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第11讲 氯气的制备及氯离子检验-2023-2024学年高一化学易混易错巧讲精练(人教版2019必修第一册)
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这是一份第11讲 氯气的制备及氯离子检验-2023-2024学年高一化学易混易错巧讲精练(人教版2019必修第一册),共17页。试卷主要包含了实验室制取Cl2的实验原理,常见的气体制备的系列装置, Cl-的检验等内容,欢迎下载使用。
第11讲 Cl2的制备及Cl-检验
必备知识
一、实验室制取Cl2的实验原理
1.用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化浓盐酸。实验室制取氯气的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。浓盐酸的性质表现为:还原性和酸性。
2.其它制备氯气的反应原理
①K2Cr2O7+14HCl ===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
②2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
③KClO3+6HCl(浓) ===KCl+3Cl2↑+3H2O
④Ca(ClO)2+4HCl===CaCl2+2Cl2↑+2H2O
3.实验装置及制备流程
气体发生装置
安全
装置
净化
装置
主体实
验装置
尾气处
理装置
固体+液体
气体
防堵塞或
防倒吸
除气体杂
质或干燥
进行目标实验或气体收集
防污染
防倒吸
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
饱和食盐水除HCl
浓H2SO4吸收H2O
向上排空
法收集Cl2
NaOH溶液
吸收Cl2
Cl2的验满的方法
将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察试纸立即发生先变红后褪色的变化,已集满
将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满
实验室制取Cl2时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满
4.Cl2的验满方法
5.工业制法
电解饱和食盐水,反应的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。
二、常见的气体制备的系列装置
1.常见的气体发生装置
固+固(液)加热
启普发生器
简易装置
固+液不加热
固+固加热
2.常见的净化和干燥装置
3.常见的安全装置
4.常见的收集装置
5.常见的尾气处理装置
收集式
燃烧式
吸收式
三、 Cl-的检验
待测液
白色沉淀
沉淀不溶解
溶液中含有Cl-
滴加稀
HNO3
结论
滴加
AgNO3
溶液
易混易错点
一、实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时的易错点:
1.为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发。
2.因Cl-浓度越小,其还原性越弱,所以必须用浓盐酸加热才可反应,稀盐酸不反应。
3.实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
4.尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为溶液中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
二、Cl2性质探究实验及实验目的分析
A
B
C
H
D
L
G
F
I
E
K
J
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
饱和NaCl溶液
——
除HCl气体
B
浓硫酸
——
验证干燥的氯气无漂白作用,湿润的氯气(含HClO)有漂白作用
C
干燥红色布条
无明显变化
D
湿润红色布条
红色布条褪色
E
石蕊溶液
先变红后褪色
与H2O反应生成HCl和HClO
F
硝酸酸化的AgNO3溶液
生成白色沉淀
溶液中有Cl-存在
G
含SO2的BaCl溶液
生成白色沉淀
验证氯气具有强氧化性,可与金属及还原性化合物反应
H
Na2S溶液
有浅黄色沉淀生成
I
淀粉KI溶液
溶液变蓝
J
FeBr2溶液
浅绿色→棕黄色→深红棕色
K
Mg或Na
燃烧剧烈,有白色固体生成
L
NaOH溶液
——
吸收多余的氯气
三、氯离子(Cl-)的检验
1.实验探究
实验现象
离子方程式
加入AgNO3
溶液
加入稀硝酸
稀盐酸
产生白色沉淀
沉淀不溶解
Ag++Cl-===AgCl↓
NaCl溶液
产生白色沉淀
沉淀不溶解
Ag++Cl-===AgCl↓
Na2CO3溶液
产生白色沉淀
沉淀溶解,放出无色气体
2Ag++CO===Ag2CO3↓、
Ag2CO3+2H+===
2Ag++CO2↑+H2O
2.氯离子的检验方法
(1)操作方法:向未知溶液中先加AgNO3溶液,再加稀硝酸。
(2)现象:产生白色沉淀,加稀硝酸时,沉淀不溶解。
(3)原理:Ag++Cl-===AgCl↓(离子方程式)。
(4)加入稀硝酸的目的:排除CO等离子的干扰。
细剖精析·易混不混·易错不错
1.含0.4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2共热,能否得到0.1 mol Cl2?为什么?
【细剖精析】
不能。随着反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,不能再被MnO2氧化,同时由于盐酸具有挥发性,反应过程中HCl也会挥发而损失。
2.下列说法是否正确?
(1)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4( )
【细剖精析】
错误,在反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,被氧化的氯化氢只有总量的一半,所以,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2。
(2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl( )
【细剖精析】
错误,NaHCO3溶液吸收Cl2和HCl,同时生成杂质气体CO2。
(3)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2 ( )
【细剖精析】
错误,碱石灰的主要成分为氢氧化钠和氧化钙,氯气会和碱石灰反应,不能干燥Cl2
(4)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2 ( )
【细剖精析】
错误,澄清石灰水的浓度很小,不能确保氯气被完全吸收。
(5)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满( )
【细剖精析】
错误,必须用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满。
3.若在某无色溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有Cl-吗?
【细剖精析】
不一定。因为Ag+也可与CO等反应生成白色的Ag2CO3沉淀。
4.若被检验的溶液中既有Cl-也含有SO,应如何检验是否含有Cl-?
【细剖精析】
因为Ag2SO4微溶于水,SO的存在会干扰Cl-的检验,故先加足量Ba(NO3)2溶液除去溶液中的SO,然后再加入硝酸酸化的AgNO3溶液,看是否产生白色沉淀,检验Cl-的存在。
5.Cl2的实验室制取的实验流程
回答下列问题:
(1)除了MnO2能氧化浓盐酸制Cl2外,还有哪些氧化剂?举例说明。
【细剖精析】
KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7这些氧化剂氧化性较强,氧化浓盐酸时可以不用加热。
(2)饱和食盐水能否换成Na2CO3溶液?为什么?
【细剖精析】
否,Na2CO3溶液吸收Cl2和HCl,同时生成杂质气体CO2。
(3)瓶中浓硫酸能否换成P2O5干燥剂?为什么?
【细剖精析】
否,P2O5为固体,不能放于洗气瓶,应放于干燥管中。
(4)上述两个除杂装置能否颠倒?为什么?
【细剖精析】
否,若颠倒收集不到干燥的Cl2。
(5)收集Cl2除了用向上排空气法外还可用什么法?
【细剖精析】
排饱和食盐水法。
(6)若MnO2足量,浓盐酸能完全反应吗?为什么?
【细剖精析】
不能,当浓盐酸变稀时,反应可能停止。
(7)某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理,同时还可以制得漂白粉,你认为该同学的想法是否合理?
【细剖精析】
不合理。澄清石灰水的浓度很小,不能确保氯气被完全吸收,制备漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。
(8)如何检验Cl2?
【细剖精析】
使湿润的淀粉KI试纸放于管口,试纸变蓝或使湿润的蓝色石蕊试纸放于管口,试纸先变红后褪色。
对点训练
1.检验Cl-所用的试剂为AgNO3和HNO3,HNO3的作用是
A.防止CO的干扰 B.防止Cl-的干扰 C.生成AgNO3沉淀 D.防止NO的干扰
【答案】A
【解析】
检验Cl-时, 加入AgNO3会生成AgCl白色沉淀,而Ag2CO3同样是白色沉淀,但加入稀HNO3后,AgCl不溶解,而Ag2CO3溶解于稀HNO3,所以加稀HNO3的作用是防止CO的干扰。
故选A。
2.检验某无SO的溶液中是否含有Cl-,正确的操作是
A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀
B.取样,先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,先加稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
D.取样,加少量AgNO3溶液,有白色沉淀,再加稀HNO3,看白色沉淀是否消失
【答案】D
【解析】
A.碳酸根离子也能够与银离子反应生成白色沉淀,所以滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,溶液中不一定含氯离子,故A错误;
B.加入盐酸酸化,溶液中引进了氯离子,无法证明原溶液中是否存在氯离子,故B错误;
C.溶液中若含亚硫酸根离子会被稀硝酸氧化成硫酸根离子,硫酸根离子能够与银离子反应生成沉淀,干扰了氯离子的检验,故C错误;
D.检验氯离子时,先加入硝酸银溶液,若生成白色沉淀,然后加入硝酸,若白色沉淀不消失,则溶液中含有氯离子,否则不含氯离子,故D正确;
故选D。
3.某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题。
(1)下列方法中,可制得氯气的正确组合是________。
①MnO2和浓盐酸混合共热 ②KMnO4和浓盐酸混合
③次氯酸钠和浓盐酸混合 ④K2Cr2O7和浓盐酸混合
⑤KClO3和浓盐酸混合
A.①②⑤ B.②④⑤ C.①②④ D.全部可以
(2)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是
________________________________________________________________________。
(3)①装置B的作用是__________,现象是___________________________________。
②装置D和E出现的不同现象说明的问题是________________________________。
③装置F的作用是______________________________________________________。
④写出装置G中发生反应的离子方程式:____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为装置应加在________与________之间(填装置字母序号),装置中应放____________________试剂。
【答案】
(1)D
(2)浓盐酸随着反应的进行浓度逐渐降低,最终变为稀盐酸,反应不再产生氯气
(3)①证明有水蒸气产生 白色固体变蓝色
②氯气无漂白性,次氯酸有漂白性
③吸收氯气
④Ag++Cl-===AgCl↓
(4)F G 湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条)
【解析】
实验目的是证明Cl2中混有水蒸气和HCl气体,同时证明干燥Cl2和潮湿Cl2有无漂白性。首先从(1)题中选择正确的组合利用A装置制备Cl2;然后根据实验目的,再分析其他每个装置的作用。只有B装置能够证明水蒸气的存在,则B装置中的药品为CuSO4粉末;D、E装置用来证明干燥Cl2无漂白性,潮湿氯气发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,HClO具有强氧化性,因此潮湿Cl2具有漂白性。G装置是用来证明HCl气体的,因为Cl2与AgNO3溶液反应也能生成AgCl沉淀,因此F装置利用是Cl2易溶于CCl4的性质除去Cl2,F、G装置之间应增加验证Cl2被除尽的装置。
提升训练
1.氯气有毒,且大量制取的难度较大、污染严重,在培养皿中研究氯气的性质可实现“绿色实验”。在培养皿的点滴板中央孔穴中滴加能生成氯气的试剂(如漂粉精与盐酸),然后分别滴加所要进行实验的试剂,如下图。下列是某学生观察到的现象、解释与结论,其中不符合事实的是
选项
实验现象
解释
结论
A
淀粉溶液变蓝
氯气置换出中的碘使淀粉变蓝
氧化性:
B
溶液中出现淡黄色沉淀
氯气置换出中的硫
非金属性:
C
湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色
氯气与水反应生成盐酸和次氯酸
氯气具有漂白性
D
和溶液的小液滴变红
被氧化成后,再与溶液反应变红
具有还原性
【答案】C
【解析】
A.溶液变蓝说明生成了碘单质,说明生成氯气将碘离子氧化成碘单质,则氧化性:Cl2>I2,故A正确;
B.Na2S溶液中出现淡黄色沉淀,说明生成单质硫,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知:氧化性:Cl2>S,则非金属性:Cl>S,故B正确;
C.次氯酸使红色石蕊试纸褪色,而不是氯气具有漂白性,故C错误;
D.FeCl2和KSCN溶液的小液滴变红,说明亚铁转化为铁离子,铁元素的化合价升高,是还原剂,即FeCl2具有还原性,故D正确;
答案为C。
2.下列有关实验说法,不正确的是
A.不慎将苯酚沾到皮肤上时,应立即用酒精洗涤,再用水冲洗
B.将两块未擦去氧化膜的铝片分别投入到1mol·L-1CuSO4溶液和1mol·L-1CuCl2溶液中,一段时间后,在CuCl2溶液中铝片表面能观察到明显的反应现象
C.在“火柴头中氯元素的检验”实验中,摘下几根未燃过的火柴头,将其浸于水中,稍后取少量溶液于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸后,即可判断火柴头中有氯离子的存在
D.从Na2S2O3和H2SO4两溶液相混合开始计时,到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“+”字完全遮盖时结束,通过比较记录所需时间,可判断反应速率的大小
【答案】C
【解析】
A.苯酚易溶于酒精,不慎将苯酚沾到皮肤上时,应立即用酒精洗涤,再用水冲洗,故A正确;
B.氯离子可破坏氧化膜,所以一段时间后,在CuCl2溶液中铝片表面能观察到明显的反应现象,故B正确;
C.未燃过的火柴头中氯元素不是以氯离子的形式存在,故C错误;
D.测定Na2S2O3溶液跟稀H2SO4反应的速率,以两溶液混合时开始计时,到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“+”字完全遮盖时结束计时,根据所需要的时间判断反应速率的大小,故D正确;
故答案为C。
3.下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入溶液,有白色沉淀生成,再加入足量稀硝酸,白色沉淀不溶解
该溶液中一定含有
B
向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
C
向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定含有
D
向紫色石蕊溶液中加入氯水,溶液先变红,随后褪色
氯水中含有酸性物质和漂白性物质
【答案】B
【解析】
A.向某溶液中加入溶液,有白色沉淀生成,再加入足量稀硝酸,白色沉淀不溶解,该白色沉淀为AgCl,则溶液中含有Cl-,实验操作及现象与结论相符,故A不选;
B.向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能为二氧化碳,也可能为二氧化硫,说明溶液中可能存在、HCO、等离子,实验操作及现象与结论不相符,故B选;
C.向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨气,说明溶液中存在,实验操作及现象与结论相符,故C不选;
D.氯水中存在H+和HClO,向紫色石蕊溶液中加入氯水,溶液先变红,随后褪色,实验操作及现象与结论相符,故D不选;
故选B。
4.某研究性小组用如图所示装置制取氯气及探究氯气性质。请回答下列问题:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过___________(填仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。
(2)仪器链接顺序为a→_____→_____→d→e→_____→_____→_____→_____→l,写出浓盐酸和二氧化锰反应产生氯气的化学反应方程式:___________,并写出离子反应方程式:___________。
(3)实验中可观察到③的锥形瓶里溶液的颜色变化情况是___________。
【答案】(1)分液漏斗 (2) c b g i h f MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (3) 紫色石蕊试液先变红色,后褪色
【解析】
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过分液漏斗向烧瓶中加入适量的浓盐酸,故答案为:分液漏斗;
(2)仪器连接的一般顺序为:气体发生装置-气体净化装置-气体性质的验证装置或收集装置-尾气吸收装置。生成的氯气中含水蒸气和氯化氢杂质,先通过饱和食盐水除去氯化氢,然后通入紫色石蕊试液中观察现象,再通过浓硫酸干燥,然后收集氯气,氯气的密度大于空气,需要长进短出,最后通入氢氧化钠溶液吸收尾气,仪器连接顺序为:a→c→b→d→e→g→i→h→f→l,二氧化锰与浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:c;b;g;i;h;f;MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)氯气通入装置③,氯气和水反应,Cl2 + H2O=HCl +HClO,次氯酸具有漂白作用,因此③的锥形瓶中溶液先变红色,然后褪色,故答案为:紫色石蕊试液先变红色,后褪色。
5.“84消毒液”是生活中常用的消毒剂,可与硫酸溶液反应制取氯气,反应原理为:NaClO+NaCl+H2SO4Na2SO4 + Cl2↑ + H2O;为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置:
(1)从①、②、③装置中选择合适的制氯气装置(A 处) _____________ (填写序号)。
(2)装置 B、C 中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置 B 中的布条也褪色,其原因可能是 ____________________________________;说明该装置存在明显的缺陷,为解决上述问题,请提出合理的改进的方法 _________________________________________________________。
(3)氯气通到FeCl2 溶液中发生反应的离子方程式:_________________ 。
(4)氯气通到饱和NaHCO3溶液能产生无色气体,已知酸性:盐酸 > 碳酸 > 次氯酸, 该实验证明氯气与水反应的生成物中含有 _______________ (填“盐酸”或“次氯酸”)。
(5)该同学运用了哪些方法探究氯气的性质______________。
A.分类法 B.观察法 C.对比法 D.定量研究法 E.实验探究法
【答案】(1)② (2) Cl2中混有少量的水蒸气 在A和B 之间增加盛有浓H2SO4的洗气瓶 (3) 2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl- (4) 盐酸 (5) BCE
【解析】
(1)由NaClO+NaCl+H2SO4Na2SO4 + Cl2↑ + H2O可知,反应属于固体与液体加热制气体,所以选装置②,故答案为:②;
(2)氯气不能使有色布条褪色,而氯气与水反应的产物HClO具有漂白性,能使有色布条褪色,装置B中干燥的有色布条褪色,说明Cl2中混有少量的水蒸气,应在A和B之间增加盛有浓H2SO4的洗气瓶,除去Cl2中的水蒸气,故答案为:Cl2中混有少量的水蒸气;在A和B 之间增加盛有浓H2SO4的洗气瓶;
(3)氯气把 Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cl-,反应离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl-;
(4)氯气通入水溶液会反应生成盐酸和次氯酸,酸性:盐酸>碳酸>次氯酸,氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体,证明氯气与水反应的生成物中含有盐酸,故答案为:盐酸;
(5)由题可知,该同学运用实验探究氯气的性质,通过观察实验现象得出结论,使用干燥的红色布条和湿润的红色布条进行对比,因此运用的方法有观察法、对比法、实验探究法,故答案为BCE。
6.某研究性学习小组用下图所示装置制取氯气并探究氯气的性质。请回答下列问题:
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的MnO2和NaCl,通过 (填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓硫酸。
(2)某同学查阅资料后发现浓硫酸与二氧化锰反应产生氧气。先需要你帮该同学设计一个实验,既要完成(3)、(4)的实验,又要探究有氧气产生的实验。仪器连接顺序为a→( )→( )→d→e→( )→( )→( )→( )→l,证明有氧气的操作是 ,写出浓硫酸与二氧化锰反应产生氧气的化学方程式
(3) 实验中可观察到③的锥形瓶里溶液的颜色变化
(4)取出④中的集气瓶进行氯气与铜的反应实验,应该进行的操作是 后立刻放入充满氯气的集气瓶中。实验中有同学提出应该在集气瓶底先放少量的水或细沙,你认为是否一定要放 ;理由是 。
【答案】
(1)分液漏斗(2分)
(2)a→c→b→d→e→i→h→g→f→l;(3分,有错就不给分)
在m处,用带火星的木条看是否复燃,若能,说明有氧气生成。(2分)
2Mn02+2H2SO4(浓)2MnSO4+O2↑+2H20(3分)
(3)紫色→红色→无色→黄绿(2分)
(4)用坩埚钳夹住一束细铜丝,灼热(1分);不需要(或不一定)(1分);实验中生成的是烟而不是温度较高的固体熔融物,不会使瓶底炸裂。(1分)
【解析】
本题是参照2009年考试大纲,对09年出题方式的一次探索,是落实课本实验与探究性实验的创新设计。教材中给出二氧化锰与浓盐酸反应可以制备氯气,浓盐酸可以用固体氯化钠和浓硫酸反应代替。结合新的信息发现,三者混合发生反应Mn02+2NaCl+2H2SO4(浓)Na2SO4+MnSO4+Cl2↑+2H20。为了完成实验(3)、(4),仪器连接顺序为发生装置——净化装置——氯气与石蕊作用——干燥——收集氯气(与铜反应)——尾气吸收(继续做试验证明氧气)。氯气通入石蕊先变红后褪色,如果继续通氯气,则溶液变为黄绿色。氯气与铜反应生成棕黄色烟,不生成固体熔融物,不用铺细沙。信息给出浓硫酸能与二氧化锰反应生成氧气,反应方程式可根据电子守恒写出:2Mn02+2H2SO4(浓)2MnSO4+O2↑+2H20。
7.某研究性学习小组设计如图装置制取氯气并检验氯气的某些性质。
(1) 制取Cl2,检验干燥氯气是否有漂白性。
① 盛装浓盐酸的仪器的名称是________________,烧瓶中发生反应的化学方程式为______________
② B中盛有饱和食盐水,其作用是_____________,C中盛装的试剂是______________
③通入Cl2后,D、E中观察到的现象是_____________;根据现象可得出的结论是_______________
④ F中盛有NaOH溶液,其作用是__________________,若有2.24 L(标准状况下)Cl2被NaOH溶液完全吸收,则反应过程中转移的电子为________mol。
(2) 探究铁丝在Cl2中燃烧的产物
某同学认为,当足量Cl2与少量铁丝反应时生成FeCl3,当少量Cl2与足量铁丝反应时生成FeCl2。为检验该观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃,取其表面生成物配制成溶液A、B,并取溶液进行以下实验,请填写下表中的空格。
实验方法
实验现象
结论
分别向A、B溶液中滴加2滴①_______________溶液
②_______________
生成物中都有FeCl3
分别向A、B溶液中滴加几滴KMnO4溶液
两份溶液颜色均无明显变化
生成物中都不含③___________
④ 根据实验结论,铁丝在Cl2中点燃的化学方程式:____________________。
【答案】(1) ①分液漏斗 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O ② 除去Cl2中混有的HCl 浓硫酸 ③ D中布条不褪色,E中布条褪色 干燥的Cl2 没有漂白性 ④ 吸收氯气,防止环境污染 0.1 (2) ① KSCN ② 两份溶液都变血红色 ③ FeCl2 ④ 2Fe+3Cl2 2FeCl3
【解析】(1)① 盛装浓盐酸的仪器的名称是分液漏斗,烧瓶中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②A中排出的气体含有氯化氢和水蒸汽,所以装置B中盛放饱和氯化钠溶液除掉氯气中的氯化氢,装置 C中盛放浓硫酸吸收水蒸汽。
③干燥的氯气没有漂白性,D中观察到的现象是布条不褪色;氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,所以E中的布条褪色;根据现象可得出的结论是干燥的Cl2 没有漂白性。
④氯气有毒,为防止氯气污染空气,装置F中盛放氢氧化钠溶液吸收氯气。若有2.24 L(标准状况下)Cl2被NaOH溶液完全吸收,反应中氯气既是氧化剂又是还原剂,反应过程中转移的电子为0.1mol。
(2)因为与KSCN反应,溶液变为血红色,分别向A、B溶液中滴加2滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,生成物中都有FeCl3;不能使KMnO4溶液褪色、能被KMnO4氧化,使溶液褪色;分别向A、B溶液中滴加几滴KMnO4溶液,两份溶液颜色均无明显变化,生成物中都不含。④ 根据实验结论,铁丝在Cl2中点燃的化学方程式2Fe+3Cl2 2FeCl3
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