1、专题3从海水中获得的化学物质第一单元氯气及氯的化合物第1课时氯气的发现与制备课后篇素养形成合格考达标练1.在制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是()连接好装置,检查气密性缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中将多余的Cl2用NaOH溶液吸收用向上排空气法收集氯气A.B.C.D.答案D解析确定实验室制取气体的操作顺序要注意:连接好装置后,要先检查气密性,后装药品;装药品的顺序是先加固体,后加液体;对于有毒的气体,一定要有尾气处理装置。2.实验室制氯气的尾气中含有较多的氯气,有毒,要吸收这些尾气,下列试剂最适合的是()A.饱和石
2、灰水B.饱和食盐水C.自来水D.烧碱溶液答案D解析Ca(OH)2溶解度较小,用饱和石灰水不能充分吸收氯气。3.下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是()A.MnO2与浓盐酸共热B.缓慢加热反应C.用向下排空气法收集Cl2D.多余氯气常用较浓的碱液吸收答案C解析由于浓盐酸易挥发,故必须缓慢加热以减少其挥发;Cl2的密度比空气的大,故应用向上排空气法收集Cl2;Cl2易与碱溶液反应,故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。4.根据电解饱和食盐水的化学方程式:2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH,每生成4 mol 的NaOH,下列说法正确的是()A.在X极生成2 mol Cl2B.在X
3、极生成2 mol H2C.在Y极生成4 mol Cl2D.NaOH在Y极生成答案B解析X电极与电源的负极相连,X极生成2molH2,A项错误,B项正确;Y电极与电源的正极相连,在Y极生成2molCl2,C项错误;NaOH在X极附近生成,D项错误。5.实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2并回收MnCl2,下列装置不能达到实验目的的是()答案A解析用MnO2和浓盐酸反应制Cl2,反应条件是加热,A项符合题目要求。6.某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是()A.该装置图中至少存在三处明显错误B.该实验中收集氯气的方法不正确C.为了防止多余的氯气污染空气,必须进行尾气处理D.在集气瓶的导
4、管口处放一片湿润的碘化钾淀粉试纸可以证明是否有Cl2逸出答案B解析装置中未用酒精灯加热;应该用分液漏斗加入浓盐酸,不能用长颈漏斗;没有尾气吸收装置。7.1774年瑞典化学家在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色的气体,有强烈的刺激性气味。这种方法至今还是实验室制取该气体的常用方法,请写出该反应的化学方程式:。在实验室中,制取这种黄绿色气体通常用(填化学式)溶液来吸收其尾气。答案(1)舍勒(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O(3)NaOH(或KOH)解析1774年,瑞典化学家舍勒在研究软锰矿时,用MnO2与浓盐酸混合加热制得氯气,
5、MnO2与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O;氯气有毒,常用碱液如NaOH或KOH溶液来吸收。8.在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验所用装置如图:(1)连接上述仪器的正确顺序是:E接,接,接,接F。(2)气体发生装置中发生反应的化学方程式是。(3)在装置中,饱和食盐水的作用是,浓硫酸的作用是。答案(1)CDABHG(2)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O(3)除去Cl2中的HCl干燥氯气解析实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取的氯气中常混有水蒸气和氯化氢杂质,所以要先后通入盛有饱和食盐
6、水和浓硫酸的洗气瓶除杂,然后用向上排空气法收集,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气。(1)根据上述描述可知,装置的连接顺序为:E接C,D接A,B接H,G接F。(2)制备氯气的化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O。(3)饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl,浓硫酸的作用是干燥氯气。等级考提升练9.关于实验室制取纯净的Cl2,以下说法不正确的是()A.实验前,必须检查装置的气密性B.可以使用二氧化锰和浓盐酸制取C.可以使用碱石灰干燥气体D.使用向上排空气法收集气体答案C解析制取气体时应先检查装置的气密性,防止漏气而收集不到气体或造成实验安全隐患,A项正确;实验室常用二氧化锰和
7、浓盐酸制取氯气,B项正确;氯气可以与碱类物质发生反应,不可以使用碱石灰干燥氯气,C项错误;氯气的密度大于空气,可以用向上排空气法收集氯气,D项正确。10.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()答案C解析A中装置集气瓶用单孔橡胶塞塞紧,只能进气,不能排气,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图装置收集Cl2应短管进气,B项错误;C项中装置既能收集Cl2,又能进行尾气处理且防倒吸,C项正确;由于Cl2能和NaOH溶液反应,所以C项装置不能收集到Cl2,D项错误。11.某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及
8、如图装置制备氯气。下列分析不正确的是()A.中要用分液漏斗代替长颈漏斗B.中缺少加热装置C.中盛放NaOH溶液可以净化氯气D.中盛放NaOH溶液可以吸收尾气答案C解析中用分液漏斗代替长颈漏斗,便于控制反应速率,A正确;二氧化锰和浓盐酸要在加热条件下才能反应生成氯气,故需要添加加热装置,B正确;中盛放NaOH溶液会吸收氯气,不能净化Cl2,可以用饱和食盐水净化氯气,C错误;氢氧化钠溶液能与氯气反应,可以吸收多余的氯气,防止污染空气,D正确。12.将0.2 mol MnO2和50 mL 12 molL-1的盐酸混合后缓缓加热,向反应完全后的溶液中加入足量AgNO3溶液,则生成的AgCl沉淀的物质的
9、量(不考虑盐酸的挥发)()A.等于0.3 molB.小于0.3 molC.在0.30.6 mol之间D.以上结论均不正确答案C解析由题意可知n(HCl)=0.6mol,根据化学方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O可判断出MnO2过量。若0.6molHCl完全反应,反应后的溶液中存在0.3molCl-,加入足量AgNO3溶液生成0.3molAgCl。但随着反应的进行,盐酸的浓度减小,而稀盐酸与MnO2不反应,所以实际消耗的Cl-的物质的量小于0.3mol,即反应后溶液中存在的Cl-的物质的量大于0.3mol,故加入足量AgNO3溶液产生AgCl的物质的量大于0.3mol,小
10、于0.6mol,C项正确。13.下图表示某实验室为制取纯净氯气而设计的装置图,图中A、B是可控制的弹簧铁夹。(1)烧杯中盛放的液体是,其作用是,水槽中盛放的液体是。(2)简述操作过程(从氯气已经产生开始):在收集氯气之前,应;当氯气纯度合乎要求时,应;当氯气收集完毕后,应。(3)将8.7 g MnO2与含HCl 14.6 g的浓盐酸共热制Cl2,甲同学认为可制得Cl2 7.1 g,乙同学认为制得Cl2的质量小于7.1 g,你认为(填“甲”或“乙”)同学正确,原因是。答案(1)NaOH溶液吸收多余的Cl2饱和食盐水(2)打开B夹,关闭A夹打开A夹,关闭B夹关闭A夹,打开B夹(3)乙浓盐酸易挥发;
11、随着反应进行,浓盐酸浓度会降低,稀盐酸不能与MnO2继续反应解析用饱和食盐水可洗去Cl2中混有的HCl,又使Cl2损失较少,可用排饱和食盐水法收集Cl2。处理制Cl2的尾气用强碱溶液。由于浓盐酸易挥发,稀盐酸不能与MnO2反应,故用浓盐酸与MnO2共热制Cl2时HCl不能完全反应。14.某实验兴趣小组利用下图所示装置电解饱和食盐水并检验其生成物,当图中开关K闭合片刻后,请回答下列问题:(1)电解饱和食盐水的化学方程式为。(2)a为电源的(填“正”或“负”)极;D中收集的气体是。(3)C试管盛放溶液。溶液中A电极附近的现象为。答案(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2(2)负氢气(或
12、H2)(3)淀粉碘化钾A电极上有无色气泡产生,A电极附近溶液由无色变为红色解析电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,H2的密度比空气小,只能用向下排空气法收集,所以D中收集的气体是H2;而H2在与直流电源的负极相连的电极上产生,所以a为电源的负极;A电极上除了有氢气产生外,附近溶液中还产生NaOH,所以遇酚酞溶液变红。b为电源的正极,B电极上产生氯气,可以用淀粉碘化钾溶液检验。15.某课外活动小组利用如图所示装置制取氯气。提供的试剂:浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体、水。反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。(1)装置M中
13、盛放的试剂是;H中盛放的试剂是。(2)收集Cl2时,关闭弹簧夹和弹簧夹,打开弹簧夹。(3)尾气处理时,关闭弹簧夹a和弹簧夹,打开弹簧夹。处理尾气选用的试剂为。(4)用含0.032 mol HCl的浓盐酸跟足量高锰酸钾固体反应,产生Cl2的物质的量应(填“大于”“等于”或“小于”)0.01 mol。答案(1)浓盐酸饱和食盐水(2)acb(3)bc氢氧化钠溶液(4)小于解析装置M中应盛放浓盐酸,G中应为高锰酸钾固体,H中应为饱和食盐水,用来除去Cl2中混有的HCl气体并收集Cl2于H中;装置P是尾气处理装置,烧杯P中的试剂是氢氧化钠溶液。(2)收集Cl2时,先关闭弹簧夹a和c,打开弹簧夹b,生成的
14、Cl2会将饱和食盐水压入烧杯D中,从而使Cl2收集在H中。(3)尾气处理时关闭弹簧夹a和弹簧夹b,打开弹簧夹c,多余的Cl2就会被P中的氢氧化钠溶液吸收。(4)根据化学方程式可知,若0.032molHCl完全反应会生成0.01molCl2,但由于浓盐酸具有挥发性,有一部分HCl会挥发出来,且随着反应进行,盐酸浓度减小,从而使反应的HCl的物质的量小于0.032mol,生成氯气的物质的量应小于0.01mol。新情境创新练16.请用下图所示装置组装一个电解饱和食盐水(电极均为碳棒)并测定电解时产生的H2的体积和检验Cl2的实验装置(提示:Cl2可与KI反应生成I2,淀粉遇I2变蓝)。(1)组装装置
15、时,各接口的连接顺序是(填字母代号):A接、接;B接、接。(2)证明产物Cl2的实验现象是。(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为11.2 mL,电解后溶液的体积恰好为50.0 mL,则溶液中NaOH的物质的量浓度为。答案(1)GFHDEC(2)淀粉碘化钾溶液变蓝(3)0.02 molL-1解析(1)用碳棒作电极电解饱和食盐水时,在与电源正极相连接的电极上产生氯气,在与电源负极相连接的电极上产生氢气和氢氧化钠,即A端生成氢气,B端生成氯气。则A接储气瓶的GF,把水排入量筒内,用量筒中的水的体积确定产生H2的体积;B接洗气瓶的DE,生成的Cl2在洗气瓶中使淀粉碘化钾溶液变蓝,多余的Cl2用NaOH溶液吸收。(2)Cl2可与KI反应生成I2,淀粉遇I2变蓝色。(3)氢气物质的量为0.0112L22.4Lmol-1=0.0005mol,由2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2,可知n(NaOH)=2n(H2)=0.001mol,则c(NaOH)=0.001mol0.05L=0.02molL-1。