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人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物课后复习题
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物课后复习题,共24页。试卷主要包含了聚焦氯离子的检验等内容,欢迎下载使用。
微考点14 探究氯气的制备和离子检验的拓展应用
易混易错聚焦
一、聚焦实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2
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、聚焦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、聚焦氯离子(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。
易错典例分析
易错典例1
已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2,如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置,下列叙述不正确的是( )
① ② ③
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溶液倒吸入试管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
【答案】A
【解析】根据导管的长短可知试管①用于收集Cl2,试管②用于防止NaOH溶液倒吸入试管①中,A错误,B正确;NaOH溶液吸收多余的Cl2,防止污染环境,C正确;浓盐酸易挥发,①中收集到的Cl2中混有HCl和水蒸气,D正确。
易错典例2
检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是( )
A.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生
B.向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失
C.向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生
D.向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生
【答案】C
【解析】A操作不正确,它不能排除CO等的干扰;B操作不正确,因为Ag2CO3跟HCl反应时,生成的AgCl仍是白色沉淀;D操作不正确,用盐酸酸化,加入了Cl-。
举一反三1
jYFs
下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是 ( )
A.将混有HCl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,浓盐酸体现酸性和氧化性
C.实验室用如图装置除去Cl2中的少量HCl气体
D.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
【答案】D
【解析】混有HCl的Cl2通过饱和NaHCO3溶液反应生成CO2,引入新的杂质,并且消耗Cl2,A项错误;实验室制取Cl2,浓盐酸体现酸性和还原性,B项错误;用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体时,气体应长导管进短导管出,C项错误;Cl2在饱和食盐水中的溶解度比在水中的小,故实验室可用排饱和食盐水法收集Cl2,D项正确。
举一反三2
jYFs
某溶液中含有大量的Cl-、CO、OH-3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序中,正确的是 ( )
①滴加Ba(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加Mg(NO3)2溶液 ④滴加AgNO3溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
【答案】C
【解析】Cl-用AgNO3溶液检验,CO用Ba(NO3)2溶液检验,OH-用Mg(NO3)2溶液检验。因为CO和Mg2+、Ag+都反应,所以先检验CO,又由于OH-和Ag+产生白色的AgOH沉淀,AgOH极不稳定,立即分解成棕黑色的Ag2O,故Cl-的检验在OH-之后,检验每种离子后将沉淀过滤分离,所以操作顺序为①②③②④,故选C。
举一反三3
jYFs
下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。已知:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
下列有关说法正确的是( )
A.a处变蓝、b处变棕红说明氧化性:Cl2>Br2>I2
B.c处先变红、后褪色说明Cl2与H2O反应生成HCl
C.d处立即褪色说明Cl2与H2O反应生成HClO
D.e处变红说明Cl2与Fe2+反应生成Fe3+
【答案】D
【解析】Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,从而使a处变蓝、b处变棕红色,该现象可证明氧化性:Cl2>I2、Cl2>Br2,无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱,故A项错误;氯气与水反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO,H+使试纸变红,HClO具有漂白性,可使试纸褪色,则c处先变红后褪色,能证明氯气与水反应生成了酸性物质和漂白性物质,故B项错误;Cl2和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,消耗了氢氧化钠,因此d处红色褪去,不能证明生成的物质是HClO,故C项错误;Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,试纸变为红色,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,证明Cl2与Fe2+反应生成Fe3+,故D项正确。
易混易错剖析
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。
核心知识梳理
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
4.Cl2的验满方法
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
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
易错通关对点练
一、氯气的制备
1.瑞典化学家舍勒制取氯气的反应原理为,下列有关说法正确的是
A.该反应的氧化剂是 B.可以用固体进行干燥
C.该实验产生的尾气可以直接排放 D.常用向下排空气法收集
【答案】A
【解析】A.该反应中Mn的化合价降低,被还原,故是氧化剂,A正确;
B.由于Cl2能与NaOH反应,故Cl2不可以用固体进行干燥应该用浓硫酸或者P2O5等酸性干燥剂干燥,B错误;
C.Cl2有毒,则该实验产生的尾气不可以直接排放,应该用NaOH溶液进行尾气处理,C错误;
D.Cl2的密度比空气的大,故常用向上排空气法收集或者排饱和食盐水法收集,D错误;
故答案为:A。
2.应用如图实验装置或方案能达到实验目的的是
A.用图1装置.可证明非金属性:
B.用图②装置在实验室制取
C.用图3装置,检验氯化铵受热分解产物
D.用图4装置,制备白色沉淀
【答案】D
【解析】A.若要比较Cl与C的非金属性强弱,需将HCl改为Cl的最高价氧化物的水化物HClO4,A选项错误;
B.用MnO2与浓盐酸反应制备氯气需要加热,B选项错误;
C.NH4Cl受热分解得到的产物NH3、HCl,左边通过碱石灰吸收氯化氢,应用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,右边通过五氧化二磷吸收氨气,应用湿润的蓝色石蕊试纸检验氯化氢,无法达到目的,C选项错误;
D.首先打开C止水夹,让A中产生的H2流经仪器将其中的空气排尽,待B处支管处收集的氢气验纯后,关闭止水夹C,A中持续产生的H2就会将A中的FeSO4溶液压入B中NaOH溶液中与之反应,从而在无氧环境下制备得到Fe(OH)2白色沉淀,D选项正确;
答案选D。
3.实验室用浓盐酸和MnO2共热制Cl2,并用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉,现已知反应:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,该反应是放热反应,温度稍高即发生副反应:6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。从①容易控制反应速率;②可防止副反应发生;③可防止污染环境三个方面考虑,下列实验装置最合理的是
A. B.C. D.
【答案】D
【解析】A.A装置不能控制反应速率,应该用分液漏斗盛放浓盐酸,能够控制液体的滴加量,便于控制反应速率,A错误;
B.B装置不能防止副反应发生,因为氯气在U形管中和消石灰生成的反应为放热反应,温度升高时会有副产物产生,所以应该将U形管用冷水降温,B错误;
C.C装置不能防止污染环境,因为氯气有毒,能够污染环境,所以应该用NaOH溶液作为尾气吸收剂,C错误;
D.D装置用了分液漏斗控制速率,利用冷水浴防止副反应的发生,还利用了烧碱溶液进行尾气处理,D正确;
故合理选项为D。
4.实验室制备氯气的发生装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗,有关理由叙述错误的是
A.防止氯气扩散到空气中造成污染 B.便于控制加入盐酸的量
C.尽量避免HCl挥发到空气中 D.长颈漏斗不便于添加液体
【答案】D
【解析】相对于长颈漏斗,分液漏斗的封闭性更好,且液体的滴加可控,上口的塞子也能防止盐酸的挥发;答案选D。
5.下图是气体制取装置(包括气体发生、收集和尾气吸收),可用该装置制取的气体是
A.铁粉和稀硫酸制氢气
B.二氧化锰和浓盐酸共热制氯气
C.大理石与盐酸反应制二氧化碳气体
D.二氧化锰和双氧水制氧气
【答案】B
【解析】A.铁粉和稀硫酸反应不需要加热,且氢气密度小于空气,故收集时应短进长出,故A不符合题意;
B.二氧化锰和浓盐酸共热制取Cl2为固体和液体加热制取气体的装置,氯气密度大于空气,用向上排空气法收集氯气,导管长进短出,最后氯气有毒,用氢氧化钠溶液进行尾气吸收,故B符合题意;
C.大理石和盐酸反应制备二氧化碳不需要加热,故C不符合题意;
D.双氧水在二氧化锰作催化剂时分解成氧气和水,反应不需要加热,氧气不需要吸收,故D不符合题意;
故选B。
二、氯离子的检验
6.下列检验某无色溶液中是含有氯离子的实验,试剂和现象正确的是
A.硝酸银溶液,有白色沉淀
B.硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀
C.硝酸银溶液和稀硫酸,有白色沉淀
D.硝酸银溶液和稀盐酸,有白色沉淀
【答案】B
【解析】A.某无色溶液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀,白色沉淀可能是氯化银、氢氧化银、硫酸银等,溶液中不一定含有氯离子,故不选A;
B.某无色溶液中滴加硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀,白色沉淀一定是氯化银,溶液中一定含有氯离子,故选B;
C.某无色溶液中滴加硝酸银溶液和稀硫酸,有白色沉淀,白色沉淀可能是硫酸银,溶液中不一定含有氯离子,故选B;
D.某无色溶液中滴加硝酸银溶液和稀盐酸,有白色沉淀,由于滴加盐酸引入了氯离子,所以原溶液中不一定含有氯离子,故不选D;
选B。
7.下列说法正确的是
A.在进行焰色试验时,透过蓝色钴玻璃看到紫色火焰,证明试样中含,不含
B.某无色溶液中加入稀盐酸酸化的溶液产生白色沉淀,证明试样中含
C.某无色溶液中加入稀盐酸后,再加入溶液,产生白色沉淀,证明试样中含
D.某无色盐溶液中加入浓溶液并加热,产生了能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液中一定含
【答案】D
【解析】A.蓝色钴玻璃能滤去黄光,则焰色试验时,透过蓝色钴玻璃看到紫色火焰,证明含K+,但不能确定是否含有Na+,故A错误;
B.向某无色溶液中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀,该白色沉淀可能为AgCl或BaSO4,即原溶液中可能含有Cl-,不一定含有,故B错误;
C.向某无色溶液中加入盐酸时,引入了Cl-,则不能说明原溶液中是否含有Cl-,故C错误;
D.铵根离子的检验方法:加入氢氧化钠溶液并加热,产生了能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体氨气,证明该溶液中一定含有,故D正确;
故选:D。
8.下列关于离子检验的说法正确的是
A.向某溶液中加入稀盐酸,将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则原溶液中一定含有或
B.向某溶液中加入有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有
C.某固态化合物用适量水溶解、冷却后滴加,未产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则该化合物中不含
D.向某溶液中加入产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有
【答案】A
【解析】A.向某溶液中加入稀盐酸,将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明产生了二氧化碳,则原溶液中一定含有或,A正确;
B.向某溶液中加入有白色沉淀产生,再加稀盐酸,沉淀不消失,溶液中不一定含硫酸根离子,若含亚硫酸根离子,经过上述操作,也会产生白色沉淀,因为酸性条件下,硝酸根离子有氧化性,能把亚硫酸钡氧化为硫酸钡,B错误;
C.检验铵根离子,应使用浓的氢氧化钠溶液或使用稀的氢氧化钠溶液并加热,才会有氨气产生,因此题给操作不能证明该化合物中不含,C错误;
D.向某溶液中加入产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,溶液中可能含的是硫酸根离子,产生的是硫酸银沉淀,不一定是氯离子,D错误;
答案选A。
易错通关能力练
1.向100 mL12 mol·L-1浓盐酸中加入足量的MnO2并加热,使它们充分反应,生成的Cl2在标准状况下的体积
A.在6.72L和13.44L之间 B.等于6.72L C.小于6.72L D.大于6.72L
【答案】C
【解析】MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O,随反应的进行,盐酸浓度越来越小,当盐酸变稀后,就不再反应,所以1.2 mol盐酸不能完全反应,产生的氯气小于0.3 mol,即小于6.72L,答案选C。
2.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是
选项
①
②
③
实验结论
A.
浓盐酸
淀粉KI溶液
氧化性:
B.
稀盐酸
溶液
与可溶性钡盐溶液反应均可以生成白色沉淀
C.
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱水性、氧化性
D.
浓硝酸
溶液
非金属性:氮>碳>硅
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气,需要加热,A错误;
B.二氧化硫水溶液呈酸性,酸性条件下硝酸根离子有强氧化性,二氧化硫通入硝酸钡溶液中能生成硫酸钡沉淀,但若将二氧化硫通入氯化钡溶液中,则不会生成硫酸钡沉淀,B错误;
C.浓硫酸有脱水性,使蔗糖脱水生成碳,碳与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫有还原性,与溴发生氧化还原反应使溴水褪色,说明浓硫酸具有脱水性、氧化性,C正确;
D.浓硝酸有挥发性,硝酸也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,无法说明碳的非金属性比硅强,D错误;
答案选C。
3.喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是
气体
溶液
A.
Cl2
饱和食盐水
B.
HCl
稀氨水
C.
NO
稀H2SO4
D.
CO2
饱和NaHCO3溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.氯气几乎不溶于饱和食盐水,烧瓶内外压强差变化不大,不会出现喷泉现象,A不符合题意;
B.氯化氢可以和稀氨水中的一水合氨发生反应,使烧瓶内外产生较大压强差,能够出现喷泉实验,B符合题意;
C.一氧化氮不与硫酸发生反应且不溶于水,烧瓶内外不会产生压强差,不能发生喷泉现象,C不符合题意;
D.二氧化碳几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液中,烧瓶内外不会产生压强差,不能发生喷泉实验,D不符合题意;
故选B。
4.锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:。利用氧化制备的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法错误的是
A.在强碱性环境下,氧化性:
B.装置Ⅰ中的漂白粉可以用氯酸钾代替
C.装置Ⅱ中盛放浓硫酸,以提高的产率
D.装置Ⅳ不需要防倒吸的原因是氢氧化钠溶液与氯气反应速率较慢
【答案】C
【解析】A.在强碱性环境下,将氧化为,则在强碱性环境下,氯气的氧化性比高锰酸钾强,故A正确;
B.装置Ⅰ是制备氯气的装置,氯酸钾和浓盐酸混合可以制备氯气KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,故B正确;
C.浓硫酸常用来干燥气体,而装置III中盛放锰酸钾溶液,里面有水存在,所以用浓硫酸干燥气体没有作用,不能提高产率,故C错误;
D.氢氧化钠溶液吸收氯气的速率较慢,不会形成倒吸,故装置Ⅳ不需要防倒吸,故D正确;
答案选C。
5.海水的综合利用具有重要的意义。海水晒盐得到粗盐(含、、等杂质离子)和苦卤(含、、、、等),从苦卤中提取溴和镁的工业流程如下图:
下列实验原理与装置能达到实验目的的是
A.用图甲装置蒸发食盐水获得食盐
B.用图乙装置制取Cl2
C.用图丙装置蒸馏获得工业溴
D.用图丁装置过滤得到Mg(OH)2
【答案】A
【解析】氯气通入苦卤中,氯气与溴离子反应生成溴单质,通入热空气,将溴单质变为溴蒸气,用纯碱溶液吸收,得到含溴离子和溴酸根离子的溶液,加入硫酸富集溴,蒸馏得到工业溴,反应后的溶液中含、、、,加入石灰乳,过滤得到氢氧化镁沉淀,氢氧化镁经过一系列处理得到金属镁。
A.氯化钠的溶解度随温度变化不大,可用图甲装置蒸发食盐水获得食盐,A正确;
B.浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要加热,B错误;
C.蒸馏时测的是蒸气的温度,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,C错误;
D.过滤时要用玻璃棒引流,D错误;
答案选A。
6.Cl2O起一种高效消毒剂,在0℃时1体积水能溶解100体积以上的Cl2O,与有机物接触时可能爆炸。实验室将Cl2通过HgO粉末制取并收集Cl2O,装置如图所示(部分夹持仪器已省略)。已知:Cl2O的熔点为-116℃沸点为3.8℃,Cl2的沸点为-34.6℃;NH3的熔点为-77.8℃,沸点为-33.5℃;②HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O。下列有关该实验的说法错误的是
A.组装装置时,玻璃导管接口之间尽可能靠近,橡胶塞用锡箔包住
B.装置B中,理论上若参加反应的HCl为4mol,则反应中转移电子的物质的量为2.5mol
C.装置D中的试剂为浓硫酸;装置G中的试剂为无水CaCl2
D.装置F中液氨的作用是冷凝,便于收集产品Cl2O并使其与Cl2分离
【答案】C
【解析】A中的浓盐酸滴入B中,与高锰酸钾反应生成氯气,浓盐酸易挥发,制得的氯气中含有氯化氢杂质,装置C中应盛装饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,装置D用于干燥气体,同时通过观察气泡调节氮气和氯气的比例,氯气在装置E中反应生成Cl2O,Cl2O的熔点为-116℃沸点为3.8℃,因此装置F中用液氮冷凝收集产品、分离Cl2O和氯气,装置G用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
A.Cl2O与有机物接触时可能爆炸,橡胶塞的成分为有机物,因此组装装置时,玻璃导管接口之间尽可能靠近,橡胶塞用锡箔包住,故A正确;
B.装置B中发生的反应为 ,16molHCl参与反应转移10mol电子,则若参加反应的HCl为4mol,反应中转移电子的物质的量为2.5mol,故B正确;
C.装置G用于吸收氯气,防止污染空气,则G中试剂应用碱石灰,不能用无水CaCl2,故C错误;
D.Cl2O的熔点为-116℃沸点为3.8℃,因此装置F中用液氮冷凝收集产品、分离Cl2O和氯气,故D正确;
答案选C。
7.海水是重要的资源,可以制备一系列物质。下列说法不正确的
A.要除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+等杂质,步骤①中所加试剂及相关操作顺序可以是:过量NaOH溶液→过量BaCl2溶液→过量Na2CO3溶液→过滤→盐酸
B.步骤②的反应条件为通电
C.步骤③中MgCl2·6H2O制备无水MgCl2属于分解反应
D.步骤④⑤⑥所涉及的反应中,溴元素均发生氧化反应
【答案】D
【解析】A.镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,过量的碳酸钠不仅可以除去溶液中的钙离子,也能除去除杂剂中的钡离子,再进行过滤操作,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,最终达到目的,A正确;
B.根据反应原理已知,步骤②为氯碱工业,饱和食盐水在通直流电的条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气,B正确;
C.步骤③中MgCl2·6H2O制备无水MgCl2,六水氯化镁在氯化氢的氛围中加热分解生成氯化镁和水,属于分解反应,C正确;
D.步骤④是溴离子被氧化为溴单质,步骤⑤是溴单质被还原为溴化氢,步骤⑥是Br-被氧化为溴单质,D不正确;
故选D。
8.下列各个反应,可以应用于工业生产的是
A.钠在氯气中燃烧,生产食盐
B.二氧化锰和浓盐酸共热,制取氯气
C.氯气与石灰乳反应,生产漂白粉
D.电解饱和食盐水制取金属钠
【答案】C
【解析】A.采用海水晒盐的方法制取氯化钠,用钠燃烧法制取氯化钠,成本高,故A错误;
B.工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、氢氧化钠,用浓盐酸与二氧化锰共热制氯气,成本高,故B错误;
C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,氯气和石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙,石灰乳较廉价,所以适用于工业生产,故C正确;
D.电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠,电解熔融的氯化钠制取金属钠,故D错误;
故选C。
9.氯碱工业是以电解食盐水为基础的工业,电解食盐水同时得到两种气体(一种是密度最小的气体,一种是黄绿色气体)和一种强碱。下列有关说法不正确的是
A.电解食盐水得到的两种气体分别是H2和Cl2
B.实际生产中采用电解饱和食盐水,可以减少产品的损失
C.氯碱工业的产品之一为烧碱
D.工业常用光照H2和Cl2混合气体的方法制备HCl
【答案】D
【解析】A.电解食盐水同时得到两种气体,一种是密度最小的气体是氢气,一种是黄绿色气体为氯气,和一种强碱应该是氢氧化钠,即电解食盐水得到的两种气体分别是H2和Cl2,A正确;
B.饱和食盐水可以降低氯气的溶解度,因此实际生产中采用电解饱和食盐水,可以减少产品的损失,B正确;
C.根据原子守恒可知氯碱工业的产品之一为烧碱,C正确;
D.光照H2和Cl2混合气体容易发生爆炸,工业常用点燃H2和Cl2混合气体的方法制备HCl,D错误;
答案选D。
10.某课外兴趣小组同学从雾霾采集器中收集到雾霾颗粒,用蒸馏水浸取后对雾霾成分进行研究。下列根据实验现象得出的结论正确的是
A.向浸取液中加入NaOH浓溶液并加热,未产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明雾霾中没有
B.向浸取液中先加入盐酸酸化,无明显变化后加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中有
C.向浸取液中加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中有Cl-
D.向浸取液中加入盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明雾霾中有
【答案】B
【解析】A.溶液滴加NaOH溶液,加热后产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨气,即溶液中存在,不能用湿润的蓝色石蕊试纸,故A错误;
B.先加入盐酸酸化,无明显变化后排除银离子和碳酸根等离子影响,加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中有,故B正确;
C.检验Cl-,需要加稀硝酸和硝酸银,加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,不说明雾霾中有Cl-,也可能含有等,故C错误;
D.无色气体可能为二氧化碳或二氧化硫,溶液中可能含或,或等,故D错误;
故选:B。
11.下列有关实验的操作、现象以及得出的解释或结论均正确的是
选项
操作
现象
解释或结论
A
向溶液中加入NaOH溶液、加热,试管口用湿润的蓝色石蕊试纸检验
试纸不显红色
溶液中不含有
B
向某溶液中加盐酸
产生无色无味的气体能使澄清石灰水变浑浊
溶液中一定有
C
用洁净玻璃棒蘸取某溶液在火焰上灼烧
火焰呈黄色
溶液中不一定有
D
某溶液中先加硝酸银溶液,再加稀硝酸
先产生白色沉淀,后沉淀不消失
溶液中一定有
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.氨气为碱性气体,能使湿润的红色湿润试纸变蓝,向溶液中加入NaOH溶液、加热,试管口用湿润的蓝色石蕊试纸检验,试纸不显红色,不能说明溶液中不含有,A错误;
B.溶液中若含碳酸氢根离子,加入盐酸,也能产生无色无味的二氧化碳气体,使澄清石灰水变浑浊,B错误;
C.钠的焰色为黄色,用洁净玻璃棒蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色,溶液中一定有,C错误;
D.某溶液中先加硝酸银溶液,产生白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不消失,说明溶液中一定含氯离子,D正确;
答案选D。
12.下列实验结论正确的是
A.取适量待测溶液于试管中,滴加硝酸钡溶液和足量稀硝酸,无明显现象,再滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀,说明该溶液中一定含有Cl-
B.取一根洁净的铂丝,在酒精灯火焰上灼烧至无色,然后蘸取少量待测液,置于火焰上灼烧,火焰呈黄色,则溶液中一定含有氯化钠
C.取适量待测液于试管中,滴入足量KSCN溶液,无明显现象,再滴入适量氯水,溶液变为红色,则原待测液中一定含有Fe3+
D.向饱和Na2CO3溶液通入足量CO2,有白色晶体析出,说明NaHCO3不溶于水
【答案】A
【解析】A.滴加硝酸钡溶液和足量稀硝酸,无明显现象,可排除干扰离子碳酸根离子、硫酸根离子,再滴加硝酸银溶液,出现白色沉淀,说明该溶液中一定含有Cl−,A正确;
B.火焰呈黄色,则溶液中一定含有Na元素,但不一定是氯化钠,B错误;
C.滴入足量KSCN溶液,无明显现象,则原待测液中一定不含有Fe3+,再滴入适量氯水,溶液变为血红色,则原待测液中一定含有Fe2+,C错误;
D.向饱和Na2CO3溶液通入足量CO2,有白色晶体析出,说明溶解度:NaHCO3
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