人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物第2课时当堂达标检测题

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第二章 第二节 第2课时





请同学们认真完成 [练案10]


基 础 达 标


一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)


1．在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是( C )





解析：集气瓶用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞弹出，A项错误；因为Cl2比空气的密度大，用B项装置收集时，Cl2应从短管进入，空气从长管排出，B项错误；C项装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，C项正确；由于Cl2和NaOH溶液反应，所以D项装置不能收集到Cl2，D项错误。


2．下列离子方程式书写正确的是( A )


A．氯气溶于水：Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO


B．氯气和烧碱作用：Cl2＋OH－===2Cl－＋H2O


C．浓盐酸制取氯气：MnO2＋2H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))Cl2↑＋Mn2＋＋H2O


D．钠和水作用：Na＋2H2O===Na＋＋H2↑＋2OH－


解析：HClO是难电离的弱酸，写化学式，A项正确；B项还有ClO－生成；C、D两项均没配平。


3．下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是( D )


A．将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质


B．实验室制取Cl2的反应中，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用


C．实验室用如图装置除去Cl2中少量的HCl





D．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集


解析：Cl2可与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，引入新的杂质，并且消耗Cl2，A项不正确；实验室制取Cl2的反应中，浓盐酸起到酸性和还原剂的作用，B项不正确；用饱和食盐水除去Cl2中少量的HCl气体时，导气管应长进短出，C项不正确；因为Cl2能溶于水，而难溶于饱和食盐水，故实验室可用排饱和食盐水法收集Cl2，D项正确。


4．现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水，可用来区别它们的一种试剂是( C )


A．AgNO3溶液 B．酚酞溶液


C．紫色石蕊溶液D．饱和食盐水


解析：紫色石蕊溶液遇盐酸变红，遇NaCl溶液无明显现象，遇NaOH溶液变蓝，遇新制氯水先变红后褪色。


5．下列变化不能直接实现的是( D )


①(HCl)→②(Cl2)→③[Ca(ClO)2]→④(HClO)→⑤(CO2)


A．①→②B．②→③


C．③→④D．④→⑤


解析：HClO的酸性比碳酸弱，所以HClO不能直接与碳酸盐反应生成CO2。


二、非选择题


6．有一包白色固体，它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，进行下列实验：


①溶于水，得无色溶液；


②在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀；


③再滴加稀硝酸，沉淀量减少但不完全消失，同时有气泡生成。


根据上述现象判断：


(1)白色固体一定含有的成分是__KCl和K2CO3__，可能含有的成分是__KNO3__；


(2)请写出上述实验中有关反应的离子方程式：__Ag＋＋Cl－===AgCl↓，2Ag＋＋COeq \\al(2－,3)===Ag2CO3↓，Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑__。


解析：由②中产生白色沉淀知，原白色固体可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种；由③中沉淀量减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；根据沉淀不完全消失可知，一定含有KCl。


7．Cl2是一种重要的化工原料，下图是一些含氯产品。





(1)①中钢瓶上应贴的标签为__C__。


A．腐蚀品B．爆炸品


C．有毒品D．易燃品


(2)工业上利用Cl2制盐酸，其化学方程式为__H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl__。Cl2溶于水可制得氯水，检验一瓶氯水是否已经完全变质，可选用的试剂是__D__。


A．硝酸银溶液B．酚酞溶液


C．碳酸钠溶液D．紫色石蕊溶液


(3)将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热，被氧化的HCl的质量是__7.3__ g。


解析：(1)Cl2有毒，贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。


(2)久置氯水的成分为稀盐酸，新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－，新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体，遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液先变红后褪色，而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液只变红色。


(3)利用化学方程式进行计算。


MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O


87 g 146 g


8.7 g m(HCl)


eq \f(87 g,146 g)＝eq \f(8.7 g,mHCl)


解得m(HCl)＝14.6 g


被氧化的HCl的质量为参加反应HCl的质量的一半，即7.3 g。


8．在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图：





(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：


__E__接__C__；__D__接__A__；__B__接__H__；__G__接__F__。


(2)装置中，饱和食盐水的作用是__除去氯气中的HCl杂质__；NaOH溶液的作用是__吸收多余的氯气，防止污染空气__。


(3)化学实验中常用湿润的淀粉KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到__试纸变蓝__，反应的化学方程式为__2KI＋Cl2===2KCl＋I2__。


(4)写出下列化学反应的化学方程式：


①气体发生装置中进行的反应：__MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O__。


②NaOH溶液中发生的反应：__2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O__。


解析：(1)按照制备气体的“发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。(2)题述装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质，浓硫酸的作用是干燥Cl2，NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2。(3)湿润的淀粉KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，淀粉遇I2变蓝。


能 力 提 升


一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)


1．某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( CD )





A．图Ⅰ：若MnO2过量，则HCl可全部消耗完


B．图Ⅱ：证明新制氯水只具有酸性


C．图Ⅲ：产生了棕黄色的烟


D．图Ⅳ：湿润的有色布条褪色


解析：MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，随着反应的进行，浓盐酸浓度变小，MnO2不与稀盐酸反应，即使MnO2过量，HCl也不能全部消耗完，A错误；不仅能证明新制氯水具有酸性，还可以证明新制氯水具有漂白性，B错误；铜丝在Cl2中燃烧，生成棕黄色的烟，C正确。Cl2与H2O反应生成HClO，a中布条不褪色，b中湿润布条褪色，证明Cl2没有漂白性，具有漂白性的HClO使湿润的有色布条褪色，D正确。


2．为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素，选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是( C )


①滴加AgNO3溶液 ②加水溶解 ③过滤、取滤液 ④与二氧化锰混合加热 ⑤加稀硝酸 ⑥与浓盐酸反应 ⑦与NaOH溶液混合加热


A．⑥⑦①⑤ B．⑥⑦


C．④②③①⑤D．②①⑤


解析：氯酸钾晶体中无Cl－，要证明氯酸钾晶体中含有氯元素，就必须使之产生Cl－。故可通过与MnO2混合加热使之分解产生KCl，然后再通过检验Cl－的存在，证明其含有氯元素。由于MnO2不溶于水，故可通过加水溶解、过滤的方法分离出MnO2，然后向滤液中加AgNO3溶液和稀硝酸进行验证。


3．在自来水的生产中，常通入适量氯气进行杀菌消毒，氯气与水反应的产物之一是盐酸。市场上有些不法商贩为牟取暴利，利用自来水冒充纯净水桶装出售。为辨别真伪，可用下列哪一种试剂来鉴别( D )


A．酚酞试液B．氯化钡溶液


C．氢氧化钠溶液D．硝酸银溶液


解析：因纯净水中不含氯离子，而自来水中含氯离子，所以向两样品中加入硝酸银溶液，产生白色浑浊的为自来水，反之是纯净水，D正确。


二、非选择题


4．下面是两位同学设计的证明碳酸钠样品中含有氯化钠的实验方案。


甲：取样品少许加入试管中，加入适量的蒸馏水使之溶解，配成溶液，然后加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成。


乙：取样品少许加入试管中，加入适量的自来水使之溶解，配成溶液，然后滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成。


(1)两个方案均有不合理之处，请指出：


甲__AgNO3溶液没有用稀硝酸酸化，不能排除COeq \\al(2－,3)的干扰__。


乙__用自来水配制溶液会引入Cl－，影响Cl－检验__。


(2)合理的实验方案为__取少许样品加入试管中，加入适量的蒸馏水配成溶液，然后加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成__。


解析：甲方案中没有用稀硝酸排除COeq \\al(2－,3)的干扰，Ag2CO3也是白色沉淀。乙方案中用自来水配制溶液，自来水中含有Cl－，影响Cl－的检验。


5．某校化学实验兴趣小组探究在实验室制备Cl2的过程中是否有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl2的某些性质。甲同学设计了如图所示的实验装置(部分支撑用的铁架台省略)。





按要求回答下列问题。


(1)①装置B中盛放的试剂名称为__无水硫酸铜__，作用是__证明有水蒸气挥发出来__，现象是__白色固体变为蓝色__。


②装置D和E中出现的不同现象说明__氯气无漂白性，次氯酸有漂白性__。


③装置F的作用是__吸收氯气__。


④写出装置G中发生反应的离子方程式：__Ag＋＋Cl－===AgCl↓__。


(2)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溶液中的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在__F__与__G__之间(填装置字母)，装置中应放入__湿润的淀粉－KI试纸(或湿润的有色布条)__(填试剂或用品名称)。


解析：(1)①白色无水硫酸铜吸水生成蓝色晶体，可检验挥发出的气体中含有水蒸气。②干燥的有色布条不褪色，说明氯气与HCl不具有漂白性；湿润的有色布条褪色，由于氯气与水反应生成HCl与次氯酸，盐酸不具有漂白性，所以使有色布条褪色的物质是次氯酸，故次氯酸具有漂白性。③用四氯化碳吸收氯气，防止干扰G中氯化氢的检验。④氯化氢与硝酸银反应生成氯化银和硝酸，反应离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。


(2)未完全吸收的氯气与水反应会生成HCl，干扰G中氯化氢的检验，故在F、G之间加一装置，用湿润的淀粉－KI试纸或湿润的有色布条检验氯气是否被完全吸收。


6．某研究小组为了制备84消毒液(主要成分为NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料：“氯气与水的反应是放热反应，在加热条件下氯气与碱液发生如下反应：3Cl2＋6OH－eq \(=====,\s\up7(70 ℃))5Cl－＋ClOeq \\al(－,3)＋3H2O”。





回答下列问题：


(1)装置中的试管内发生反应的离子方程式为__Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O__。


(2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶？__不能__(填


“能”或“不能”，下同)，理由是__氯气中混有的HCl气体进入试管中会和氢氧化钠溶液反应，降低NaClO的产量和纯度__。


(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？__能__，理由是__少量水蒸气进入试管中不影响反应__。


(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？__不能__，理由是__氯气与水的反应是放热反应，反应时温度升高，可能引起副反应生成NaClO3__。


解析：本题具有较强的综合性，装置产生的Cl2在冰水冷却下与NaOH发生反应制得消毒液。发生装置产生的Cl2必须通过饱和NaCl溶液除去HCl，否则HCl与NaOH反应将生成NaCl，降低NaClO的产量和纯度；但干燥装置可以省略，因为少量水蒸气不会影响试管中反应；冷却装置不可省略，因为题给信息：氯气与水的反应是放热反应，会使试管内温度升高，引起副反应：3Cl2＋6OH－eq \(=====,\s\up7(70 ℃))5Cl－＋ClOeq \\al(－,3)＋3H2O。