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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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    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+H2OHCl+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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