高中化学第二节 氯及其化合物精练

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课时作业10 氯气的实验室制法和氯离子的检验


[学业达标]


1．下列说法不正确的是( )


A．氯元素在自然界中存在游离态，只是量极少


B．海水中的氯元素主要以NaCl等盐的形式存在


C．人体的血液中含有NaCl，其浓度大约为0.9%


D．氯化钠对维持人体的生理功能有着重要作用


2．下列说法正确的是( )


A．实验室用排水法收集氯气


B．闻氯气气味时，用手轻轻在集气瓶口扇动，使极少量氯气飘进鼻孔


C．Cl－和Cl2均有毒


D．Cl－和Cl2均呈黄绿色


3．检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是( )


A．用干燥的蓝色石蕊试纸检验


B．用干燥有色布条检验


C．将气体通入硝酸银溶液检验


D．用湿润的淀粉­KI试纸检验


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( )


A．AgNO3溶液 B．酚酞溶液


C．紫色石蕊溶液 D．饱和食盐水


5．下列关于实验室制取氯气的说法正确的是( )


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淀粉碘化钾试纸，观察氯气是否收集满


6．能证明某溶液中含有NaCl的是( )


A．焰色反应是黄色


B．溶液有咸味


C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀


D．焰色反应是黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀


7．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( )





8．已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2，下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置，下列叙述不正确的是( )





A．在试管①中盛有饱和食盐水，用试管②收集Cl2


B．用试管①收集Cl2，试管②可防止NaOH溶液倒吸到试管①中


C．③用于吸收多余的Cl2，防止污染环境


D．用该装置收集到的Cl2中会混有HCl气体和水蒸气


9．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验其与金属的反应，每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是( )





A．①和②处 B．只有②处


C．②和③处 D．②、③、④处


10．下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是( )





A．a—b—c—d—e—f—g—h


B．a—e—d—c—b—h—i—g


C．a—d—e—c—b—h—i—g


D．a—c—b—d—e—h—i—f


11．下列离子方程式书写正确的是( )


A．氯气跟水反应Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－


B．二氧化锰跟浓盐酸共热制Cl2


MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O


C．向氯化亚铁溶液中通入氯气Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－


D．向稀漂白粉溶液中通入足量二氧化碳


Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO


12．实验室用浓盐酸与足量的二氧化锰反应产生少量的氯气。若反应过程中消耗了7.3 g HCl，理论上可收集到的氯气的质量( )


A．等于3.55 g B．小于3.55 g


C．大于3.55 g D．约等于7.1 g


13．自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是( )








A．酚酞溶液 B．氯化钡溶液


C．氢氧化钠溶液 D．硝酸银溶液


[等级突破]


14．用如图所示装置可以完成一系列实验(图中夹持装置已略去)。





用装置A由浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体，装置B中的三处棉花依次做了如下处理：①包有某固体物质，②蘸有KI溶液，③蘸有石蕊溶液。请回答下列问题：


(1)仪器P的名称是________。


(2)①处包有的某固体物质可能是(填字母)________。


a．MnO2 b．KMnO4


c．KCl d．Cu


反应开始后，观察到②处有棕黄色物质产生，写出②处发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________。


(3)在实验过程中，在③处能观察到________________________________________________________________________。


(4)甲同学为了验证剩余气体的主要成分，在C中设计了如图装置，D中装有铜丝网，装置E的试管中不加任何试剂，装置F的烧杯中加入适量的AgNO3溶液。





①实验过程中，装置D的作用是________________________________________________________________________；


②装置F中的现象是________________________________________________________________________；


写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________。


15．工业上，向500～600 ℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。





回答下列问题：


(1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为________________，装置B中加入的试剂是________________。


(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取__________。尾气的成分是__________。若仍用D装置进行尾气处理，存在的问题是__________、__________。


(3)若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3。欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先________，再________。





课时作业10 氯气的实验室制法和氯离子的检验


1．解析：自然界中不存在游离态的氯，氯元素全部以化合态的形式形在。A选项错误。


答案：A


2．解析：氯气能溶于水，密度比空气大，不能用排水法收集氯气，应该用向上排空气法收集。Cl－无色、无毒。


答案：B


3．解析：HClO具有漂白性，而Cl2不具有，在干燥环境下，Cl2不能转变为HClO，因而无漂白性，无法与HCl气体区分。气体通入AgNO3溶液都产生白色沉淀，因为Cl2与H2O反应也产生Cl－。Cl2与KI反应产生I2，淀粉遇I2变蓝，可以与HCl区分。


答案：D


4．解析：盐酸遇紫色石蕊溶液变红，NaCl溶液遇紫色石蕊溶液无明显现象，NaOH溶液遇紫色石蕊溶液变蓝，新制氯水遇紫色石蕊溶液先变红后褪色。


答案：C


5．解析：盛浓盐酸的分液漏斗若用长颈漏斗代替无法控制盐酸的用量，A错误；在讲台上直接做氯气的制备实验，没有在通风橱中进行，容易造成中毒事件，B错误；饱和食盐水不能与氯气反应，不能用于吸收尾气，C错误；可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸，若试纸变蓝，则氯气集满，D正确。


答案：D


6．解析：要证明含有Na＋，则焰色反应为黄色；要证明含有Cl－，则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀。


答案：D


7．解析：集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞压出，A项错误；因为Cl2比空气的密度大，Cl2应短管进，B项错误；C项该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，正确；由于Cl2和NaOH反应，所以不能收集到Cl2，D项错误。


答案：C


8．解析：根据导管的进出长短可知试管①用于收集Cl2，试管②用于防止NaOH溶液倒吸入①中，NaOH溶液吸收多余的Cl2，防止污染环境，①中收集到的Cl2不纯，混有HCl和水蒸气。


答案：A


9．解析：①是制备氯气的装置，②是除去氯气中氯化氢杂质的装置，③是干燥装置，④是用于氯气与金属反应的装置。除杂时不能消耗欲保留的气体，因为氯气可与NaOH溶液反应，化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，所以②处错误；③中进气管短，出气管却插入液面下，所以无法干燥气体，也不能使气体进入④中与金属反应，所以③处错误；④是一个封闭体系，未反应的气体不断蓄积会使容器内压强过大而发生爆炸，所以④处错误。


答案：D


10．解析：按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接。


答案：B


11．解析：A项中HClO是弱酸，不能改写成ClO－和H＋；C项中得失电子不守恒；D项中CO2足量，应生成Ca(HCO3)2。


答案：B


12．解析：理论上可收集到的氯气的质量，可直接根据化学方程式计算，设收集到氯气的质量为x，则


4HCl(浓)＋MnO2eq \(=====,\s\up13(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O


146 g 71 g


7．3 g x


x＝3.55 g。


答案：A


13．解析：Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鉴别，产生白色沉淀的是自来水，不产生沉淀的是纯净水。


答案：D


14．解析：(1)仪器P的名称为分液漏斗。


(2)②处有棕黄色物质产生，说明有单质I2生成，说明HCl经过①处后被氧化生成Cl2，①处包有的固体物质可能是KMnO4，②处反应的离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。


(3)Cl2通过蘸有石蕊溶液的棉花时，会使石蕊溶液先变红后褪色。(4)甲同学实验的原理如下：用铜丝网证明剩余气体中含有Cl2(若铜网颜色变化，可以证明含有Cl2)；根据Cl2易液化的性质用冰水将Cl2冷凝从而除去；再根据剩余气体与硝酸银溶液的反应情况验证是否存在HCl气体。


答案：(1)分液漏斗


(2)b Cl2＋2I－===I2＋2Cl－


(3)先变红后褪色


(4)①验证HCl气体中含有Cl2(或验证HCl气体中含有Cl2和除去HCl气体中的Cl2)


②有白色沉淀产生 Ag＋＋Cl－===AgCl↓


15．解析：(1)制备无水FeCl3时，需要先制备Cl2，实验室用MnO2和浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，制备的Cl2中会混有H2O(g)，用浓硫酸干燥。(2)制备无水FeCl2时，需要先制备干燥的HCl，HCl与铁屑反应生成FeCl2和H2，尾气中含有生成的H2和过量的HCl。D装置存在的问题：D装置中的导管插入液面以下，易发生倒吸，且H2没有被处理。(3)反应发生前装置中有空气，应先通入一段时间HCl，将装置中的空气赶出，再点燃C处的酒精灯。


答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up13(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 浓硫酸


(2)氯化氢 氯化氢、氢气 易发生倒吸 没有处理氢气


(3)通入氯化氢(赶尽装置中的空气) 点燃C处的酒精灯