高中化学第二节 氯及其化合物习题

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2022-2023学年高一化学同步学习高效学与练（精准练习）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  氯气的实验室制法 氯离子的检验1．（2021·安徽芜湖市·高一期中）关于卤素单质(X2)的下列叙述中正确的是A．都能与氢气因剧烈化合而爆炸 B．都能与铁反应生成FeX3C．都能与钠反应生成NaX D．都能与水反应生成氢卤酸HX和次卤酸HXO【答案】C【详解】A．碘单质与氢气的反应为可逆反应，不会剧烈反应，A错误；B．Fe3+的氧化性大于I-，所以碘单质与Fe反应时生成FeI2，B错误；C．钠的还原性很强，卤素单质都能和钠反应生成NaX，C正确；D．F2与水反应生成HF和氧气，D错误；答案选C。2．（2021·汕头市第一中学高一期末）向NaBr、NaI混合液中，通入足量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到的固体物质是A．NaCl B．NaCl、NaBr C．NaCl、I2、Br2 D．NaCl、NaI【答案】A【详解】还原性：，向NaBr、NaI混合液中，通入足量氯气，发生反应、，此时溶液中含有、、，将溶液蒸干并充分灼烧，溴易挥发，碘易升华，得到固体剩余物质的组成只有NaCl，答案选A。3．（2021·三台县芦溪中学高一开学考试）下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中，正确的是A．氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质B．漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的C．氯气可以使湿润的有色布条褪色，但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气D．为证明氯水中含Cl-，可先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液【答案】C【详解】A．氯气属于单质，氯气既不是电解质，也不是非电解质，故A错误；B．漂白粉是利用了强氧化性杀菌消毒，明矾溶于水电离出的铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性，吸附水中的悬浮物，用于净水，原理不相同，故B错误；C．次氯酸具有漂白性，而氯气没有漂白性，氯气可以使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的物质是氯气和水反应生成的次氯酸而不是氯气，故C正确；D．检验氯水中含Cl-不能用盐酸酸化，而是用稀硝酸酸化，因为盐酸本身就含有氯离子，故D错误；本题答案C。4．（2021·民勤县第四中学高一月考）利用如图装置可用氯气与金属铁反应制备无水氯化铁，该铁合物呈棕红色、易潮解，100℃升华。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E和装置F之间需要增加一个干燥装置，才能制得无水氯化铁C．装置C、D中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水D．装置F的目的是检验有无氯气逸出【答案】B【分析】装置B中二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气，生成的氯气中混有HCl气体，可在装置C中盛放饱和食盐水除去，装置D中盛放浓硫酸干燥氯气，装置E中进行反应，装置F吸收尾气。【详解】A．二氧化锰和稀盐酸不反应，制取氯气应用二氧化锰和浓盐酸共热，A错误；B．为防止水蒸气进入装置E使无水氯化铁潮解，装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置，B正确；C．根据分析可知C中盛放饱和食盐水，D中盛放浓硫酸，C错误；D．装置F的作用是吸收未反应的氯气，D错误；综上所述答案为B。5．（2021·湖南高一期末）实验室常用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气，对于该反应，下列说法正确的是A．二氧化锰是该反应的催化剂B．该反应涉及的氧化物有两种C．可用浓硫酸除去氯气中的氯化氢气体杂质D．反应中，还原剂与氧化产物的物质的量之比为【答案】B【详解】二氧化锰与浓盐酸共热生成氯气，反应方程式为：；A．该反应中二氧化锰为反应物，作氧化剂，故A错误；B．由反应可知反应物中的二氧化锰和生成物中的水为氧化物，故B正确；C．浓硫酸不能氯化氢反应，不能用浓硫酸除去氯气中的氯化氢，故C错误；D．反应中二氧化锰作氧化剂，浓盐酸作还原剂，氯气为氧化产物，由反应可知还原剂与氧化产物的物质的量之比为2:1，故D错误；故选：B。6．（2021·江苏南通市·高一期末）新冠肺炎对生产生活带来了巨大冲击。医用酒精、含的消毒液可用于个人与环境消毒，但含的消毒液与医用酒精不可混用，混用会产生有毒气体，发生的主要反应为：①，②……(后续反应略)。下列关于氯气和新制氯水的说法正确的是A．足量铁丝在中燃烧生成B．向加有淀粉的溶液中通入少量后溶液变蓝，说明的氧化性强于C．溶液中滴加新制氯水，溶液变成棕黄色，说明新制氯水中含有D．用强光照射新制氯水一段时间后，溶液增大【答案】B【详解】A． 足量铁丝在中燃烧生成，故A错误；B． 氧化剂的氧化性大于氧化产物，向加有淀粉的溶液中通入少量后溶液变蓝，说明的氧化性强于，故B正确；C． 溶液中滴加新制氯水，溶液变成棕黄色，氧化FeCl2的主要是Cl2，不能说明HClO的生成，故C错误；D． 用强光照射新制氯水一段时间后，氯水最终生成盐酸，pH减小，故D错误；故选B。7．（2021·南昌市新建区第一中学高一月考）下列关于卤素的说法正确的是A．将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡，静置，可观察到上层液体呈紫色B．液溴有强挥发性，保存时应加少量水液封C．Cl2可以从NaBr水溶液中置换出溴单质，可类推F2可以从NaCl水溶液中置换出氯单质D．HX的还原性顺序为：HF>HCl>HBr>HI【答案】B【详解】A．将少量溴水加入KI溶液中，会发生反应生成碘单质，再加入CCl4，振荡，静置，会分层，碘溶解于四氯化碳中，四氯化碳和水互不相溶，密度大于水，可观察到下层液体呈紫色，A说法错误；B．液溴有强挥发性，且密度大于水，用水液封能很好保存液溴，B说法正确；C．Cl2可以从NaBr水溶液中置换出溴单质，但是F2和NaCl水溶液的反应先是和其中的水反应置换出氧气，C说法错误；D．X原子得电子能力越强，则其阴离子的失电子能力越弱，非金属性：F＞Cl＞Br＞I，则HX的还原性顺序为：HF＜HCl＜HBr＜HI，D说法错误；答案为B。8．（2021·河南洛阳市·高一期末）工业上可用活性炭吸附法提取废水中的碘，其流程如下图：下列说法正确的是A．工业上可用热空气吹出是利用单质碘易挥发的性质B．用活性炭吸附生成的单质碘的目的是富集单质碘C．向废水中加入并调节，离子方程式为D．取洗脱后的溶液检验的方法是直接加入少量稀硝酸和淀粉溶液，观察溶液是否变蓝【答案】B【详解】A．工业上可用热空气吹出碘，是利用单质碘易升华的性质，故A错误；B．活性炭具有强吸附性，用活性炭吸附生成的单质碘的目的是富集单质碘，故B正确；C．向废水中加入并调节，离子方程式为，故C错误；D．取洗脱后的溶液，加入稀硝酸，碘离子氧化为碘酸盐，不能检验碘离子的存在，故D错误；选B。9．（2021·广东广州市·高一期中）氯水中存在多种分子和离子，不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是A．加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在B．将紫色石蕊溶液滴加到氯水中，溶液变先变红后褪色，说明有H+和HClO存在C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl-存在D．将氯水加入到含有酚酞的NaOH溶液中，红色褪去，说明有HClO的存在【答案】B【详解】氯气与水反应的离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，A．氯水中的HClO具有漂白性，向氯水中加入有色布条，片刻后有色布条褪色，可说明有HClO存在，故A错误；B．向氯水中加入紫色石蕊试液，因溶液中存在H+，会使溶液变红，而HClO具有漂白性，能够使红色褪色，因此溶液先变红后褪色，说明有H+和HClO存在，故B正确；C．先加入盐酸酸化，引入Cl-，不可说明原溶液中有Cl-存在，故C错误；D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失的原因是氯气与氢氧化钠发生反应生成无色的氯化钠和次氯酸钠，并不能说明有HClO存在，故D错误；故选B。10．（2021·湖北高一月考）实验室欲用如图装置来制备纯净的Cl2，下列说法正确的是A．①装置烧瓶中的固体是MnO2B．可以把②③两个装置合并改为装有碱石灰的干燥管C．④是收集Cl2的装置，也可以用该装置来收集NOD．⑤中盛装氢氧化钠溶液，吸收多余的Cl2，防止污染环境【答案】D【详解】A．MnO2与浓盐酸制氯气需要加热，①的烧瓶中装高锰酸钾或氯酸钾，故A错误；B．碱石灰也可以吸收氯气，所以不能改为碱石灰，故B错误；C．NO易与氧气反应生成NO2，不能用排空气法收集NO，故C错误；D．氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，⑤中盛装氢氧化钠溶液，吸收多余的Cl2，防止污染环境，故D正确；选D。11．（2021·广东茂名市·高一期末）氯气可用作自来水厂的消毒剂，但使用过程中要注意防泄漏。下图为自来水厂一种预防和处理泄漏的方法。下列有关说法不正确的是A．实验室用和盐酸反应制取氯气的离子方程式为：B．铁屑的作用是将还原为C．吸收漏氯的离子方程式为：D．铁屑耗尽时溶液中可能大量存在：、、、【答案】D【详解】A．和浓盐酸发生氧化还原反应制取氯气，反应的离子方程式为：，故A正确；B．铁与氯化铁反应，可将FeCl3还原为FeCl2，故B正确；C．氯气和亚铁离子反应，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2═2Cl-+2Fe3+，故C正确；D．Fe2+与ClO-发生氧化还原反应，Fe3+、ClO-发生互促水解反应，不能大量共存，故D错误；故选：D。12．（2021·陕西渭南市·高一期末）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．该装置中只存在两处错误B．如果过量，浓盐酸就可全部被消耗C．可用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验氯气D．若要干燥氯气，可使用碱石灰【答案】C【详解】A．装置中没有酒精灯加热，尾气未进行处理，使用的是长颈漏斗，收集的时候应该长进短出，A错误；B．二氧化锰只能与浓盐酸反应与稀盐酸不反应，所以浓盐酸不能全部被消耗，B错误C．氯气具有强氧化性，可与碘化钾反应生成单质碘，淀粉遇碘变蓝色，C正确；D．氯气能够与碱性物质反应，不能用碱性干燥剂，碱石灰为碱性干燥剂，不能干燥氯气，D错误故选C。13．（2021·云南丽江市·高一期末）如图为实验室用二氧化锰和浓盐酸为原料制取纯净、干燥的氯气，并验证氯气性质的装置。其中E瓶放有干燥红色布条；F中为红色的铜网。(1)仪器A的名称是___________。(2)写出MnO2与浓盐酸反应的化学方程式___________。(3)装置C中盛装的溶液是___________，D中试剂的作用是___________。(4)E中的红色布条是否褪色？___________(填“是”或“否”)，写出F中反应的化学方程式：___________。(5)H中的试剂为___________，其作用是___________，写出H中发生反应的离子方程式___________。【答案】分液漏斗    MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑    饱和食盐水    干燥氯气/除去氯气中的水    否    Cu+Cl2CuCl2    NaOH溶液    吸收Cl2，防止污染空气    Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O    【分析】装置B中浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，生成的氯气中混有挥发出来的HCl气体，可以用饱和食盐水除去，然后用浓硫酸干燥，之后通入E中，检验干燥的氯气是否有漂白性，然后再装置F中与铜单质反应，氯气的密度比空气大，在装置G中利用向上排空气法收集，氯气有毒，剩余的氯气可以用NaOH溶液吸收。【详解】(1)根据仪器A的结构特点可知A为分液漏斗；(2)MnO2与浓盐酸共热生成氯气、水和氯化锰，化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑；(3)根据分析可知装置C中可以盛放饱和食盐水，除去氯气中混有的HCl气体，D装置中盛放浓硫酸来干燥氯气；(4)干燥的氯气不具有漂白性，所以E中红色布条不会褪色；F中氯气与铜在加热条件下生成氯化铜，化学方程式为Cu+Cl2CuCl2；(5)H用来处理尾气，氯气可以和碱液反应，H中的试剂可以是NaOH溶液，作用为吸收Cl2，防止污染空气，氯气与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。14．（2021·浙江高一月考）Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，反应装置如图所示(夹持装置已略)。已知：Cl2O熔点为116℃，沸点为3.8℃，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸。Cl2沸点为-34.6℃，液氨沸点为-33.5℃。(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：_______。(2)检查虚框中装置气密性的方法为：用止水夹夹住装置A两端的橡胶管，_______，加水，一段时间后，水不能顺利流下，则气密性良好。(3)下列有关该实验的说法中不正确的是_______。A．实验室也可用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气B．B中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气C．氮气的作用之一是稀释生成的Cl2O，减少实验爆炸危险D．从装置D中逸出气体的主要成分是Cl2O(4)①装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3以等物质的量反应，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐X，试写出该反应化学方程式_______。②设计实验方案验证C中生成的产物中另一种盐X中的阴离子_______。(5)该实验装置存在一处明显的不足，其改进措施为_______。【答案】    打开分液漏斗旋塞    BD        取少量反应后的固体于试管中，加水溶解，滴加足量的硝酸银和稀硝酸溶液，若生成白色沉淀，则说明固体中含有氯离子    在装置D末端连接盛放NaOH溶液的尾气吸收装置    【分析】A中二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯气、氯化锰、水，用B装置中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，装置C中潮湿的与反应生成，根据化合价升降规律，还应该有氯化钠生成，D中用液氨冷却收集。【详解】(1)装置A中二氧化锰和浓盐酸加热生成氯气、氯化锰、水，发生反应的离子方程式；(2)装置A的气密性检验方法为：用止水夹夹住装置A两端的橡胶管，打开分液漏斗旋塞，加水，一段时间后，水不能顺利流下，则气密性良好；(3) A．与浓盐酸在常温下反应生成氯化钾、氯化锰、氯气、水，实验室也可用与浓盐酸反应制备氯气，故A正确；B．用潮湿的与反应制取，氯气不需要干燥，B中试剂是饱和食盐水，目的是除去氯气中的氯化氢，故B错误；C．浓度过高时易发生分解并爆炸，所以氮气的作用之一是稀释生成的，减少实验爆炸危险，故C正确；D．Cl2O熔点为116℃，沸点为3.8℃，Cl2沸点为-34.6℃，液氨沸点为-33.5℃，D中用液氨冷却收集，氯气比Cl2O易挥发，因此从装置D中逸出气体的主要成分是，故D错误；选BD；(4)①装置C中潮湿的与以等物质的量反应，生成、气体和另一种盐X，根据化合价升降规律，生成盐X是氯化钠，所以该反应化学方程式为；②X中的阴离子是氯离子，氯离子和硝酸银反应生成氯化银沉淀，检验氯离子的方法是：取少量反应后的固体于试管中，加水溶解，滴加足量的硝酸银和稀硝酸溶液，若生成白色沉淀，则说明固体中含有氯离子；(5)氯气有毒，该装置没有尾气处理装置，为防止氯气污染空气，在装置D末端连接盛放NaOH溶液的尾气吸收装置。15．（2021·湖北高一期末）无水三氯化铁是有机合成的催化剂，为棕黄色固体，易潮解产生白雾，300℃左右时升华。实验室可用氯气与铁反应制备无水三氯化铁，图为甲组学生设计的制备装置。回答下列问题：(1)仪器a的名称是___________；装置B的作用是___________，C中盛装试剂是___________。(2)装置A中发生反应的离子方程式为___________。(3)装置D与E之间用较粗的导气管连接，原因是___________；点燃装置D处酒精灯时应先将空气排尽，原因是___________。(4)装置F的作用是___________。(5)与甲组设计对比，乙组同学去掉了装置C(其它操作不变)。实验时无论怎样改变铁粉的用量，装置D中都有少量的黑色固体残留。乙组同学猜测该黑色固体可能是___________，其依据是(用化学方程式表示)___________。【答案】分液漏斗    除去氯气中的HCl    浓硫酸        由于蒸气冷凝变成固体时容易发生堵塞玻璃导管现象，所以用较粗的导气管    防止Fe粉与装置中空气里含有的氧气发生反应    吸收尾气中的未反应的，防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入装置E中            【分析】利用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，氯气中含有氯化氢和水蒸气，对氯气和铁反应用影响，因此先用饱和食盐水除去氯化氢，再用浓硫酸除去水蒸气，氯气和铁反应生成氯化铁，最后用碱石灰进行尾气处理，防止氯气进入空气中污染空气。据此解答。【详解】(1)仪器a的名称是分液漏斗；装置B的作用是除去氯化氢气体，C中盛装试剂是浓硫酸。(2)装置A中发生反应的离子方程式为。(3)装置D与E之间用较粗的导气管连接，原因是由于蒸气冷凝变成固体时容易发生堵塞玻璃导管现象，所以用较粗的导气管；点燃装置D处酒精灯时应先将空气排尽，原因是防止Fe粉与装置中空气里含有的氧气发生反应。(4)装置F的作用是吸收尾气中的未反应的，防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入装置E中。(5)与甲组设计对比，乙组同学去掉了装置C(其它操作不变)。铁和水蒸气反应生成四氧化三铁， 方程式为：。16．（2020·云南民族大学附属中学高一月考）请分析下列氧化还原反应，该反应为实验室用MnO2和浓盐酸(注意不是稀盐酸)反应制备Cl2MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O①用单线桥法表示出电子转移方向和数量___________。②该反应的氧化剂是___________。③HCl在该反应中体现的化学性质有___________、___________。④实验测定，当MnO2足量时，无论如何控制条件，用含146gHCl的浓盐酸参与反应，得到的氯气始终小于71g，产生该现象的一个原因是HCl易挥发，另一个原因可能是___________【答案】    MnO2    酸性    还原性    盐酸浓度变稀，稀盐酸与MnO2不反应 【详解】①MnO2生成氯化锰，锰元素降低两价，HCl(浓)生成氯气，氯元素升高两价，故MnO2与HCl(浓)加热反应用单线桥法表示电子转移方向和数量为，故答案为：；②氧化剂为价态降低的反应物，MnO2锰元素价态降低，故MnO2为氧化剂，故答案为：MnO2；③HCl在该反应中一部分价态不变生成氯化锰，体现酸性，一部分价态升高生成氯气，体现还原性，故HCl在该反应中体现的化学性质有酸性、还原性，故答案为：酸性、还原性；④浓盐酸与MnO2反应生成Cl2的过程中，随着反应的进行，HCl不断被消耗，且部分HCl挥发，反应中有水生成，这些因素都导致盐酸浓度变稀，稀盐酸与MnO2不反应。故答案为：盐酸浓度变稀，稀盐酸与MnO2不反应。