氯气的实验室制法-氯离子的检验(学生作业)(解析版)

第二章海水中的最重要元素——钠和氯第二节氯及其化合物第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验合格性检测一、选择题1.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 ()[答案]C。[解析]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,可能将橡胶塞压出,A项错误;因为Cl2比空气的密度大,Cl2应短管进,B项错误;该装置既能收集Cl2,又能进行尾气处理且防倒吸,C项正确;由于Cl2和NaOH反应,所以不能收集到Cl2,D项错误。2.实验室用浓盐酸与足量的二氧化锰反应产生少量的氯气。若反应过程中消耗了7.3gHCl,理论上可收集到的氯气的质量()。A.等于3.55g B.小于3.55gC.大于3.55g D.约等于7.1g[答案]A[解析]理论上可收集到的氯气的质量,可直接根据化学方程式计算,设收集到氯气的质量为x,则4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O4×36.5 717.3g xx=3.55g。3.已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2,下图是用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中会混有HCl气体和水蒸气[答案]A[解析]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,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和水蒸气。4.检验Cl-时所用试剂HNO3的作用是 ()A.防止CO3B.防止Cl-的干扰C.生成Ag2CO3沉淀D.防止NO3[答案]A。[解析]检验Cl-加入的AgNO3溶液,能与CO32-结合生成Ag2CO35.某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法错误的是()。(已知Cl2+2KI2KCl+I2)A.该装置图中至少存在三处明显错误B.该实验中收集氯气的方法错误C.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的碘化钾淀粉试纸可以证明是否有Cl2逸出[答案]B[解析]装置中未用酒精灯加热,应该用分液漏斗,没有尾气吸收装置,共3处明显错误。6．已知:2Fe+3Cl22FeCl3。如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是 ()A.a—b—c—d—e—f—g—hB.a—e—d—c—b—h—i—gC.a—d—e—c—b—h—i—gD.a—c—b—d—e—h—i—f[答案]B。[解析]按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接。二、非选择题7.氯气和漂白粉是现代工业和生活中常用的杀菌消毒剂,实验室拟用下图所示装置制备干燥纯净的氯气,请回答下列问题。(1)Ⅰ中所盛试剂为(填序号,下同),Ⅱ中所盛试剂为。

A.氢氧化钠溶液 B.饱和食盐水C.浓硫酸 D.硝酸银溶液(2)请按正确的顺序连接装置:H→、→、→;选择最后一个装置的目的是。

(3)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学方程式:。

(4)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定含有CaCl2,请设计实验探究该样品中可能存在的其他物质。Ⅰ.提出合理假设。假设1:该漂白粉未变质,含有;

假设2:该漂白粉全部变质,含有;

假设3:该漂白粉部分变质,既含有CaCl2、Ca(ClO)2,又含有CaCO3。[答案](1)CB(2)BACDE吸收尾气,防止污染空气(3)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(4)CaCl2、Ca(ClO)2CaCl2、CaCO3[解析]H导出的氯气中含有HCl、水蒸气,先用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸干燥氯气,采取向上排空气法收集氯气,最后用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,防止污染空气,用氢氧化钠溶液吸收氯气,各装置中气体应为长进短出。Ⅰ中所盛试剂为浓硫酸,Ⅱ中所盛试剂为饱和食盐水。仪器连接为H→B→A→C→D→E。8.如图所示,将仪器A中的浓盐酸滴加到盛有MnO2的烧瓶中,加热后产生的气体依次通过装置B和C,然后再通过加热的石英玻璃管D(内置有铁粉)。请回答下列问题:(1)仪器A的名称是,烧瓶中反应的化学方程式是。

(2)装置B中盛放的液体是,气体通过装置B的目的是。装置C中盛放的液体是,气体通过装置C的目的是。

(3)D中反应的化学方程式是。

(4)烧杯E中盛放的液体是,反应的离子方程式是。

(5)资料表明D中产物有以下性质:①受热易升华,冷却后易凝华;②遇H2O(g)剧烈反应。为收集D中产物,在D与E之间,除增加收集装置外,还需要增加装置。

[答案](1)分液漏斗4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)饱和NaCl溶液吸收氯气中混有的杂质HCl浓硫酸吸收水蒸气,干燥氯气(3)2Fe+3Cl22FeCl3(4)NaOH溶液2OH-+Cl2Cl-+ClO-+H2O(5)干燥[解析](1)由图可知,盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗。(2)烧瓶中发生反应的化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O;B瓶中的试剂是饱和食盐水,作用是吸收氯气中混有的杂质HCl;装置C中盛放的液体是浓硫酸;该试剂的作用是吸收水蒸气,干燥氯气。(3)D中反应的化学方程式是2Fe+3Cl22FeCl3。(4)烧杯E中盛放的液体是NaOH溶液;氯气与NaOH溶液反应的离子方程式是2OH-+Cl2Cl-+ClO-+H2O。(5)资料表明D中产物有以下性质:①受热易升华,冷却后易凝华;②遇H2O(g)剧烈反应。为收集D中产物,在D与E之间,除增加收集装置外,还需要增加一个干燥装置。等级性检测一、选择题9.下列说法中正确的是()。A.Cl-和Cl2都有毒,可以用适宜的氧化剂氧化浓盐酸制取Cl2B.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[答案]C[解析]Cl-无毒,Cl2有毒,A项错误。若溶液中含CO32-等离子,则滴入AgNO3溶液也会出现白色沉淀,B项错误。含Cl-无色,氯水中含有Cl210．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是 ()A.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗B.Ⅱ图中:如果倒置的量筒充满了氯气,水槽内装满水经足够长的时间光照,量筒内最后剩余气体为HCl和氧气C.Ⅲ图中:生成蓝色的烟D.Ⅳ图中:湿润的有色布条能褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液显酸性结果有Cl2生成[答案]D。[解析]MnO2与稀盐酸不反应,MnO2过量时,随着反应的进行,HCl浓度逐渐减小,HCl不能完全反应,A错误;HCl易溶于水,量筒中最后剩余气体是O2,B错误;铜在氯气中燃烧生成CuCl2,产生棕黄色烟,C错误;NaOH溶液吸收Cl2时,生成NaCl、NaClO和H2O,烧杯中溶液滴加硫酸至酸性,发生反应:Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O,产生Cl2,D正确。11.下列离子方程式错误的是()。A.实验室制Cl2:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2OB.在NaCl溶液中滴入AgNO3溶液:Ag++Cl-AgCl↓C.Cl2溶于水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-D.用NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O[答案]C[解析]HClO是弱酸,不能拆成离子,C项错误,正确的离子方程式应为Cl2+H2OH++Cl-+HClO。12．实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是()①连接好装置，检查气密性②缓缓加热③在烧瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入浓盐酸④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收⑥当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤[答案]D[解析]制取氯气的实验操作依次为连接装置，检查装置的气密性，防止装置连接处漏气，向圆底烧瓶中加入固体药品二氧化锰粉末，向分液漏斗中缓缓加入浓盐酸，加热，待气体均匀放出时收集气体，因氯气有毒，最后将多余的氯气用浓NaOH溶液吸收，防止污染空气，正确的操作顺序为①③④②⑥⑤，故选D。13．四种黑色粉末氧化铜、氧化亚铁、二氧化锰、石墨粉，只需加入一种试剂即可将它们区别开来(可以加热)，这种试剂是()A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸C．浓盐酸 D．蒸馏水[答案]C14．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[答案]C[解析]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。二、非选择题15．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\do10())MnCl2＋Cl2↑＋2H2O16．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)。甲乙丙丁(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\up10(△))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\up10(△))Cl2↑＋MnCl2＋2H2O(3)氯气中含有水蒸气，氯气和水蒸气反应生成H