1、专题2 从海水中获得的化学物质第一单元氯、溴、碘及其化合物第1课时氯气的生产原理及其性质A组1.海洋是一个巨大的宝藏,期待着人们的开发和利用。下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是()A.单质溴B.单质镁C.烧碱D.食盐解析:海水通过日晒蒸发直接得到食盐。答案:D2.导学号18100037右图为电解饱和食盐水的实验装置。据此,下列叙述不正确的是()A.a管导出的是氢气B.b管导出的是氯气C.以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”D.在石墨棒电极区域有NaOH 产物解析:由教材中的相关实验可知,a管中导出的气体遇明火有爆鸣声,则该气体为氢气,A正确;根据题中实验装置可知,b管
2、导出的气体可用NaOH溶液吸收,则b管中导出的气体应为氯气,B正确;由氯碱工业的定义可知,C正确;根据教材中的演示实验,在两极附近的溶液中滴入酚酞溶液,只有铁棒附近溶液变红色,而石墨棒附近溶液不变红,说明NaOH不在石墨棒电极区域生成,D不正确。答案:D3.当有大量Cl2逸散到周围空间,你认为以下措施中合理的是()迅速拨打求救电话迅速撤离人员至地势较高处迅速撤离人员至下风口用浸有一定浓度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住口鼻用浸有一定浓度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住口鼻尽可能切断泄漏源(如堵住泄漏口,将其浸入碱液池等)A.B.C.D.解析:Cl2是有毒的气体,当发现大量Cl2泄漏时,一定要及时报
3、警,同时尽可能地切断泄漏源。Cl2的密度比空气大,容易沉降在地势低凹处,因此人要往高处跑;Cl2遇水会反应生成酸性物质,因此应该用碱性溶液浸湿的毛巾捂住口鼻,但由于NaOH是腐蚀性很强的碱,故不应使用。答案:B4.下列说法中正确的是()A.Cl2和Cl-都有毒B.Cl2用于自来水、游泳池杀菌消毒C.氯气液化和氯气溶于水都只发生了物理变化D.氯气、氨气、天然气都容易液化解析:Cl2有毒,Cl-无毒;氯气液化只发生物理变化,Cl2溶于水发生了化学反应;Cl2、NH3易液化,CH4难液化。答案:B5.氯碱工业的原料为食盐和水,所以氯碱工厂最好是选择靠近生产食盐的基地,以降低食盐的运输成本。下列关于电
4、解NaCl水溶液的说法不正确的是()A.电解产物为Cl2和NaB.电解过程中能产生黄绿色气体C.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈红色D.用排水集气法可以收集到较纯净的H2解析:电解NaCl水溶液的化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2,反应过程中阳极产生了黄绿色的气体,阴极产生了难溶于水的无色气体(H2),可用排水法收集;阴极生成的NaOH使溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红。A项错误,电解熔融的NaCl(无水时)才得到Cl2和Na:2NaCl(熔融)2Na+Cl2(这是钠的工业制法)。答案:A6.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射一段时
5、间后,试管中气体颜色变成淡黄绿色,此时试管中的气体是()A.只有O2B.只有Cl2C.O2、Cl2D.无法判断解析:Cl2溶于水,有部分要生成次氯酸,次氯酸见光分解生成O2,但题目中有一个现象的描述要注意,即“试管中气体颜色变成淡黄绿色”,说明还有Cl2存在。答案:C7.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质:下列说明正确的是()A.图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部反应B.图中:生成蓝色的烟C.图中:生成棕黄色的烟D.图中:a中有色布条褪色,b中不褪色解析:稀盐酸与MnO2不反应,A不正确;无水CuCl2不为蓝色,形成的是棕黄色的烟,B不正确,C正确;a中有色布条不褪色,b中褪色,D不正
6、确。答案:C8.实验室制取下列各组气体,所用气体发生装置相同的是()A.金属锌与稀硫酸反应制取H2、大理石与稀盐酸反应制CO2B.金属锌与稀硫酸反应制取H2、氯酸钾和二氧化锰混合加热制O2C.二氧化锰和浓盐酸混合加热制Cl2、大理石与稀盐酸反应制CO2D.二氧化锰和浓盐酸混合加热制Cl2、金属锌与稀硫酸反应制取H2解析:据反应原理选取相应的装置:二氧化锰和浓盐酸制氯气、氯酸钾与二氧化锰混合制氧气,均需要加热,而制取H2和CO2的反应不需要加热。答案:A9.某学生设计了如图所示的实验装置用于制备纯净的Cl2。(1)装置中有五处错误,请指出:,。(2)在更正后的装置图中,洗气瓶(净化气体)中的饱和
7、食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液的作用分别是:饱和食盐水的作用:;浓硫酸的作用:;氢氧化钠溶液的作用:。解析:从实验原理上来说,氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取得到的,不能用稀盐酸,因稀盐酸与二氧化锰不反应;制得的氯气中混有HCl和水蒸气,应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶将其除去;因氯气有毒,应用尾气吸收装置;以避免对环境的污染;因氯气的密度比空气大,应用向上排空气法收集。答案:(1)用长颈漏斗错误,应用分液漏斗不能用稀盐酸,应用浓盐酸没有用酒精灯,应用酒精灯加热盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒,应更换位置盛饱和食盐水的洗气瓶中的进气导管未插入液面以下,出气导管不应
8、插入液面以下(2)除去混在氯气中的HCl除去混在氯气中的H2O吸收氯气,防止其污染空气 10.常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色气体单质,A、B、C、D、E都含X元素,其转化关系如图所示。(1)请分别写出A、B、D的化学式(如为溶液请填溶质的化学式):A、B、D。(2)写出下列反应的化学方程式(请注明条件):A+H2O:;A+NaOH:;DA:。解析:据题意可知A为氯气,则B为次氯酸,D为盐酸,C为氯化钠,E为次氯酸钠。答案:(1)Cl2HClOHCl(2)Cl2+H2OHCl+HClOCl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2OMnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2B
9、组1.人体缺钠会感到头晕、乏力,长期缺钠易患心脏病,并可以导致低钠综合征。在抢救大出血的危症病人时,常需静脉点滴输0.9%的氯化钠溶液(俗称“生理盐水”),这是由于人体血液的“矿化度”(即无机盐的相对含量)为0.9%。另有研究表明,30亿年前地表原始海水的矿化度即为0.9%。下列猜测或评论中,你认为不足取的是()A.人类祖先可能是从原始海洋中逐渐进化到陆地上的B.人体血液和原始海水的矿化度均为0.9%,这纯属巧合C.人体血液和原始海水之间可能存在着某些尚未被认识的关系D.人体血液仍然带有原始海水的某些印痕答案:B2.向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种:AgNO3溶液Na
10、OH溶液水经过振荡,现象如图所示,则甲、乙、丙中注入的液体分别是()A.B.C.D.解析:甲中气体和溶液都为无色,说明不存在氯气,加NaOH溶液会出现甲中的现象;乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊,说明不存在氯气且溶液中生成了白色沉淀,加AgNO3溶液有白色沉淀生成;丙中气体和溶液都呈浅黄绿色,说明存在氯气分子,加水有丙中的现象出现。答案:B3.实验室用下列两种方法制氯气:用含HCl 14.6 g的浓盐酸与足量的MnO2反应;用8.7 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气的物质的量是()A.比多B.比多C.一样多D.无法比较解析:对于,n(HCl)=0.4 mol,若0.4 mol HCl完
11、全反应,产生n(Cl2)=0.1 mol。实际上,二氧化锰只能与浓盐酸反应,随着反应的进行,盐酸浓度下降,反应会停止,即0.4 mol HCl不可能完全反应,产生的n(Cl2)0.1 mol;对于,0.1 mol MnO2与足量的浓盐酸反应时,由于浓盐酸足量,可将0.1 mol MnO2全部反应,产生0.1 mol Cl2。答案:B4.导学号18100038为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应,某学生设计如下实验:实验一:向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石,并充分振荡,观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生少量气体。实验二:取上述实验后锥形瓶中清液,进行如下实验:(1)该清液滴在有色布条上有极强的漂
12、白作用。(2)该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。(3)该清液中滴加稀盐酸可产生大量气体。(4)该清液加热后变浑浊并产生大量气体。实验三:该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体做进一步检验。回答下列问题:(1)在实验二中,清液滴在有色布条上有极强的漂白作用,说明该清液中含有(写化学式);清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀,说明该清液中含有(填离子符号);清液加热后产生浑浊是因为生成了(写化学式)。(2)实验三中,洗气装置内的洗涤液一般用溶液。(3)在反应物的量相同情况下,该学生尝试用集气装置A和集气装置B分别和洗气装置相连来收集气体。选用集气装置(填“A”或“B”)可收集到更多的气体。经实验
13、,该学生最终选用集气装置B进行下一步实验。其选择装置B的原因是。(4)该学生通过上述实验,写出了氯水和碳酸钙反应的化学方程式:。解析:(1)含氯化合物中只有次氯酸有极强的漂白作用,所以清液滴在有色布条上有极强的漂白作用,说明该清液中含有HClO;滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀,可能是Ca2+或Ba2+,该实验室是饱和氯水与大理石的反应,所以只能是Ca2+;受热分解的是碳酸氢盐,清液加热后产生浑浊是Ca(HCO3)2在分解,所以清液加热后产生浑浊是因为生成了碳酸钙。(2)初步推断实验二产生的气体为CO2,所以洗气装置内的洗涤液一般用饱和碳酸氢钠溶液。(3)B装置操作较为方便。若选用A装置将导管移出试管时,会造成大量气体逸出且操作也不方便。(4)综上分析,可写出上述实验反应的化学方程式为2CaCO3+2Cl2+2H2OCa(HCO3)2+2HClO+CaCl2。答案:(1)HClOCa2+CaCO3(2)饱和NaHCO3(3)AB装置操作较为方便。若选用A装置将导管移出试管时,会造成大量气体逸出且操作也不方便(4)2CaCO3+2Cl2+2H2OCa(HCO3)2+2HClO+CaCl2