1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时素养检测 十氯气实验室制取及氯离子的检验(40分钟70分)一、选择题(本题包括8小题,每小题7分,共56分)1.(2020南宁高一检测)用氯气消毒的自来水配制下列溶液时,会使配得的溶液变质的是()NaOHAgNO3Na2CO3NaBrFeCl2A.只有B.只有C.只有D.全部【解析】选D。用氯气消毒的自来水中有Cl2和HCl等,会使配制的溶液变质。【补偿训练】现有盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和氯水四种溶液,可用来区别它们的一种试剂是()A.AgNO3溶液B.酚酞溶液
2、C.紫色石蕊溶液D.饱和食盐水【解析】选C。盐酸使紫色石蕊溶液变红;NaCl遇紫色石蕊溶液无明显现象;NaOH溶液使紫色石蕊溶液变蓝;氯水使紫色石蕊溶液先变红,后褪色。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()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溶液混合加热用淀粉KI试纸A.B.C.D.【解析】选C。氯酸钾晶体中无Cl-,要证明氯酸钾晶体中含有氯元素,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
3、溶解过滤的方法分离出MnO2,然后向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸进行验证。3.(2020韩城高一检测)某同学设计了用氯气制取无水氯化铁(易升华)的相关装置,其中设计正确且能达到相应目的的是()A.用装置制取氯气B.用装置除去Cl2中的HClC.用装置干燥氯气D.用装置制取并收集FeCl3【解析】选D。没有加热且使用的是稀盐酸,不能实现实验目的,故A错误;氯气和氯化氢都能和NaOH反应,应用饱和的食盐水除去氯气中的HCl,故B错误;氯气能和碱反应,应用无水氯化钙或浓硫酸,故C错误;氯气和铁在加热条件下反应生成氯化铁,氯化铁是固体,故D正确。【补偿训练】(2019自贡高一检测)化学实验是培养学
4、生探索求真精神和科学严谨态度以及优秀思想品质的良好途径。严格按实验步骤进行操作是成功进行实验的根本前提。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.【解析】选D。实验室制取气体的一般过程为组装仪器检查气密性加入试剂加热,制得气体净化收集,故D项顺序正确。4.(2020保山高一检测)下列离子方程式错误的是()A.实验室制Cl2:MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2OB.在NaCl
5、溶液中滴入AgNO3溶液:Ag+Cl-AgClC.Cl2溶于水:Cl2+H2O2H+Cl-+ClO-D.用NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O【解析】选C。HClO为弱酸,在离子方程式中用化学式来表示,故Cl2与水反应的离子方程式为Cl2+H2OH+Cl-+HClO。5.(2020日照高一检测)溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属反应生成金属卤化物,和某些非金属单质反应生成相应的卤化物,与水反应的化学方程式为IBr+H2OHBr+HIO。下列有关IBr的叙述不正确的是()A.IBr是双原子分子B.在很多反应中,IBr是强氧化剂C.与NaOH溶液反
6、应生成NaBr和NaIOD.与水反应时,IBr既是氧化剂又是还原剂【解析】选D。IBr中I为+1价,Br为-1价,因为IBr的化学性质与卤素单质相似,所以IBr是强氧化剂;与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应生成HBr和HIO,HBr和HIO再与碱反应,总化学方程式为2NaOH+IBrNaBr+NaIO+H2O;与水反应的化学方程式:IBr+H2OHBr+HIO中,反应前后各元素的化合价均未发生变化。6.下列变化不能直接实现的是()(HCl)(Cl2)Ca(ClO)2(HClO)(CO2)A.B.C.D.【解析】选D。HClCl2Ca(ClO)2HClO。以上转化均能一步直接实现,但由HCl
7、O转化成CO2不能直接实现。7.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B.AgNO3溶液C.NaOH溶液D.KI溶液【解析】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。【补偿训练】(2019南开高一检测)痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要方法,AgNO3显现法就是其中的一种:人的手上有汗渍,用手动过白纸后,手指纹线就留在纸上。如果将溶液小心地涂到纸上,溶液中的溶质就跟汗渍中的物质作用,生成
8、物质,物质在光照下,分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行,银粒逐渐增多,由棕色变成黑色的指纹线。用下列化学式表示这3种物质都正确的是()A.AgNO3、NaBr、AgBrB.AgNO3、NaCl、AgClC.AgCl、 AgNO3、NaClD.AgNO3、NaI、AgI【解析】选B。汗液中有NaCl,与AgNO3反应生成AgCl,AgCl在光照下,分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行,银粒逐渐增多,由棕色变成黑色的指纹线。【易错提醒】人的汗液中含有氯化钠,氯化银光照生成灰褐色银粒。8.(2020聊城高一检测)已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥
9、的氯气及完成其与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是()A.和处B.处C.和处D.处【解析】选D。生成的氯气中含有HCl和水蒸气,应通入盛有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl,NaOH溶液能与Cl2反应,不能用于除去HCl,故错误;用浓硫酸干燥氯气,导管应“长进短出”,故错误;氯气与金属反应时,气体应通入试管底部,并用双孔橡皮塞,否则会使试管内压强过大导致橡皮塞被顶开,不安全,且应有尾气处理装置,故错误。二、非选择题(本题包括1小题,共14分)9.(2020宜春高一检测)(1)氯气是一种重要的化工原料,也是一种常用的消毒剂。实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式是
10、 。某同学将8.7 g二氧化锰与58.4 g溶质质量分数为37.5% 的浓盐酸在圆底烧瓶中共热,直到反应停止,最后发现烧瓶中还有固体剩余,该同学还检测到有一定量的盐酸剩余,为什么盐酸和二氧化锰均有剩余? 。(2)工业上常用氯气生产漂白粉,请写出反应的化学方程式是,在空气中漂白粉长期存放会变质而失效的原理是(用化学方程式说明)。(3)新制氯水存在的各种粒子中:(用化学式或离子符号填写)使氯水呈黄绿色的是;能使紫色石蕊试液显红色的是;能使湿润的红纸褪色的是。【解析】(1)实验室通常用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O;将8.7 g二氧化锰与58
11、.4 g溶质质量分数为37.5% 的浓盐酸在圆底烧瓶中共热,直到反应停止,最后发现烧瓶中还有固体剩余,有一定量的盐酸剩余,是因为随着反应的进行浓盐酸变成稀盐酸,二氧化锰和稀盐酸之间不会发生反应;(2)工业上制备漂白粉是利用石灰乳和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉成分为氯化钙和次氯酸钙的混合物,有效成分为次氯酸钙,漂白粉长期暴露在空气中会逐渐失效,是因为次氯酸钙和空气中的二氧化碳、水反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸,Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO,次氯酸见光分解生成氧气和盐酸,2HClO2HCl+O2。(
12、3)使氯水呈黄绿色的是Cl2;能使紫色石蕊试液显红色的是H+;能使湿润的红纸褪色的是HClO。答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O二氧化锰和稀盐酸之间不会发生反应(2)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCa(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO;2HClO2HCl+O2(3)Cl2H+HClO【补偿训练】实验室里用如图所示仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜(Cu+Cl2CuCl2)。图中A、B、C、D、E、F表示玻璃管接口,接口的弯曲和伸长等部分未画出。根据要求填写下列各小题空白。序号(1)如果所制气体从左向右流动时,上述各仪
13、器装置的正确连接顺序是(填各装置的序号)()接()接()接()接()接(),其中与装置相连时,玻璃管接口(用装置中字母表示)应是 接 。(2)装置的作用是 ;装置的作用是 。(3)实验开始时,应首先检验装置的,实验结束时,应先熄灭处的酒精灯。(4)在装置的烧瓶中,发生反应的化学方程式为 。【解析】制取纯净的无水CuCl2,应由Cu和纯净的Cl2加热制得,欲制得纯净的氯气需和组合制得Cl2,再经洗去Cl2中的氯化氢,经过除去水蒸气,最后排出的尾气用碱液吸收以防止多余的Cl2污染环境。答案:(1)CB(2)除去Cl2中的水蒸气除去Cl2中的HCl气体(3)气密性(4)MnO2+4HCl(浓)MnC
14、l2+Cl2+2H2O(20分钟30分)1.(6分)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是()A.用装置甲制取氯气B.用装置乙除去氯气中混有的少量氯化氢C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D.用装置丁蒸干碳酸氢钠溶液制碳酸氢钠【解析】选C。二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热,甲装置没有加热仪器,A错误;饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢,但NaHCO3和HCl反应能生成CO2,引入新的杂质气体,吸收试剂应该为饱和食盐水,并且洗气瓶气体流向为长导气管进短导气管出,B错误;二氧化锰不溶于水,氯化锰易溶于水,因此分离二氧化锰和氯化锰溶液需要过滤,C正确;若蒸干碳酸氢钠溶液可能得不到
15、碳酸氢钠,而得到碳酸钠,D错误。【补偿训练】(2019芜湖高一检测)某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是()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:用日光照射量筒,量筒中会产生大量白雾,液面会迅速上升D.图中:a中有色布条褪色,b中不褪色【解析】选C。随着反应的进行浓盐酸变成稀盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,A错误;无水CuCl2不为蓝色,形成的是棕黄色的烟,B错误;氢气与氯气在光照条件下可发生反应生成氯化氢,溶于水形成酸雾,压强减小,液面上升,C正确;a中有色布条不褪色,b中褪色,D错误。2.(6分)(双选)(2020烟台高一检测)Cl
16、2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。已知:Cl2O的熔点为-116 ,沸点为3.8 ;Cl2的沸点为-34.6 ;HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O。下列说法中不正确的是()A.装置中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险C.从装置中逸出气体的主要成分是Cl2OD.装置与之间应用橡胶管连接【解析】选C、D。高浓度的Cl2O易爆炸,所以通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险;装置是收集Cl2O,所以
17、温度低于3.8 ,此时氯气是气体,逸出的气体主要是空气和剩余的Cl2;Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸,装置与之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸。3.(18分)(2020烟台高一检测)某化学小组同学发现“84”消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕剂(主要成分为盐酸)室温下混合有Cl2生成,于是尝试在实验室利用该反应原理制取Cl2。(1)若用次氯酸钙、浓盐酸为原料,利用如图装置制取Cl2。装置中仪器a的名称为。甲同学为证明Cl2溶于水有酸性物质生成,将发生装置产生的气体直接通入适量水中,并加入NaHCO3粉末,观察有无色气泡产生,乙同学认为不合理,理由是 。(2)经查阅资料得知:
18、无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。设计如图所示装置制备无水FeCl3。下列操作步骤的正确顺序为(填字母)。a.体系冷却后,停止通入Cl2b.通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气c.在铁屑下方加热至反应完成d.用干燥的H2赶尽Cl2e.检验装置的气密性该实验装置存在的明显缺陷是 。(3)世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。已知:NaCl+3H2ONaClO3+3H2,2NaClO3+4HCl2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。有关物质的熔、沸点如下表:物质熔点/沸点/ClO2-5911Cl2-107-34.6ClO2的生产流程示意图如下:该工艺中,需要补充的物质X为
19、(填化学式,下同),能参与循环的物质是 。从ClO2发生器中分离出ClO2,可采用的方法是 。【解析】(2)根据题给信息,无水氯化铁制备时应排尽装置中的空气,所以先检查装置的气密性,再通入干燥的氯气以排尽装置内的空气,然后加热使氯气与铁反应生成氯化铁,因为氯化铁加热易升华,所以加热使反应完全后继续通入氯气至装置冷却,最后通入干燥的氢气以排尽氯气。氯气是有毒气体,所以不能直接排放,因此该装置的明显缺陷是缺少尾气处理装置。(3)根据工艺流程可知,电解食盐水得到的是NaClO3和H2,而合成HCl需要氯气、氢气,所以需要补充的物质X是氯气;根据已知条件2NaClO3+4HCl2ClO2+Cl2+2N
20、aCl+2H2O,且氯化钠、氯气又可参与反应,所以参与循环的物质是氯化钠、氯气;二氧化氯的熔、沸点较低,所以将生成的气体冷凝,使二氧化氯转化为液体分离出来。答案:(1)分液漏斗制取的氯气中含有HCl气体,HCl溶于水后能与NaHCO3反应产生气泡(2)ebcad缺少尾气吸收装置(3)Cl2Cl2、NaCl将生成的气体冷水浴降温,使ClO2液化分离出来【补偿训练】1.氯气是一种重要的化工原料。(1)实验室可用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,反应的化学方程式是 。(2)某学习小组利用此原理设计如图所示的装置制取氯气。在该实验中,制取氯气的装置是(填字母)。C装置中盛放饱和氯化钠溶液,其作用是 。D装
21、置的作用是干燥氯气,其中盛放的试剂是 。该实验存在明显的缺陷,在下面方框内画出改进的装置图,写出相关反应的离子方程式: 。【解析】实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O,该反应是固体和液体需要加热的反应,故选c装置制取氯气。因为浓盐酸具有挥发性,制取的氯气中含有杂质氯化氢和水蒸气,所以要得到干燥、纯净的氯气,应先通过饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢,再通过浓硫酸干燥氯气。为防止氯气污染环境,要用氢氧化钠溶液吸收尾气。答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O(2)c除去氯气中的氯化氢浓硫酸Cl2+2OH-Cl
22、-+ClO-+H2O2.某学习小组设计以下四个实验探究新制氯水的成分,请根据表格回答问题。(已知Cl2+2I-2Cl-+I2)实验序号实验方法实验现象结论将氯水滴到AgNO3溶液中生成白色沉淀将氯水滴到含有酚酞的NaOH溶液中淀粉KI试纸变蓝色氯水中含有Cl2将足量的氯水滴到Na2CO3溶液中氯水中含有H+(1)实验得出的结论是。(2)指出实验和实验中的“实验现象”: , 。(3)实验中“实验方法”的具体操作过程是 。(4)通过实验的“实验现象”,同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是:a.氯水中含有HClO,其漂白作用能使溶液褪色;b. 。请设计简单的实验证明上述a、b结论: 。【解析】
23、(1)与Ag+产生白色沉淀是Cl-的性质;(2)氯水能使含酚酞的NaOH溶液褪色,氯水中的H+与Na2CO3反应放出CO2气体;(3)氯水中的Cl2可将KI中的I-氧化成I2使淀粉变蓝;(4)实验中的酚酞褪色有两种可能,一是HClO的漂白作用引起的,二是氯水中的H+中和OH-使碱性减弱引起的。若是中和作用引起的,再加入碱,溶液还会变红,若是HClO的漂白作用引起的,再加入碱,溶液不会再变红。答案:(1)氯水中含有Cl-(2)溶液褪色有气泡冒出(3)取一片淀粉KI试纸,置于表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取氯水,滴在试纸上(4)氯水中含有H+,中和OH-使溶液褪色向褪色后的溶液中滴加NaOH溶
24、液至溶液显碱性,若溶液不再显红色,证明红色消失是HClO的漂白作用引起的;若溶液显红色,证明是H+的中和作用引起的3.下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。(1)装置A是氯气的发生装置,其中盛放浓盐酸的仪器名称是,请写出该反应相应的化学方程式: 。(2)装置B中饱和食盐水的作用是 ;同时装置B也是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象: 。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中、处依次放入物质的组合应是(填序号)。编号a干燥的有色布条碱石灰湿润的有色布条b干燥的有色布条无水硫酸铜湿润的有色布条c湿润的有色布条浓硫酸干燥的有
25、色布条d湿润的有色布条无水氯化钙干燥的有色布条(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性。反应一段时间后,打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,观察到的现象是 。(5)装置F的作用是,其烧杯中的溶液不能选用下列中的(填字母编号)。a.饱和NaOH溶液b.饱和Ca(OH)2溶液 c.饱和Na2SO3溶液d.饱和Na2CO3溶液【解析】(1)次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯化钙、氯气与水,发生反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2+2H2O。(2)盐酸易挥发,氯气中含有氯化氢,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;装置B亦是安全瓶,监测实验
26、进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时,B中的压强增大,B中长颈漏斗中的液面上升,形成水柱。(3)装置C的目的是验证氯气是否具有漂白性,需要验证干燥氯气无漂白性。湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,选项中都是干燥剂,U形管中应使用固体干燥剂,所以C中、依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,所以选d。(4)打开活塞,将装置D中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾和苯的装置E中,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡,观察到的现象是E中溶液分为两层,上层为紫红色。(5)装置F的作用是吸收多余氯气,防止污染环境;由于Ca(OH)2在水中的溶解度小,饱和溶液的浓度也很小,一般不选用饱和Ca(OH)2溶液吸收尾气。答案:(1)分液漏斗Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2+2H2O(2)除去Cl2中的HClB中长颈漏斗中的液面上升,形成水柱(3)d(4)E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色(5)吸收多余氯气,防止污染环境b关闭Word文档返回原板块
