高中化学第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物第2课时综合训练题

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双基巩固 学考突破
1.除去Cl2中少量的HCl气体,效果最好的试剂是( )。
A.蒸馏水B.二氧化锰
C.饱和食盐水D.氢氧化钠溶液
答案:C
解析:既要除去HCl,又不能损失Cl2。Cl2在饱和食盐水中溶解度很小。
2.下列物质不能用来干燥氯气的是( )。
A.碱石灰B.浓硫酸
C.无水氯化钙D.五氧化二磷
答案:A
解析:氯气能与碱反应,不能用碱石灰等干燥。
3.某实验室的尾气中含有较多的氯气,为防止污染环境,在排入大气之前,需要用试剂进行处理。下列试剂中最适合的是( )。
A.饱和石灰水
B.饱和食盐水
C.自来水
D.烧碱溶液
答案:D
解析:氯气在饱和食盐水中溶解度很小;氯气能与碱反应,但饱和石灰水中碱的浓度小,吸收效果差。
4.实验室用浓盐酸与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,容易发生危险,A项错误;Cl2的密度比空气的密度大,Cl2应从短管进,B项错误;Cl2与NaOH溶液反应,不能收集到Cl2,D项错误。
5.某化学学习小组利用MnO2与浓盐酸制备Cl2,装置如图所示。下列分析中错误的是( )。
A.①中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B.①中缺少加热装置
C.②中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2
D.④中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸
答案:C
解析:HCl和Cl2均能与NaOH溶液反应,故②中不能盛放NaOH溶液。
6.下列有关离子鉴别或鉴定的描述,错误的是( )。
A.可用焰色试验鉴别溶液中的K+和Na+
B.可用硝酸钡溶液鉴别Cl-和CO32-
C.可用硝酸银溶液和稀硝酸鉴别Cl-和CO32-
D.未知溶液中加入硝酸银溶液生成白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则未知液中含有Cl-
答案:D
解析:K+和Na+的焰色不同,A项正确;Ba2+与CO32-生成BaCO3白色沉淀,Ba2+与Cl-不反应,B项正确;Cl-和CO32-都能与Ag+反应,生成白色沉淀,但Ag2CO3溶于稀硝酸,C项正确;D项中加入了稀盐酸,干扰Cl-的判断,D项错误。
7.实验室用氯酸钾制取氧气的试管壁上沾有少量二氧化锰,除去二氧化锰可选用的试剂是( )。
A.蒸馏水B.氢氧化钾溶液
C.稀盐酸D.浓盐酸
答案:D
解析:根据4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,可选用浓盐酸加热除去试管内壁上少量的二氧化锰,产生的少量氯气用碱溶液吸收处理。
8.下列关于实验室用二氧化锰制取氯气的说法中错误的是( )。
A.该反应属于氧化还原反应,其中MnO2是氧化剂
B.应使用向上排空气法收集氯气
C.该反应的离子方程式为MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.该方法是瑞典化学家舍勒最先采用的
答案:C
解析:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,根据化合价的变化可以看出,该反应是氧化还原反应,A项正确;氯气的密度大于空气的密度,应使用向上排空气法收集,B项正确;氯化锰是易溶于水且易电离的盐,应用电离出的离子的符号表示,C项错误;D项符合化学史实,正确。
9.为了证明实验室制取的Cl2中混有HCl,甲同学设计了如图所示的实验装置,按要求回答下列问题。
(1)请根据甲同学的示意图,所需实验装置从左至右的连接顺序:②→ 。
(2)写出装置②中主要玻璃仪器的名称: 、 、 。
(3)实验室制备Cl2的离子方程式为 。
(4)装置③中Cu的作用是 (用化学方程式表示)。
(5)乙同学认为甲同学实验设计存在缺陷,不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为此,乙同学提出气体通入装置①之前,要加装一个检验装置⑤,以证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。你认为装置⑤应放入 。
(6)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无须多加装置,只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成紫色石蕊溶液,如果观察到 的现象,则证明制取Cl2时有HCl挥发出来。
答案:(1)④→③→① (2)圆底烧瓶 分液漏斗 酒精灯 (3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (4)Cl2+CuCuCl2 (5)湿润的碘化钾淀粉试纸
(6)溶液只变红,不褪色
解析:(1)若验证实验室制得的Cl2中混有HCl,要先用浓硫酸干燥,再用灼热的铜与氯气反应,然后用硝酸银溶液检验HCl的存在。(2)只回答主要玻璃仪器的名称。(4)装置③中Cu的作用是除去氯气。(5)如果铜没有将氯气完全吸收,则气体通入AgNO3溶液中产生的沉淀不一定是氯化氢产生的。为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰,所以气体通入装置①之前,要检验氯气是否除尽,装置⑤中可放入湿润的碘化钾淀粉试纸。(6)如果紫色石蕊溶液只变红,不褪色,则说明制Cl2时有HCl挥发出来。
选考奠基 素养提升
1.实验室可用二氧化锰粉末与浓盐酸共热制取氯气。现只有浓盐酸,但没有二氧化锰,下列各试剂中,不能替代二氧化锰制取氯气的是( )。
A.KMnO4
B.KClO3
C.CaCl2
D.Ca(ClO)2
答案:C
解析:从制取氯气的反应中二氧化锰做氧化剂角度思考。选项中的物质只有CaCl2不能氧化浓盐酸。
2.实验室用下列两种方法制氯气:①用含146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑氯化氢的挥发损失,所得的氯气( )。
A.①比②多
B.②比①多
C.一样多
D.无法比较
答案:B
解析:由化学方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O计算可知,146 g HCl与87 g MnO2完全反应可生成71 g Cl2,但是由于稀盐酸与MnO2不反应,所以HCl不能完全反应,生成的氯气较少。
3.(双选)某化学小组用如图所示装置制取氯气,下列说法正确的是( )。
A.该装置图中至少存在两处明显错误
B.该实验中收集氯气的方法不正确
C.在集气瓶后面连一盛有饱和食盐水的烧杯可进行尾气处理
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验证是否有氯气逸出
答案:AD
解析:应用酒精灯加热、尾气应进行处理,A项说法正确;用向上排空气法收集Cl2是正确的,B项错误;Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,应用NaOH溶液进行尾气吸收,C项错误;在集气瓶口处放一片湿润的碘化钾淀粉试纸可以验证是否有氯气逸出,若有则变蓝,反之则不变色,D项说法正确。
4.(双选)利用下面的装置可以制备Cl2并检验Cl2的某些性质。下列说法正确的是( )。
A.Ⅰ图中:若MnO2过量,浓盐酸就可以全部消耗
B.Ⅱ图中:若初始量筒充满氯气,光照足够长时间后,量筒内最终剩余气体能使带火星的木条复燃
C.Ⅲ图中:生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中:将硫酸滴入烧杯中至溶液显酸性,结果有Cl2生成
答案:BD
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项错误。HCl易溶于水,根据Cl2+H2OHCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑,量筒中最后剩余气体是O2,B项正确。铜在氯气中燃烧生成固体CuCl2,产生棕黄色烟,C项错误。NaOH溶液吸收Cl2生成NaCl、NaClO和H2O,烧杯中滴加硫酸至溶液呈酸性,发生反应:Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O,D项正确。
5.如图是实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:
(1)A是氯气发生装置,反应的化学方程式为 。
(2)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开活塞K,使Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上装置E。Cl2通过C瓶后再进入D。装置D的硬质玻璃管内盛有木炭粉,发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl。D中反应的化学方程式为 。装置C的作用是 。
(3)在E处,紫色石蕊溶液的颜色由紫色变为红色,再变为无色,其原因是 。
(4)若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,反应现象为 (选填标号)。
A.有白色沉淀生成
B.无明显现象
C.先生成白色沉淀,后白色沉淀消失
(5)D处反应完毕后,关闭活塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B中的现象是 ,B的作用是 。
答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)2Cl2+2H2O+C4HCl+CO2 吸收HCl气体,为D处提供水蒸气
(3)生成的HCl气体使紫色石蕊溶液变红,因未反应的Cl2与H2O反应产生的HClO具有漂白作用,使溶液红色消失
(4)B
(5)瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升 贮存少量Cl2
解析:(2)根据生成物可判断反应物除了氯气和木炭粉外,还有水。装置A产生了氯气,装置C为装置D提供水蒸气,在加热条件下Cl2、H2O与C发生氧化还原反应生成HCl和CO2;盐酸有挥发性,所以制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水,通过以上分析知,装置C的作用是吸收Cl2中的HCl气体,提供D处所需水蒸气。(3)剩余的氯气在装置E中与水反应生成盐酸和次氯酸,所以溶液呈酸性,紫色石蕊溶液遇酸变红色,次氯酸有漂白性,能使溶液褪色。(4)在有HCl存在时,将CO2通入澄清石灰水中,不会产生沉淀。(5)产生的Cl2进入装置B,Cl2在饱和食盐水中溶解度降低,导致装置B中压强增大,迫使瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升;少量Cl2贮存在装置B中。