2020-2021化學人教第一冊課時2.2.2氯氣的實驗室制法及Cl－的檢驗含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學年化學新教材人教必修第一冊課時分層作業(yè)：2.2.2氯氣的實驗室制法及Cl－的檢驗含解析課時分層作業(yè)(十一)(建議用時：40分鐘）[合格過關(guān)練]1．在實驗室利用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣，制備裝置中應使用分液漏斗而不能使用長頸漏斗，下列有關(guān)理由敘述錯誤的是(）A．防止氯氣擴散到空氣中造成污染B．便于控制加入鹽酸的量C．分液漏斗加入液體快D．盡量避免氯化氫揮發(fā)到空氣中C[用分液漏斗既可防止氯化氫氣體和氯氣揮發(fā)污染環(huán)境，同時又可控制滴加鹽酸的量和快慢，從而控制反應速率，提高鹽酸的利用率。］2．某化學興趣小組利用MnO2和濃鹽酸及如圖裝置制備Cl2。下列分析中不正確的是（）①②③④A．①中可用分液漏斗代替長頸漏斗B．①中缺少加熱裝置C．②中盛放的NaOH溶液可以凈化氯氣D．④中盛放的NaOH溶液可以吸收尾氣C［A中可用分液漏斗代替長頸漏斗,避免鹽酸揮發(fā)，氣體逸出,同時便于控制反應速率，A正確；二氧化錳和濃鹽酸需要加熱才能反應生成氯氣，需要添加加熱裝置，B正確；B中盛放的NaOH溶液吸收氯氣,不能凈化Cl2，可以用飽和食鹽水凈化氯氣，C錯誤;氫氧化鈉溶液與氯氣反應，可以吸收氯氣，防止污染空氣,D正確.］3．已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應能產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣，并做它與金屬反應的實驗。每個虛線框表示一個單元裝置,其中有錯誤的是()A．②處 B．①和②處C．②和③處 D．②③④處D［根據(jù)實驗目的,裝置①是利用KMnO4溶液與濃鹽酸反應制備Cl2，Cl2中含有HCl、H2O雜質(zhì)，但不能用NaOH溶液除去HCl，應用飽和食鹽水，故②錯。裝置③是利用濃硫酸除去H2O，但左邊導管應插入濃硫酸中，右邊導管不能插入濃硫酸中，故③錯.裝置④是密封的，會發(fā)生事故，故④錯。]4．利用下列裝置可以制備無水氯化鐵。下列有關(guān)說法正確的是(）A．燒瓶B中制備氯氣的反應物為二氧化錳和稀鹽酸B．裝置C、D中分別盛有濃硫酸、飽和食鹽水C．裝置E和裝置F之間需要增加一個干燥裝置，才能制得無水氯化鐵D．裝置F的目的是檢驗有無氯氣逸出C[干燥裝置應在除雜裝置后，裝置C、D中分別盛有飽和食鹽水、濃硫酸;裝置F中揮發(fā)出的水蒸氣易逆行進入裝置E，需在裝置E、F之間增加干燥裝置;裝置F是尾氣吸收裝置。］5．能證明某溶液中含有NaCl的是（)A．焰色反應是黃色B．溶液有咸味C．取少量溶液于試管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀D．焰色反應是黃色,同時又能與硝酸酸化的硝酸銀溶液反應生成白色沉淀D［要證明含有Na＋，則焰色反應為黃色;要證明含有Cl－，則加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀。］6．氯仿（CHCl3）可用作麻醉劑,常因保存不慎而被空氣氧化產(chǎn)生劇毒物質(zhì)COCl2(光氣)和氯化氫，為防止事故發(fā)生，使用前要檢驗氯仿是否變質(zhì)，應選用的檢驗試劑是（)A．水 B．AgNO3溶液C．NaOH溶液 D．KI溶液B[氯仿氧化后生成COCl2(光氣）和HCl，因此，用AgNO3溶液檢驗HCl中Cl－的存在即可判斷氯仿是否變質(zhì)。］7．下列說法正確的是(）①Cl2的化學性質(zhì)活潑,與H2混合后立即發(fā)生爆炸②實驗室制取Cl2時，為了防止污染環(huán)境，多余的Cl2可以用Ca（OH）2溶液吸收③若Cl2發(fā)生泄漏，應立即向上風地區(qū)轉(zhuǎn)移④檢驗HCl氣體中是否混有Cl2的方法是將氣體通入AgNO3溶液中⑤除去HCl氣體中的Cl2，可將氣體通入飽和食鹽水中A．①②③ B．②③④C．③ D．③⑤C［Cl2與H2混合，只有達到爆炸極限時，在點燃或光照的條件下才能發(fā)生爆炸，①錯誤；Ca（OH)2的溶解度很小，溶液中的溶質(zhì)含量少，不能將Cl2吸收完全，故實驗室中通常用NaOH溶液吸收多余的Cl2,②錯誤；Cl2有毒且密度比空氣的大，若Cl2發(fā)生泄漏，應立即向上風地區(qū)轉(zhuǎn)移，③正確；HCl氣體與AgNO3溶液反應可生成AgCl沉淀，Cl2通入AgNO3溶液后也會生成白色沉淀AgCl，④錯誤；將混合氣體通入飽和食鹽水中，除去的是HCl氣體，而不是Cl2，⑤錯誤.]8．常溫下，A是可用來對自來水進行消毒的黃綠色單質(zhì)氣體，A、B、C、D、E都含X元素，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：(1）請分別寫出下列物質(zhì)的化學式(如為溶液請?zhí)钊苜|(zhì)的化學式）：A________、B________、D________.(2)寫出下列反應的化學方程式或離子方程式（請注明反應條件）：A＋H2O(離子方程式）:____________________;A＋NaOH(離子方程式）：________________________；D→A(化學方程式):__________________________。[解析］由題意可知A為氯氣，B為次氯酸,D為氯化氫，C為氯化鈉，E為次氯酸鈉。［答案](1)Cl2HClOHCl(2）Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClOCl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O4HCl(濃）＋MnO2eq\o(=,\s\up10(△）,\s\do17(）)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O9．（1)實驗室制取氯氣時，下列操作不正確的是________（填字母)。A．裝置Ⅰ可用于制取少量氯氣B．用裝置Ⅱ除去氯氣中的少量氯化氫C．用裝置Ⅲ制取氯氣D．用裝置Ⅳ干燥氯氣(2)實驗室制取干燥、純凈的氯氣，除了二氧化錳、濃鹽酸外還需要的試劑________、________、________。[解析](1)實驗室利用濃鹽酸和二氧化錳混合加熱制備氯氣，裝置Ⅰ的鹽酸是稀鹽酸,不能用于制取少量氯氣，A錯誤；氯氣也能與碳酸氫鈉反應，應該用飽和食鹽水除去氯氣中的少量氯化氫,且應該是長口進短口出，B錯誤；實驗室利用濃鹽酸和二氧化錳混合加熱制備氯氣，裝置Ⅲ中缺少加熱裝置，不能制取氯氣,C錯誤；用裝置Ⅳ干燥氯氣時應該是長口進短口出，D錯誤。(2）實驗室制取干燥、純凈的氯氣，由于生成的氯氣中含有水蒸氣和氯化氫，且氯氣有毒需要尾氣處理，則除了二氧化錳、濃鹽酸外還需要的試劑有除去氯化氫的飽和食鹽水，干燥氯氣的濃硫酸以及吸收尾氣的氫氧化鈉溶液.[答案](1）ABCD(2)飽和食鹽水濃硫酸氫氧化鈉溶液［素養(yǎng)培優(yōu)練］10．（易錯題)有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶無標簽溶液，為鑒別它們?nèi)∷闹г嚬?，每支試管分別裝入上述一種溶液，再向上述試管中加入少許剩下的一種溶液，下列敘述中錯誤的是()A．若有三支試管出現(xiàn)沉淀時，則后加入的是AgNO3溶液B．全部沒有明顯現(xiàn)象時，則后加入的是NH4NO3C．一支試管出現(xiàn)氣泡，兩支試管出現(xiàn)沉淀時，則后加入的是HCl溶液D．若只有兩支試管出現(xiàn)沉淀時，則后加入的是BaCl2溶液C[A正確，AgNO3溶液與Na2CO3、BaCl2、HCl均有白色沉淀，和NH4NO3溶液不反應；B正確，NH4NO3和上述溶液均不反應;C錯誤，鹽酸加入后，一種(Na2CO3）溶液出現(xiàn)氣泡，AgNO3溶液出現(xiàn)沉淀，其他沒有現(xiàn)象；D正確，加入BaCl2溶液，則Na2CO3、AgNO3兩種溶液產(chǎn)生沉淀。]11．從元素化合價和物質(zhì)類別兩個角度學習、研究物質(zhì)的性質(zhì)，是一種行之有效的方法。以下是氯元素形成物質(zhì)的二維圖的部分信息。（1）根據(jù)圖中信息，寫出任意兩種氯的氧化物的化學式：_____________________________________________________。(2)寫出高氯酸(HClO4）與NaOH反應的化學方程式：_____________________________________________________。(3）HCl既具有氧化性，又具有還原性。①請任意寫出一個體現(xiàn)HCl氧化性的離子方程式：_____________________________________________________。②濃鹽酸可作為還原劑在加熱條件下與MnO2發(fā)生反應制備Cl2,寫出該反應的化學方程式：__________________________。（4）Cl2既具有氧化性,又具有還原性.①請結(jié)合上圖說明原因______________________________。②潮濕的Cl2與Na2CO3混合制取少量Cl2O的反應中，Cl2既體現(xiàn)了氧化性，也體現(xiàn)了還原性。寫出反應的化學方程式:___________________________。[解析](1)根據(jù)圖中信息可知氯元素的常見正化合價有＋1、＋3、＋4、＋5、＋7等，因此氯的氧化物的化學式有Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等。(2)高氯酸(HClO4）是一元強酸，與NaOH反應的化學方程式為HClO4＋NaOH=NaClO4＋H2O。（3)①金屬與鹽酸反應生成氫氣，體現(xiàn)氯化氫的氧化性，例如Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑等。②濃鹽酸可作為還原劑在加熱條件下與MnO2發(fā)生反應制備Cl2，該反應的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃）eq\o(=，\s\up10（△）,\s\do17（）)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O.［答案]（1)Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等中任意兩種(2）HClO4＋NaOH=NaClO4＋H2O(3）①Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑（或Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑等其他合理答案)②MnO2＋4HCl(濃)eq\o（=，\s\up10（△），\s\do17(））MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(4）①Cl2中Cl元素化合價為0價，氯元素還有－1價以及＋1價等價態(tài)，因此氯元素化合價可以升高，氯氣體現(xiàn)還原性；氯元素化合價可以降低,氯氣體現(xiàn)氧化性②2Cl2＋2Na2CO3＋H2O=2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O12．（素養(yǎng)題）某校化學興趣小組為研究Cl2的性質(zhì),設(shè)計如圖所示裝置進行實驗.裝置Ⅲ中夾持裝置已略去，其中a為干燥的品紅試紙，b為濕潤的品紅試紙。（1)實驗室用MnO2和濃鹽酸制備Cl2的離子方程式為____________________.(2)實驗過程中裝置Ⅳ中的實驗現(xiàn)象為__________________.（3)實驗結(jié)束后,該組同學在裝置Ⅲ中觀察到b的紅色褪去，但并未觀察到“a無明顯變化”這一預期現(xiàn)象。為了達到這一實驗目的，你認為還需在裝置Ⅱ與Ⅲ之間添加如圖中的________（填序號）裝置。（4)裝置Ⅴ的目的是防止尾氣污染空氣，寫出裝置Ⅴ中發(fā)生反應的離子方程式____________。[解析](1)實驗室以MnO2和濃鹽酸制備Cl2的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o（=,\s\up10（△)）Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O.（2）Cl2具有氧化性，能與KI反應生成碘單質(zhì)，淀粉遇I2變藍，所以裝置Ⅳ中通入Cl2后,無色溶液變?yōu)樗{色。(3）干燥的Cl2不具有漂白性,可在裝置Ⅱ和Ⅲ之間添加干燥裝置，除去Cl2中的H2O（g），根據(jù)Cl2的化學性質(zhì)可知，應選濃H2SO4作干燥劑,故選④