2023届高考化学鲁科版一轮复习检测-第四章第2课时　氯气的实验室制备方法　卤族元素

第2课时氯气的实验室制备方法卤族元素题号知识易中难氯气的制备1溴、碘的提取2卤素离子的检验3卤素的性质46,9含氯物质的制备510其他卤族化合物的制备78一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.(2022·江苏调研)氯气是常用的化工原料,可用作消毒剂和漂白剂;实验室用MnO2和盐酸反应可制取氯气。氯气有毒,泄漏时需要妥善处理。实验室制取氯气时,下列实验能达到相应目的的是(D)解析:二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,故A不符合题意;氯气会和碱石灰中的物质反应,故B不符合题意;氯气的密度大于水,收集氯气应该用向上排空气法,应该长进短出,故C不符合题意;氯气和氢氧化钠溶液反应,防止氯气污染环境,故D符合题意。2.海水提溴和海带提碘都需要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。有关叙述不正确的是(D)A.提溴的浓缩液来自海水晒盐后的卤水B.氧化步骤都可以通入氯气来实现C.提取溴时利用溴的挥发性D.灼烧海带提取碘时可在蒸发皿中进行解析:提溴的浓缩液来自海水晒盐后的卤水,可使溴离子浓度增大,为浓缩过程,故A正确;氯气具有氧化性,可氧化溴离子生成单质溴,故B正确;溴易挥发,可鼓入热空气或热水蒸气将溴分离出来,故C正确;海带为固体,灼烧时在坩埚中进行,故D不正确。3.下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是(D)A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否褪去C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有色,则有Br-D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取上层清液并加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,则含有Br-解析:A项,在KI中加入足量新制氯水,也会置换出单质碘而使溶液变色,故不能确定是否含有Br-;B项,Br-和I-均能使酸性KMnO4溶液褪色;C项,加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层是萃取I2而显色,并没有Br2产生。4.下列关于卤素的叙述正确的是(C)①卤素的钾盐中,最易被氧化的是氟化钾②溴中溶有少量氯气,可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯③溴化银具有感光性,碘化银不具有感光性④某溶液与淀粉-KI溶液反应出现蓝色,则证明该溶液是氯水或溴水⑤氟气跟氯化钠水溶液反应,一定有氟化氢和氧气生成⑥氯气跟水反应时,水既不是氧化剂也不是还原剂A.①③⑤ B.②③⑥ C.②⑤⑥ D.①③④解析:易被氧化的物质应具有较强的还原性,卤素离子中,F-的还原性最弱,①错误;卤化银中除AgF外均有感光性,③错误;能与淀粉-KI溶液反应出现蓝色现象的,除氯水或溴水外,还可以是碘水等,④错误。5.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下:下列说法错误的是(C)A.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1B.若反应①通过原电池来实现,则ClO2是正极产物C.反应②中的H2O2可用NaClO4代替D.反应②条件下,ClO2的氧化性大于H2O2解析:C选项,反应②中H2O2为还原剂,NaClO4无还原性。6.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是(C)A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收解析:A项,向苦卤中通入Cl2时发生反应Cl2+2Br-2Cl-+Br2,故其目的是为了提取溴,正确;B项,可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质,然后向滤液中加入沉淀剂,过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质,最后重结晶可得精盐,正确;C项,工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂,错误;D项,由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小,因此利用Br2的挥发性,可先用热空气和水蒸气吹出Br2,再用SO2将其还原为HBr进行富集,正确。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)7.(2021·广东高州二模)三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,实验室可用如图所示装置制备ICl3(氯气与碘在稍低于70℃反应,夹持装置已省略)。下列说法错误的是(C)A.装置①中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5B.装置②的作用是除去氯气中的HCl,同时可监测装置③中是否发生堵塞C.装置③与装置⑤的作用完全相同D.三氯化碘溶于水中发生反应的化学方程式为ICl3+2H2OHIO2+3HCl解析:装置①中反应为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,氧化剂为高锰酸钾,还原剂为HCl,HCl既表现还原性又表现酸性,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,故A正确;装置②的作用是除去氯气中的HCl,同时可作安全瓶,以监测装置C中是否发生堵塞,故B正确;装置③的作用是干燥氯气,装置⑤的作用是吸收尾气中的氯气,两者作用不同,故C错误;三氯化碘溶于水中发生反应的化学方程式为ICl3+2H2OHIO2+3HCl,其中碘与氯的化合价均不变化,故D正确。8.(2021·湖南永州三模)四氯化锡在军工生产中具有重要的作用。实验室常用金属锡与氯气直接化合制备无水四氯化锡。已知:①无水四氯化锡的熔点-33℃、沸点114.1℃;②四氯化锡易水解,易溶于有机溶剂。下列说法正确的是(CD)A.试剂E为无水氯化钙B.仪器乙的名称为直形冷凝管C.上述各装置的连接顺序是a→h→i→f→g→e→d→c→bD.实验所得SnCl4中溶有Cl2,可用蒸馏的方法提纯SnCl4解析:根据实验目的,首先MnO2与浓盐酸共热制取氯气,此时制得的氯气中混有HCl和H2O(g),在氯气与Sn反应前应将气体依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去其中的HCl、H2O(g),由于氯气有毒,最后要进行尾气吸收,故装置的连接顺序为a→h→i→f→g→e→d→c→b。试剂E为碱石灰,目的是吸收过量的氯气,防止空气污染,同时吸收空气中的水蒸气,防止四氯化锡水解,故A错误;仪器乙的名称为球形冷凝管,故B错误;根据分析,上述各装置的连接顺序是a→h→i→f→g→e→d→c→b,故C正确;实验所得SnCl4中溶有Cl2,SnCl4常温下呈液态,因为SnCl4遇水水解,又易溶于有机溶剂,所以除去SnCl4中的Cl2采用蒸馏法,故D正确。三、非选择题9.向FeBr2溶液中通入Cl2,随参加反应Cl2体积的变化,溶液中Br-的浓度变化情况如图所示。请回答:(1)用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式为。

(2)V(Cl2)<aL时,发生反应的离子方程式为

。

(3)Fe2+、Br-的还原性强弱为:Fe2+(填“<”“>”或“=”)Br-。

(4)a∶b=。

解析:往FeBr2溶液中通入Cl2,由图像可知,aL之前Br-没有减少,因此发生的反应为Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+,ab段Br-减少,说明发生的反应为Cl2+2Br-2Cl-+Br2。(1)MnO2和浓盐酸在加热的条件下反应可制取Cl2,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)根据上述分析,V(Cl2)<aL时,发生反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+。(3)多种还原剂与氧化剂反应时,还原性强的先反应,根据上述分析,Fe2+先与Cl2反应,故还原性Fe2+>Br-。(4)FeBr2溶液中,Fe2+与Br-的物质的量之比为1∶2,根据Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+、Cl2+2Br-2Cl-+Br2可知,与Br-反应的Cl2体积为(b-a)L=2aL,b=3a,故a∶b=1∶3。答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+(3)>(4)1∶310.(2021·江西六校联考)某学习小组通过如图装置探究MnO2与FeCl3是否反应产生Cl2。已知FeCl3固体易升华,其蒸气为黄色。实验操作和现象:实验操作现象点燃酒精喷灯,加热加热一段时间后,装置A中产生黄色气体,装置B中溶液变蓝(1)该实验装置从安全角度分析,存在的问题是

。

(2)在进行上述实验前还必须进行的操作为

。(3)装置A中产生黄色气体能不能说明一定产生Cl2?(填“能”或“不能”),原因为

。

(4)除了生成的氯气可使B中溶液变蓝外,推测还有两种可能。①推测一:装置A中产生的另一种黄色气体也可使装置B中溶液变蓝。为排除这种黄色气体应作如何改进?。

②推测二:在酸性条件下,装置中的空气可使装置B中溶液变蓝。发生反应的离子方程式为;为排除这种情况应如何操作?

。

(5)按照上述改进措施进行实验,观察到装置A中产生黄色气体,装置B中溶液变蓝,则装置A中发生反应的化学方程式为

。

解析:(1)该实验装置从安全角度分析,存在的问题是FeCl3固体加热易升华,其蒸气遇冷就会发生凝华现象,变为固体而易堵塞导管使装置炸裂。(2)该装置要探究MnO2与FeCl3反应能否产生Cl2,因为可能有气体产生,因此实验操作前还需要进行的操作为检查装置气密性。(3)装置A中产生黄色气体不能说明一定产生Cl2,这是因为FeCl3固体加热升华后产生的气体FeCl3蒸气也为黄色,因此不能确定黄色气体是Cl2还是FeCl3蒸气。(4)①由于黄色气体可能是Cl2也可能是FeCl3蒸气,所以推测一就要排除FeCl3蒸气的干扰,改进的措施是在装置A、B间添加冷凝装置,将FeCl3蒸气通过冷凝分离除去,然后根据装置B中现象分析判断。②推测二是在酸性条件下,空气中含有的O2具有氧化性,O2在溶液中溶解,与KI发生反应产生I2而使装置B中溶液变蓝,该反应的离子方程式为O2+4H++4I-2I2+2H2O;解决该问题的实验操作为在开始加热装置A前通入一段时间N2,排尽装置内空气。(5)按照上述改进措施进行实验,观察到装置A中产生黄色气体,装置B中溶液变蓝,则证明装置A中发生反应产生了Cl2,根据原子守恒、得失电子守恒,可