人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物练习

第二节　氯及其化合物

课时2　氯气的实验室制法　氯离子的检验

【基础巩固】

1.实验室制取氯气后,产生的尾气选用下列哪种方法处理最好(　　)

A                 B

C                   D

解析: 氯气在水中的溶解度较小,而与氢氧化钠溶液则可以发生反应,所以应用氢氧化钠溶液吸收尾气,又知氯气可污染空气,所以应插入液面以下吸收。故选D项。

答案: D

2.下列说法中正确的是                                  (　　)

A.Cl-和Cl2都有毒

B.将AgNO3溶液滴入某溶液中,若出现沉淀,则说明溶液中含有Cl-

C.将NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或将氯气通入AgNO3溶液中均会出现白色沉淀

D.含Cl-的溶液和氯水一样均呈黄绿色

答案:C

3.实验室制取氯气的装置如图所示,主要操作步骤为:①加热制备氯气;②收集氯气;③检查装置气密性;④处理尾气。

下列选项中正确的实验操作顺序是                       (　　)

A.①②③④               B.③①②④

C.②④③①               D.④③①②

解析: 利用题图装置,实验室制取氯气时应先检查装置气密性,再加热制备氯气,然后收集氯气,最后处理尾气,则正确的实验操作顺序是③①②④。

答案:B

4.下列关于实验室制取氯气的说法中正确的是             (　　)

A.盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替

B.为了便于学生观察氯气的制备实验,可在讲台上直接做氯气的制备实验

C.可用饱和食盐水吸收尾气

D.可在集气瓶口放一张湿润的碘化钾淀粉试纸,观察氯气是否收集满

答案:D

5.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MnO2过量,浓盐酸就可全部被消耗

C.可用湿润的碘化钾淀粉试纸检验氯气

D.若要干燥氯气,可使用碱石灰

解析:A项,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,收集的时候导管应该长进短出,错误;B项,二氧化锰只能与浓盐酸反应,与稀盐酸不反应,所以浓盐酸不会全部被消耗,错误;C项,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,正确;D项,碱石灰为碱性干燥剂,氯气能够与碱性物质反应,不能用碱性干燥剂干燥,错误。

答案:C

6.如图所示,若关闭弹簧夹Ⅰ,打开弹簧夹Ⅱ,让一种含氯气的气体经过甲瓶后通入乙瓶中,布条不褪色;若关闭弹簧夹Ⅱ,打开弹簧夹Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是           (　　)

①浓硫酸　②NaOH溶液　③KI溶液　④饱和NaCl溶液

A.②      B.②③     C.①②③     D.①②④

解析:由题中信息知通入气体为Cl2、H2O的混合气体,湿润的氯气能使红色布条褪色,但氯气通过浓硫酸干燥后,不能使红色布条褪色;氯气经过NaOH溶液被吸收,不能使红色布条褪色;氯气经过KI溶液,发生反应:2KI+Cl22KCl+I2,氯气被吸收,不能使红色布条褪色;氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,通过饱和NaCl溶液的氯气能使红色布条褪色。

答案:C

7.(2023·广东深圳一模)进行Cl2的制备及性质探究实验的装置如图所示,下列说法错误的是                                   (　　)

A.甲中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4

B.乙的作用是除去Cl2中的HCl

C.丙中紫色石蕊溶液先变红后褪色

D.为吸收多余的Cl2, 丁中可盛放NaOH溶液

解析: 装置甲为实验室制取氯气的反应,用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下发生反应MnO2+4HCl (浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,故A项错误;装置甲中制备的Cl2中混有HCl气体,乙中饱和NaCl溶液的作用是除去Cl2中的HCl气体,故B项正确;Cl2与水反应生成HCl、HClO,且HClO具有漂白性,则丙中紫色石蕊溶液先变红后褪色,故C项正确;丁中可盛放NaOH溶液,Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO,可以吸收多余的Cl2,故D项正确。

答案:A

8.实验室用浓盐酸与MnO2制Cl2,并以干燥的Cl2为原料进行实验,装置如图所示。(已知:铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气)

(1)装置B、C中应盛放的试剂名称分别为　        、 　　 　　;从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D管,将对实验产生的不良后果是　                                   　。 

(2)实验时,先点燃A处的酒精灯,让氯气充满装置,再点燃D处的酒精灯,写出D中反应的化学方程式: 　　       　　　　　　。 

(3)F装置所起的作用是　                                   , 

　　　　　　　　　           　　　　　　。 

(4)用廉价的石灰乳吸收氯气可制得漂粉精,写出工业制漂粉精反应的化学方程式:                              　。 

解析: (1)浓盐酸具有挥发性,所以氯气中含有氯化氢,氯化氢极易溶于水,氯气难溶于饱和食盐水,所以选饱和食盐水除去氯化氢,题中指出以干燥的Cl2为原料,所以还要选用浓硫酸除去氯气中混有的水蒸气;若不经过B、C装置,则导出的混合气体中的成分是氯化氢、水蒸气、氯气,氯化氢、水蒸气均能与铁反应生成氢气,氢气和氯气混合会发生爆炸。(2)铁粉与氯气在加热条件下反应生成氯化铁,化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3。(3)氯气有毒,污染环境,不能直接排放到空气中,可用碱石灰处理尾气;空气中有水蒸气,碱石灰还能吸收水蒸气,防止其进入D中。(4)氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。

答案: (1)饱和食盐水　浓硫酸　未经除去的氯化氢和水蒸气随氯气进入D中与铁能反应生成氢气,氢气和氯气混合会发生爆炸

(2)2Fe+3Cl22FeCl3

(3)吸收多余的氯气,防止污染环境　防止空气中的水蒸气进入D中

(4)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

(二)拓展提高

9.某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取漂白粉,据此回答下列问题:

(1)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气,反应的化学方程式为                         　。 

(2)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是　                 。 

(3)C装置的作用是                             　。 

(4)家庭中使用漂白粉时,为了增强漂白能力,可加入少量的物质是　　　　　　(填字母)。 

A.食盐　   　B.食醋　  　C.烧碱　  　D.纯碱

解析: (4)漂白粉中的Ca(ClO)2与CH3COOH反应生成HClO,因此使用漂白粉时加入少量食醋,能提高漂白粉的漂白能力。

答案: (1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

(3)吸收多余Cl2,防止污染空气　(4)B

(三)挑战创新

10.(1)实验室制取氯气时,下列操作中错误的是　　　　(填字母)。 

A.装置Ⅰ可用于制取少量氯气

B.用装置Ⅱ除去氯气中的少量氯化氢

C.用装置Ⅲ制取氯气

D.用装置Ⅳ干燥氯气

(2)实验室制取干燥、纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸外,还需要的试剂是　　   　　、　　   　　、　　　　　　　。 

(3)已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气及验证它与金属的反应,每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是　　　　(填字母)。 

(4)氯气是有毒气体,必须进行尾气处理,写出实验室中氯气尾气处理的离子方程式: 　　      　　　　　　　　。 

(5)写出漂白液(有效成分为次氯酸钠)和洁厕灵(有效成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体(氯气)的离子方程式:　                 。 

解析: (1)实验室利用浓盐酸和二氧化锰混合加热制备氯气,装置Ⅰ中的盐酸是稀盐酸,不能用于制取少量氯气,A项错误;氯气也能与碳酸氢钠反应,应该用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢,且应该是长口进短口出,B项错误;实验室利用浓盐酸和二氧化锰混合加热制备氯气,装置Ⅲ中缺少加热装置,不能制取氯气,C项错误;用装置Ⅳ干燥氯气时应该是长口进短口出,D项错误。(2)实验室制取干燥、纯净的氯气,由于生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢,且氯气有毒,需要尾气处理,则除了二氧化锰、浓盐酸外还需要的试剂有除去氯化氢的饱和食盐水、干燥氯气的浓硫酸以及吸收尾气的氢氧化钠溶液。(3)浓盐酸易挥发,发生装置中生成的氯气中含有挥发的HCl和水蒸气杂质,应通入盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl,不用氢氧化钠溶液,B装置错误;氯气与金属在试管中反应若用单孔塞,容易造成试管内压强过大,且导管应插入试管底部,D装置错误。(4)氯气是有毒气体,必须进行尾气处理,实验室中氯气尾气处理一般用氢氧化钠溶液吸收,反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(5)次氯酸钠与盐酸反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O。

答案: (1)ABCD

(2)饱和食盐水　浓硫酸　氢氧化钠溶液

(3)BD

(4)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O

(5)Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O