-新教材高中化學(xué)課時(shí)檢測10氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯離子的檢驗(yàn)含解析新人教版必修第一冊

PAGEPAGE7氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯離子的檢驗(yàn)1．18世紀(jì)70年代，瑞典化學(xué)家舍勒將軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，發(fā)現(xiàn)了氯氣的方法至今還是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的主要方法，下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制氯氣的說法中正確的是()A．濃鹽酸在反應(yīng)中起到酸性和氧化劑作用B．將87gMnO2和足量濃鹽酸反應(yīng)，與將含有146gHCl的濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng)制得的氯氣一樣多C．為防止氯氣污染環(huán)境，必須進(jìn)行尾氣處理，可選用飽和石灰水D．實(shí)驗(yàn)時(shí)要緩緩加熱，以減少HCl的揮發(fā)解析：選D軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，發(fā)生反應(yīng)的方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，在該反應(yīng)中，濃鹽酸中的一部分Cl元素由－1價(jià)變?yōu)镃l2中的0價(jià)，失去電子，表現(xiàn)還原性，一部分Cl元素化合價(jià)沒有變化，與Mn2＋結(jié)合形成鹽，所以濃鹽酸在反應(yīng)中起到酸性和還原劑作用，A錯(cuò)誤；87gMnO2的物質(zhì)的量是1mol，由于與足量濃鹽酸反應(yīng)，所以根據(jù)方程式可知1molMnO2會(huì)完全反應(yīng)，產(chǎn)生1molCl2；146gHCl的物質(zhì)的量是146g÷36.5g/mol＝4mol，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度降低，當(dāng)為稀鹽酸時(shí)反應(yīng)停止，所以生成的氯氣的物質(zhì)的量小于1mol，故兩種情況反應(yīng)產(chǎn)生的Cl2的物質(zhì)的量不等，B錯(cuò)誤；Cl2是大氣污染物，在尾氣排放前要進(jìn)行處理，可根據(jù)Cl2能夠與堿反應(yīng)的性質(zhì)，用溶解度大的NaOH溶液進(jìn)行吸收，由于Ca(OH)2微溶于水，因此一般不使用飽和石灰水吸收，C錯(cuò)誤。2．下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制氯氣并回收氯化錳的實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．用裝置甲制取氯氣B．用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C．用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液D．用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl2·4H2O解析：選C二氧化錳與濃鹽酸需要在加熱的條件下反應(yīng)制取氯氣，A不正確；用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫應(yīng)該用飽和氯化鈉溶液，且氣體應(yīng)是長口進(jìn)短口出，B不正確；二氧化錳不溶于水，因此分離二氧化錳和氯化錳溶液可用過濾法，裝置丙是過濾裝置，C正確；溶液蒸干后不會(huì)帶有結(jié)晶水，D不正確。3．實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)制取Cl2。下列說法正確的是()A．反應(yīng)中HCl既表現(xiàn)酸性，又表現(xiàn)還原性B．用氫氧化鈉溶液可除去Cl2中的HClC．用NaOH溶液吸收Cl2，反應(yīng)中Cl2只做氧化劑D．將濕潤的有色布條伸入集滿Cl2的集氣瓶中，布條褪色說明Cl2具有漂白性解析：選A二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下生成氯化錳、氯氣和水，化學(xué)方程式：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，反應(yīng)中HCl既表現(xiàn)酸性，又表現(xiàn)還原性，故A正確；除去Cl2中的HCl應(yīng)該用飽和NaCl溶液，故B錯(cuò)誤；用NaOH溶液吸收Cl2，Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，反應(yīng)中Cl2既做氧化劑又做還原劑，故C錯(cuò)誤；氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性，氯氣無漂白性，故D錯(cuò)誤。4．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)光氣(COCl2)和氯化氫，為了防止事故發(fā)生，使用前要檢驗(yàn)氯仿是否變質(zhì)，所選用的檢驗(yàn)試劑可以是()A．水 B．硝酸銀溶液C．氫氧化鈉溶液 D．碘化鉀溶液解析：選B根據(jù)已有知識(shí)和題給信息可知，要檢驗(yàn)CHCl3是否變質(zhì)，只要檢驗(yàn)是否有HCl生成即可。HCl溶于水得鹽酸，含有氯離子，所以可用硝酸銀溶液來檢驗(yàn)。5．在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列收集Cl2的正確裝置是()解析：選C收集氣體時(shí)，集氣瓶不能用橡膠塞堵住，應(yīng)用雙孔橡膠塞，故A錯(cuò)誤；該裝置收集的是密度小于空氣的氣體，而氯氣密度大于空氣，且氯氣有毒不能直接排放，故B錯(cuò)誤；該裝置可收集比空氣密度大的氣體氯氣，且剩余的氯氣有毒，需要用氫氧化鈉溶液吸收，為防止倒吸，用倒扣在水面的漏斗，符合要求，故C正確；氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)，得不到氯氣，故D錯(cuò)誤。6．下列說法正確的是()①氯氣的性質(zhì)活潑，它與氫氣混合后立即發(fā)生爆炸②實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)，為了防止環(huán)境污染，多余的氯氣可以用氫氧化鈣溶液吸收③新制氯水的氧化性強(qiáng)于久置氯水④檢驗(yàn)HCl氣體中是否混有Cl2的方法是將氣體通入硝酸銀溶液⑤除去HCl氣體中的Cl2，可將氣體通入飽和食鹽水A．①②③ B．②③④C．③ D．③⑤解析：選C①中需要在光照條件下發(fā)生爆炸；②中因氫氧化鈣在水中的溶解度太小，多余氯氣應(yīng)用NaOH溶液吸收；④中應(yīng)用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)；⑤中除去的是HCl而非Cl2。7．實(shí)驗(yàn)室常用如下裝置制備氯氣，圖中涉及氣體的制取、凈化、干燥、收集和尾氣處理等裝置，在①～④的裝置中錯(cuò)誤的是()A．① B．②C．③ D．④解析：選C依據(jù)裝置圖分析①是氯氣制備：利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)，符合制備要求；②利用飽和氯化鈉溶液吸收氯氣中的氯化氫氣體，洗氣裝置長進(jìn)短出，符合吸收原理；③利用濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣，洗氣裝置導(dǎo)氣管需要長進(jìn)短出，錯(cuò)誤；④尾氣吸收裝置，防止污染空氣，符合實(shí)驗(yàn)要求。8．實(shí)驗(yàn)室制備Cl2時(shí)有如下操作：①連接好裝置，檢查氣密性；②緩緩加熱；③加入MnO2粉末；④向分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴加；⑤多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收；⑥用向上排空氣法收集氯氣。下列操作順序正確的是()A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤解析：選D實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的實(shí)驗(yàn)步驟：連接好裝置，檢查氣密性→在燒瓶中加入二氧化錳粉末→向分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒瓶中→緩緩加熱，使氣體均勻逸出→用向上排空氣法收集氯氣→尾氣導(dǎo)入吸收劑中，故正確的操作順序是①③④②⑥⑤。9．下列變化不能直接實(shí)現(xiàn)的是()①HCl②Cl2③Ca(ClO)2④HClO⑤CO2A．①→② B．②→③C．③→④ D．④→⑤解析：選DHCl(濃)eq\o(→,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))Cl2eq\o(→,\s\up7(Ca(OH)2))Ca(ClO)2eq\o(→,\s\up7(CO2))HClO。以上轉(zhuǎn)化均能一步直接實(shí)現(xiàn)，但由HClO轉(zhuǎn)化成CO2不能直接實(shí)現(xiàn)。10．濃鹽酸與次氯酸鈣能發(fā)生反應(yīng)Ca(ClO)2＋4HCl(濃)=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。用貯存很久的漂白粉與濃鹽酸反應(yīng)制得的氯氣中，可能含有的雜質(zhì)是()①CO2②HCl③H2O(g)④O2A．①②③ B．②③④C．②③ D．①④解析：選A貯存很久的漂白粉可能已經(jīng)變質(zhì)，生成CaCO3，加濃鹽酸可產(chǎn)生CO2，濃鹽酸揮發(fā)出HCl氣體，還有水蒸氣。11．下列制取氯氣、凈化、收集的裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．制取Cl2B．除去Cl2中的HClC．干燥Cl2D．Cl2的收集解析：選D濃鹽酸與二氧化錳共熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，裝置中缺酒精燈，無法制得氯氣，故A錯(cuò)誤；氯氣和氯化氫均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，不能用氫氧化鈉溶液除去氯氣中混有的氯化氫氣體，應(yīng)選用飽和食鹽水，故B錯(cuò)誤；氯氣能與堿石灰反應(yīng)，不能用堿石灰干燥氯氣，應(yīng)選用硅膠或五氧化二磷，故C錯(cuò)誤；氯氣的密度比空氣的大，應(yīng)選用向上排空氣法收集氯氣，故D正確。12．實(shí)驗(yàn)室制備Cl2通常采用下列反應(yīng)：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。據(jù)此，下圖所示儀器裝置中能夠制備并收集干燥、純凈的Cl2的裝置是()解析：選CA項(xiàng)，依據(jù)反應(yīng)原理，制備氯氣需要加熱，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，25℃時(shí)，1體積的水可溶解約2體積的氯氣，用排水法收集得到的氯氣較少且混有水蒸氣，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，發(fā)生裝置符合反應(yīng)條件要求，除雜裝置先除氯化氫，再干燥氣體，能收集到干燥、純凈的Cl2，正確；D項(xiàng)，發(fā)生裝置中沒有加熱裝置，反應(yīng)不能進(jìn)行，錯(cuò)誤。13．常溫下，A是可用來對自來水進(jìn)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A、B、D的化學(xué)式(如為溶液請?zhí)钊苜|(zhì)的化學(xué)式)：A________、B________、D________。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式(請注明反應(yīng)條件)：A＋H2O(離子方程式)：_________________________________________________；A＋NaOH(離子方程式)：_______________________________________________；D→A(化學(xué)方程式)：___________________________________________________。解析：由題意可知A為氯氣，B為次氯酸，D為HCl，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\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O14．某學(xué)生設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應(yīng)制取漂白粉，據(jù)此回答下列問題：(1)在A裝置中用固體二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)漂白粉將在U形管中產(chǎn)生，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。(3)C裝置的作用是______________________________________________________。(4)家庭中使用漂白粉時(shí)，為了增強(qiáng)漂白能力，可加入少量的物質(zhì)是________(填字母)。A．食鹽 B．食醋C．燒堿 D．純堿解析：(1)MnO2與濃鹽酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；(2)Cl2與消石灰反應(yīng)可用于制取漂白粉，化學(xué)方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；(3)NaOH溶液吸收多余的Cl2，防止污染空氣；(4)漂白粉中的Ca(ClO)2與CH3COOH反應(yīng)生成HClO，因此使用漂白粉時(shí)加入少量食醋，能提高漂白粉的漂白能力。答案：(1)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(3)吸收多余的Cl2，防止污染空氣(4)B15．已知KMnO4在常溫下與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2，下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2的簡易裝置。下列敘述不正確的是()A．在試管①中盛有飽和食鹽水，用試管②收集Cl2B．用試管①收集Cl2，試管②可防止NaOH溶液倒吸入試管①中C．試管③用于吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境D．用該裝置收集到的Cl2中會(huì)混有HCl氣體和水蒸氣解析：選A根據(jù)導(dǎo)管的進(jìn)出長短可知，試管①用于收集Cl2；試管②用于防止NaOH溶液倒吸入試管①中；NaOH溶液吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境；試管①中收集到的Cl2不純，混有HCl和水蒸氣。16．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，自來水用ClO2處理成飲用水更能提升自來水的品質(zhì)。下列說法正確的是()A．ClO2、HClO的消毒原理相同B．ClO2、Cl2稀溶液用于環(huán)境消毒，具有廣譜高效的特點(diǎn)，對人畜無任何危害C．ClO2在常溫下為氣體，在自然環(huán)境中最終轉(zhuǎn)化為Cl2D．用AgNO3溶液和稀HNO3能確定自來水中只含有Cl－解析：選A選項(xiàng)A，ClO2、HClO能消毒都在于其具有強(qiáng)氧化性；選項(xiàng)B，ClO2、Cl2都是有毒物質(zhì)，對人畜都有危害；選項(xiàng)C，ClO2在常溫下為氣體，在自然環(huán)境中最終轉(zhuǎn)化為Cl－；選項(xiàng)D，若自來水中含有SOeq\o\al(2－,4)，加入AgNO3溶液時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀。17．氯氣是一種重要的化工原料，能與有機(jī)物和無機(jī)物發(fā)生反應(yīng)生成多種氯化物?，F(xiàn)用下圖裝置制取氯氣并進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)裝置1用來制備純凈、干燥的氯氣。①裝置A中圓底燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________，反應(yīng)中被氧化的HCl與消耗的HCl的質(zhì)量比為____________________。②裝置B中試劑為________，裝置C的作用是________________。(2)將裝置1與裝置3連接起來探究氯氣是否具有漂白性。①將氯氣依次通過盛有干燥紅色布條的集氣瓶和盛有濕潤紅色布條的集氣瓶，可觀察到的現(xiàn)象是________________________。②為防止氯氣污染空氣，根據(jù)氯水顯酸性的性質(zhì)，可用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，原理是____________________________(用離子方程式表示)。根據(jù)這一原理，工業(yè)上