离，D能达到实验目的。4．(2021·锦州高一检测)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()【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·杭州高一检测)下列实验装置或操作与实验目的相符的是()【解析】选A。当NaBr溶液变为橙黄色，说明氯气可以氧化NaBr溶液中的Brˉ生成Br2，证明Cl2的氧化性强于Br2，故A正确；纯碱为粉末状固体，与稀盐酸迅速反应，使用该装置会无法控制生成的CO2的量，故B错误；观察K元素的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃观察，故C错误；洗气瓶中气体应长进短出才能达到洗气的目的，故D错误。二、非选择题(本题共1小题，共15分)7．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NaClO3应用实践共35分一、选择题(本题共2小题，每小题5分，共10分)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。9．(2021·茂名高一检测)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。【加固训练——拔高】1．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。2．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25分)10．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迁移创新共20分非选择题(本题共1小题，共20分)11．(2021·中山高一检测)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：___________