1、十四 氯气的实验室制法 氯离子的检验 学考达标 共 50 分一、选择题(本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分)1(2021温州高一检测)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()【解析】选 C。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，可能将橡胶塞挤出，A 错误；因为 Cl2 比空气的密度大，Cl2应短管进，B 错误；该装置既能收集 Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，C 正确；由于 Cl2 和 NaOH 反应，所以不能收集到 Cl2，D 错误。2下列关于实验室制取 Cl2 的说法正确的是()A过
2、量 MnO2 与浓盐酸反应时，盐酸可完全反应B实验室制取 Cl2，浓盐酸起到酸性和氧化剂的作用C实验室用如图装置除去 Cl2 中的少量 HClD实验室制备 Cl2，可用排饱和食盐水法收集【解析】选 D。MnO2 与浓盐酸反应制取 Cl2 时，随反应的进行，浓盐酸逐渐变稀而终止，盐酸不能完全反应，A 项不正确；实验室制取 Cl2，浓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 中的 HCl 气体时，导气管应长进短出，C 项不正确；实验室可用排饱和食盐水法收集 Cl2 是因为 Cl2 难溶于饱和食盐水，D 项正确。3(2021金华高一检测)实验室制取 Cl2 时，下列操作正确
3、的是()A用装置制取少量 Cl2B用装置除去 Cl2 中的少量 HClC用装置制取 Cl2D用装置干燥 Cl2【解析】选 D。实验室制取 Cl2 用浓盐酸和 MnO2 反应，而不用稀盐酸，A 错误；除去 Cl2 中的 HCl 气体用饱和食盐水，NaHCO3 溶液与 Cl2 反应并放出 CO2 气体，且气体应“长进短出”，B 错误；MnO2 与浓盐酸需在加热条件下反应，C 错误。4氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质 COCl2(光气)和氯化氢，为防止事故发生，使用前要检验氯仿是否变质，应选用的检验试剂是()A水 BAgNO3 溶液CNaOH 溶液DKI 溶液【解
4、析】选 B。氯仿氧化后生成 COCl2(光气)和 HCl，因此，用 AgNO3 溶液检验HCl 中 Cl的存在即可判断氯仿是否变质。5下列离子检验的方法正确的是()A某溶液产生白色沉淀，说明原溶液中有 ClB某溶液产生白色沉淀，说明原溶液中有 SO24C某溶液产生蓝色沉淀，说明原溶液中有 Cu2D某溶液生成无色无味气体，说明原溶液中有 CO23【解析】选 C。各离子对应的正确检验方法分别是 Cl白色沉淀白色沉淀不溶解；SO24无明显现象白色沉淀；Cu2蓝色沉淀；CO23白色沉淀白色沉淀溶解且产生无色无味气体变浑浊。题中 A 项 CO23会产生干扰，B项 Ag、CO23等会产生干扰，D 项 HC
5、O3会产生干扰。6(2021衢州高一检测)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()A在试管中盛有饱和食盐水，用试管收集 Cl2B用试管收集 Cl2，试管可防止 NaOH 溶液倒吸到试管中C用于吸收多余的 Cl2，防止污染环境D用该装置收集到的 Cl2 混有 HCl 气体和水蒸气【解析】选 A。根据导管的进出长短可知试管用于收集 Cl2，试管用于防止NaOH 溶液倒吸入中，A 错误、B 正确；NaOH 溶液吸收多余的 Cl2，防止污染环境，中收集到的 Cl2 不纯，混有 HCl 气体和水蒸气，C、D 正确
6、。7(2021舟山高一检测)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两处明显错误B烧瓶中的 MnO2 可换成 KMnO4C在乙后连一盛有饱和氯化钠溶液的烧杯可进行尾气处理D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉 KI 试纸可以证明是否有氯气逸出【解析】选 C。缺少酒精灯和尾气处理装置，A 正确；KMnO4 能将浓盐酸氧化成Cl2，且不需加热，B 正确；实验室制取氯气用氢氧化钠溶液的烧杯进行尾气处理，C 错误；Cl2 可氧化 I生成 I2，使淀粉 KI 试纸变蓝，D 正确。8某化学学习小组用如图所示装置制备、收集 Cl2，并进行性质验证实验(夹持装置略去)。下列说
7、法正确的是()A.用 KMnO4 和浓盐酸制备 Cl2 时，可选和B用于 Cl2 收集时，a 为进气口C中加入 NaBr 溶液和 CCl4，通入 Cl2 反应后振荡、静置，下层溶液呈橙红色D中通入 Cl2 使品红溶液褪色后，取出溶液加热可恢复红色【解析】选 C。高锰酸钾颗粒较小，容易从隔板掉入溶液中，不能实现液体与固体的分离，应选择装置，故 A 错误；Cl2 的密度比空气大，应用向上排空气法，用于 Cl2 收集时，b 为进气口，故 B 错误；通入 Cl2 后，发生反应 Cl22NaBr=Br22NaCl，生成的 Br2 呈橙红色且易溶于 CCl4 中，可观察到溶液分层且下层呈橙红色，可验证 C
8、l2 的氧化性，故 C 正确；中的品红溶液通入 Cl2 后，因有 HClO生成，可使品红溶液褪色，此漂白褪色属于氧化型，是不可逆的，加热后不能复原，故 D 错误。二、非选择题(本题共 2 小题，共 18 分)9(8 分)某研究小组制备消毒液(主要成分为 NaClO)设计了图示装置，并查阅到下列资料：在加热情况下卤素单质和碱液发生反应 3X26OH=70 5XXO33H2O。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_。(2)装置中能否省去盛饱和 NaCl 溶液的洗气瓶？_，理由是_。(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？_，理由是_。(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯？_，理由是_
9、。【解析】装置产生的 Cl2 在冰水冷却下和 NaOH 发生反应制得消毒液。运用该装置必须通过饱和 NaCl 溶液除去 HCl，否则将生成 NaCl，降低 NaClO 的纯度；但干燥装置可以省略，因为少量水蒸气不会影响反应；冷却装置不可省略，因为氯气和水的反应是放热反应，温度升高，引起副反应：3Cl26OH=70 5ClClO33H2O。答案：(1)Cl22OH=ClClOH2O(2)否 氯气中混有的 HCl 气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低 NaClO的产量和纯度(3)能 少量水蒸气进入试管中不影响反应(4)否 氯气和水的反应是放热反应，反应时温度升高，会引起副反应，生成 NaCl
10、O310(10 分)实验室制取氯气并检验其性质的装置如图。试回答下列问题：(1)仪器 A 的名称是_。(2)写出实验室制取氯气的化学方程式_。(3)试管 C 中干燥的红花褪色的原因是_。(4)试管 D 中的现象是_。(5)装置 G 为收集干燥氯气的装置，则应选择图中的_(填代号)。(6)请写出装置 E 和 H 中反应的离子方程式：E_，H_。【解析】(1)根据仪器的形状可知，仪器 A 为分液漏斗。(2)实验室用 MnO2 和浓盐酸在加热条件下反应来制取氯气，化学方程式为 MnO24HCl(浓)=Cl2MnCl22H2O。(3)反应制得的氯气中含有水蒸气，氯气和水蒸气反应生成的 HClO 具有漂
11、白性，能使干燥的红花褪色。(4)氯气溶于水后生成的 HCl 能和 AgNO3 反应生成 AgCl 白色沉淀。(5)要收集干燥的氯气应用排空气法，因为氯气的密度比空气的大且不与空气中的成分反应，故采用向上排空气法，气体应“长进短出”，故选甲。(6)氯气能将 I氧化为 I2，自身被还原为 Cl，故反应的离子方程式为 Cl22I=I22Cl；氯气和 NaOH 溶液反应生成 NaCl、NaClO 和 H2O，故反应的离子方程式为 Cl22OH=ClClOH2O。答案：(1)分液漏斗(2)MnO24HCl(浓)=Cl2MnCl22H2O(3)氯气中含有水蒸气，氯气和水蒸气反应生成 HClO，HClO 有
12、漂白性(4)有白色沉淀生成(5)甲(6)Cl22I=I22ClCl22OH=ClClOH2O 选考提升 共 20 分一、选择题(本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 分)11利用下列装置可以制备无水氯化铁。下列有关说法正确的是()A.烧瓶 B 中制备氯气的反应物为二氧化锰和稀盐酸B装置 C、D 中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水C装置 E 和装置 F 之间需要增加一个干燥装置，才能制得无水氯化铁D装置 F 的目的是检验有无氯气逸出【解析】选 C。实验室制备氯气所需反应物为二氧化锰与浓盐酸；干燥装置应在除杂装置后，装置 C、D 中分别盛有饱和食盐水、浓硫酸；装置 F 中挥发出的水蒸气易进入装置
13、E，需在装置 E、F 之间增加干燥装置；装置 F 是尾气吸收装置。12ClO2 气体是一种低毒高效的消毒剂，浓度较大时易分解爆炸。制备 ClO2 的实验装置如图所示。下列说法错误的是()A.a 用于平衡气压B实验结束后再通空气C装置中，NaClO2 作还原剂D的作用是吸收 ClO2【解析】选 B。长导管 a 可使装置内外压强相等，有平衡气压的作用，A 正确；ClO2 浓度较大时易分解爆炸，因此在实验开始时就要通入空气，以稀释 ClO2 的浓度，防止爆炸，B 错误；装置为制备 ClO2 的装置，NaClO2 中的 Cl 元素的化合价由3 价升高至4 价，作还原剂，C 正确；根据上述分析可知，装置
14、可吸收ClO2，D 正确。13有 Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl 和 NH4NO3 五瓶无标签溶液，为鉴别它们取四支试管，每支试管分别装入上述一种溶液，再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液，下列叙述中错误的是()A若有三支试管出现沉淀时，则后加入的是 AgNO3 溶液B全部没有明显现象时，则后加入的是 NH4NO3C一支试管出现气泡，两支试管出现沉淀时，则后加入的是 HCl 溶液D若只有两支试管出现沉淀时，则后加入的是 BaCl2 溶液【解析】选 C。AgNO3 溶液与 Na2CO3、BaCl2、HCl 均有白色沉淀，和 NH4NO3溶液不反应，A 正确；NH4NO3 和上述溶液
15、均不反应，B 正确；盐酸加入后，Na2CO3溶液出现气泡，AgNO3 溶液出现沉淀，其他没有现象，Na2CO3 加入后也有相同现象，C 错误；加入 BaCl2 溶液，则 Na2CO3、AgNO3 两种溶液产生沉淀，D 正确。二、非选择题(本题共 1 小题，共 8 分)142020 年新冠疫情期间，常用的消毒剂有医用酒精和“84 消毒液”等。某化学兴趣小组尝试利用“84 消毒液”与硫酸溶液反应可以制取氯气，反应的化学方程式为NaClONaClH2SO4=Na2SO4Cl2H2O。为探究氯气的性质，某同学设计了如图所示的实验装置。请回答：(1)在该实验中，制取氯气的装置是_(填字母)。(2)装置
16、B、C 中依次放入的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实验过程中该同学发现装置 B 中的布条也褪色，其原因可能是_，请提出合理的改进方法：_。(3)写出氯气与 NaOH 溶液反应的离子方程式：_。为验证尾气吸收后的溶液中存在 Cl，正确的操作是_。(4)Cl2 通入饱和 NaHCO3 溶液产生无色气体，已知酸性 HClH2CO3HClO，该实验证明 Cl2 与 H2O 反应的产物中含有_。【解析】(1)根据“液液 气”原理可知，应选择 c 装置制取 Cl2。(2)B 中布条褪色证明 Cl2 中混有 H2O(g)，生成了 HClO，所以应增加除去 H2O(g)的装置。(3)Cl2与 NaOH 溶
17、液反应的离子方程式为 Cl22OH=ClClOH2O；检验 Cl，应先用稀 HNO3 酸化吸收液，再加入 AgNO3 溶液，若有白色沉淀生成，证明其中含有 Cl。(4)因酸性 HClH2CO3HClO，HCl 与 NaHCO3 反应：HClNaHCO3=NaClH2OCO2，而 HClO 不与 NaHCO3 反应，故题述实验证明 Cl2与 H2O 反应的产物中含有 HCl。答案：(1)c(2)Cl2 中混有少量 H2O(g)在 AB 之间增加装有浓 H2SO4 的洗气瓶(3)Cl22OH=ClClOH2O 取少量烧杯内吸收 Cl2 后的溶液，加入足量的稀 HNO3 酸化，再加入 AgNO3 溶液，若有白色沉淀生成，证明其中含有Cl(4)HCl