1、第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验基 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：Cl2H2O=HClHClOB氯气和
2、烧碱作用：Cl2OH=2ClH2OC浓盐酸制取氯气：MnO22H2ClCl2Mn2H2OD钠和水作用：Na2H2O=NaH22OH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HClD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
3、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)AAgNO3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)(HCl)(Cl2)Ca(ClO)2(HClO)(CO2)ABCD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
4、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：溶于水，得无色溶液；在所得溶液中滴入AgNO3溶液，生成白色沉淀；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：_AgCl=AgCl，2AgCO=Ag2CO3，Ag2CO32H=2AgH2OCO2_。解析：由中产生白色沉淀知，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
5、消失可知，一定含有KCl。7Cl2是一种重要的化工原料，下图是一些含氯产品。(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_H2Cl22HCl_。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Ag
6、NO3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。MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O87 g 146 g8.7 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
7、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_2KICl2=2KClI2_。(4)写出下列化学反应的化学方程式：气体发生装置中进行的反应：_MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O_。NaOH溶液中发生的反应：_2NaOHCl2=NaClNaClOH2O_。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
8、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：Cl22KI=2KClI2，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：若MnO2过量，则HCl可全部消耗完B图：证明新制氯水只具有酸性C图：产生了棕黄色的烟D图：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
9、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)滴加AgNO3溶液加水溶解过滤、取滤液与二氧化锰混合加热加稀硝酸与浓盐酸反应与NaOH溶液混合加热ABCD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，
10、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
11、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CO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CO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
12、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)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_。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_。装置F的作用是_吸收氯气_。写出装置G中发生反应的离子方程式：_AgCl=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
13、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)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。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。用四氯化碳吸收氯气，防止干扰G中氯化氢的检验。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AgCl=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
14、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：3Cl26OH5ClClO3H2O”。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_Cl22OH=ClClOH2O_。(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：3Cl26OH5ClClO3H2O。
