2024-2025年新教材高中化学课时素养评价十二氯气的实验室制法氯离子的检验含解析新人教版必修1

PAGEPAGE7课时素养评价十二氯气的试验室制法氯离子的检验(30分钟50分)一、选择题(本题包括3小题,每小题8分,共24分)1.在试验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关试验。下列收集Cl2的正确装置是 ()【解析】选C。集气瓶中运用单孔橡胶塞塞紧,只能进气,不能排气,则瓶内压强增大到肯定程度,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。【互动探究】C装置中倒置的漏斗的作用是什么?提示:防止倒吸。【补偿训练】1.某试验室的尾气中含有较多的氯气,有毒,要汲取这些尾气,下列试剂最适合的是 ()A.饱和的石灰水 B.饱和的食盐水C.自来水 D.烧碱溶液【解析】选D。虽然氯气能与饱和石灰水反应,但相同条件下,氢氧化钠的溶解度大于氢氧化钙的溶解度,汲取效果烧碱溶液更好,A项错误、D项正确;饱和食盐水中氯离子浓度达到最大,抑制氯气的溶解,则汲取效果最不好,B项错误;自来水中含有氯离子,将抑制氯气的溶解,且氯气的溶解度较小,用水汲取效果不好,C项错误。2.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【解析】选A。检验Cl-加入的AgNO3溶液,能与CO32-结合生成Ag2CO3白色沉淀,干扰2.(2024·济南高一检测)下列离子方程式书写正确的是 ()A.氯气与水反应Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-B.二氧化锰与浓盐酸共热制Cl2MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2OC.向氯化亚铁溶液中通入氯气Fe2++Cl2Fe3++2Cl-D.向稀漂白粉溶液中通入足量二氧化碳Ca2++2ClO-+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO【解析】选B。A中HClO是弱酸,不能改写成ClO-和H+;C中得失电子不守恒;D中CO2足量,应生成Ca(HCO3)2。【补偿训练】(2024·大同高一检测)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:假如MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗B.Ⅱ图中:假如倒置的量筒充溢了氯气,水槽内装满水经足够长的时间光照,量筒内最终剩余气体为HCl和氧气C.Ⅲ图中:生成蓝色的烟D.Ⅳ图中:潮湿的有色布条能褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液显酸性结果有Cl2生成【解析】选D。MnO2与稀盐酸不反应,MnO2过量时,随着反应的进行,HCl浓度渐渐减小,HCl不能完全反应,A错误;HCl易溶于水,量筒中最终剩余气体是O2,B错误;铜在氯气中燃烧生成CuCl2,产生棕黄色烟,C错误;NaOH溶液汲取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。3.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之间须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。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是尾气汲取装置。【补偿训练】已知:2Fe+3Cl22FeCl3。如图所示仪器可用于试验室制备少量无水FeCl3,仪器连接依次正确的是 ()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【解析】选B。按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→汲取Cl2依次连接。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)4.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):

________________________;

DA(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+H2OH++Cl-+HClOCl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O【补偿训练】(1)试验室制取氯气时,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)试验室制取干燥、纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸外还须要的试剂_____________________、_____________________、________。

(3)氯气是有毒气体,必需进行尾气处理,写出试验室氯气尾气处理的离子方程式

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(4)漂白液(次氯酸钠)和洁厕灵(盐酸)不能混合运用,产生有毒气体氯气的离子方程式:

______________________________。

【解析】(1)试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,应当用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢,且应当是长口进短口出,B错误;试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干燥氯气时应当是长口进短口出,D错误;(2)试验室制取干燥、纯净的氯气,须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汲取尾气的氢氧化钠溶液;(3)氯气是有毒气体,必需进行尾气处理,试验室氯气尾气处理一般用氢氧化钠溶液;(4)次氯酸钠具有强氧化性,能氧化盐酸产生氯气。答案:(1)ABCD(2)饱和食盐水浓硫酸氢氧化钠溶液(此三空依次可颠倒)(3)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(4)Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O非选择题(本题包括1小题,共16分)5.(2024·恩施州高一检测)某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去),以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。 (1)试剂X的化学式________。A中制取Cl2的离子方程式____________________。(2)试剂Y的名称为______________。

(3)通入肯定量潮湿的Cl2反应后,经检测,D中只有Cl2O一种气体,C中除含一种氯盐外,同时含有NaHCO3等,某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。①提出合理假设。假设1:存在两种成分:NaHCO3和____________________________;

假设2:存在三种成分:NaHCO3和__________________________。

②设计方案,进行试验。写出试验步骤以及预期现象和结论。限选试验试剂和仪器:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。试验步骤预期现象和结论步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中步骤2:向A试管中滴加BaCl2溶液

步骤3:

(4)已知Cl2O与水反应生成次氯酸,则D中Cl2O进入E反应的化学方程式为____________。

【解析】(1)试验室利用MnO2和浓盐酸在加热条件下发生反应制取Cl2,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,其中HCl、MnCl2是易溶于水的强电解质,改写成离子形式,据此写出离子方程式。(2)由于浓盐酸具有较强的挥发性,因此A中制取的Cl2中混有HCl、H2O(g)。该试验的目的是探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分,故应除去Cl2中的HCl气体,试剂Y要求既能除去HCl,又不能汲取Cl2,这里可选用饱和食盐水。(3)①Cl2与Na2CO3反应生成Cl2O的过程中,氯元素由0价上升到+1价,依据氧化还原反应中元素化合价有升必有降的规律可知,生成的氯盐为NaCl。潮湿的Cl2与Na2CO3在固体表面发生反应,Na2CO3可能反应不完全,据此推想固体残渣中有NaHCO3和NaCl,可能有未反应的Na2CO3。②将C中固体残渣溶于水配成溶液,步骤2利用BaCl2溶液检验是否存在Na2CO3;步骤3检验NaCl,先向B中加入过量稀硝酸,解除干扰,再加入AgNO3溶液进行检验。(4)Cl2O与水反应生成HClO,化学方程式为Cl2O+H2O2HClO。HClO与NaOH溶液发生中和反应生成NaClO和H2O,化学方程式为HClO+NaOHNaClO+H2O。答案:(1)HClMnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2)饱和食盐水(3)①假设1:NaCl假设2:N