高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 氯气及氯的化合物第1课时一课一练

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

基础过关练

题组一　氯元素的存在和含氯物质的获得

1.(2021浙江临海高二下月考)浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源,其中可为人类利用的氯化物含量相当高。海水中含量最多的氯化物是              (　　)

A.NaCl　　　　　　B.MgCl2

C.KCl　　　　　　　D.CaCl2

2.下列关于氯的说法不正确的是 (　　)

A.氯元素在自然界中存在游离态,只是量极少

B.海水中所含的含氯物质一般通过结晶的方式获得

C.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体

D.氯是重要的“成盐元素”,主要以NaCl的形式存在于海水中

题组二　氯气的发现及实验室制法

3.(2021广东珠海高一上期末)某化学小组用下图所示装置制取干燥、纯净的氯气,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KMnO4

C.在乙后连一盛有饱和食盐水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试纸可以验证是否有氯气逸出

4.下列反应与人类最早发现氯气的化学反应原理相关的是　 (　　)

A.MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O

B.4HCl+O2 2Cl2+2H2O

C.2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑

D.2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

5.(2020陕西渭南尚德中学高一下第二次月考)关于实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的反应,下列说法中错误的是              (　　)

A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2

B.每生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为2 mol

C.每消耗1 mol MnO2,起还原作用的HCl为2 mol

D.足量MnO2与含0.4 mol HCl的浓盐酸共热可得到0.1 mol Cl2

6.(2021河南南阳高二上开学考试)为了在实验室制得干燥、纯净的氯气,正确的净化顺序是              (　　)

A.第一步通过浓硫酸,第二步通过无水氯化钙

B.第一步通过浓硫酸,第二步通过饱和食盐水

C.第一步通过饱和食盐水,第二步通过浓硫酸

D.第一步通过碱石灰,第二步通过浓硫酸

7.(2020江苏扬州田家炳实验中学高一上月考)实验室制取氯气的试管壁沾有MnO2,除去MnO2可用的试剂是　              (　　)

A.蒸馏水　　　　　　B.KOH溶液　

C.稀盐酸　　　　　D.热的浓盐酸

8.(2021浙江湖州高一上月考)实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气,主要操作有:①将烧瓶固定在铁架台上　②把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈高度,固定铁圈放好石棉网　③用药匙向烧瓶中加二氧化锰,再向分液漏斗中加入浓盐酸,并将导气管放入集气瓶中　④检查装置的气密性　⑤在烧瓶上装好分液漏斗,连接好导气管。则最好的实验操作顺序是(　　)

A.①②③④⑤　　　　　　B.②①③④⑤　　

C.②①④③⑤　　　　　　D.②①⑤④③

9.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的装置正确的是              (　　)

10.(2021山东济宁高一下第二次月考)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、干燥的氯气,并验证它与金属的反应。每个实线框表示一个单元装置,其中错误的是              (　　)

A.只有①和②处　　　　　　B.只有②处　　

C.只有②和③处　　　　　　D.②③④处

11.(2021江西宜春高一上月考)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。 

题组三　氯气的工业制法

12.(2021山西吕梁高一上期末)关于电解饱和氯化钠溶液,下列叙述正确的是              (　　)

A.电解时在阳极(接电源正极)得到氯气,在阴极(接电源负极)得到金属钠

B.在阳极附近有黄绿色的气体产生

C.在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色

D.电解一段时间后,将电解液全部转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性

13.(2021浙江温州高一上检测)用惰性电极电解未精制的饱和食盐水,食盐水装在U形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是              (　　)

A.碳酸镁　B.硫酸钡　C.氢氧化镁　D.碳酸钡

14.下列关于氯气制备原理的说法中不正确的是 (　　)

A.电解饱和食盐水制氯气时,与电源正极相连的碳棒上方充满黄绿色气体

B.工业上制取氯气的原料是饱和食盐水

C.实验室制法和工业制法的反应实质是相同的

D.实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高

15.某同学利用如图所示装置电解饱和食盐水,他在导气管a处收集到的气体不具有的特征是              (　　)

A.呈黄绿色　　　　　　B.无毒

C.密度小于空气　　　　　　D.无刺激性气味

16.下列装置中验证饱和食盐水(含酚酞)电解产物的装置是(电极均为石墨,Cl2能使淀粉碘化钾溶液变蓝)              (　　)

17.某实验兴趣小组利用如图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成物的实验,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为　　　　溶液。U形管溶液中A电极附近的现象为　　　　　　、　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.A　海水中含量最多的氯化物为NaCl,A项正确。

2.A　氯元素在自然界中只以化合态的形式存在,A错误;海水中所含的含氯物质均易溶于水,通常通过蒸发结晶或蒸发浓缩后再结晶的方式获得,B正确;氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,C正确;氯元素主要以NaCl的形式在海水中存在,D正确。

3.C　缺少酒精灯、除杂装置和尾气处理装置,A正确;KMnO4能将HCl氧化生成Cl2,且不需要加热,B正确;Cl2不易在饱和食盐水中溶解,所以不能用饱和食盐水吸收氯气,C错误;Cl2可氧化I-生成I2,使淀粉-KI试纸变蓝,D正确。

4.A　1774年,瑞典化学家舍勒用软锰矿和浓盐酸反应制得氯气,这是人类第一次发现游离态的氯,A正确。

5.D　部分Cl元素的化合价升高,Mn元素的化合价降低,则还原剂是HCl,氧化剂是MnO2,A正确;每生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为2 mol,B正确;由反应可知,每消耗1 mol MnO2,起还原作用的HCl为2 mol,起酸性作用的HCl为2 mol,C正确;随着反应进行,浓盐酸浓度减小,MnO2与稀盐酸不反应,HCl不能完全反应,因此得不到0.1 mol Cl2,D错误。

6.C　实验室制取的氯气中通常含有HCl和H2O(g),结合氯气的性质可知先通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气。

7.D　实验室制备氯气的原理为MnO2在加热的条件下与浓盐酸反应生成氯气。结合上述原理,在除去二氧化锰时,可通过加入浓盐酸共热,D选项正确。

8.D　实验需要先组装仪器,然后检查装置的气密性,若气密性良好,则可在组装好的装置中加入相应的药品,进行实验。本题在制备氯气时采用MnO2和浓盐酸在加热的条件下发生反应的方法,所以组装的装置首先要满足“加热烧瓶”这一要求,应该先放置酒精灯,再根据酒精灯的高度确定铁圈的位置,接着进行后续操作,正确的顺序为②①⑤④③。

9.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,可能将橡胶塞压出,A错误;因为Cl2比空气的密度大,Cl2应短管进,B错误;C装置既能收集Cl2,又能进行尾气处理且可防倒吸,C正确;由于Cl2和NaOH溶液反应,故不能用该装置收集Cl2,D错误。

10.D　KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2,①正确;反应放热,浓盐酸易挥发,故产生的Cl2中可能混有HCl,需要净化,但不能用NaOH溶液,因为NaOH能和Cl2反应,应该用饱和食盐水,②错误;净化后的Cl2可以用浓H2SO4干燥,但气体应用长导管直接通入浓H2SO4中,③错误;干燥的氯气和金属反应的试管只有气体进入的导管,一段时间后压强增大,可能会使橡胶塞弹开,且导管应通入试管底部,并需有加热和尾气处理装置,④错误。故D选项符合题意。

11.答案　(1)浓盐酸　饱和食盐水

(2)a　c　b

(3)b　c　氢氧化钠溶液

(4)小于

解析　(1)装置M中应为浓盐酸,G中应为高锰酸钾固体,H中应为饱和食盐水,装置P是尾气处理装置,烧杯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,若含0.032 mol HCl的浓盐酸完全反应会生成0.01 mol Cl2,但由于浓盐酸具有挥发性,有一部分HCl会挥发出来,从而使反应的HCl小于0.032 mol,故生成的氯气的物质的量应小于0.01 mol。

12.B　阴极得到H2和NaOH,无单质钠产生,A错误;氯气在阳极生成,B正确;在阴极附近溶液中滴入酚酞试液后呈红色,C错误;溶液中有NaOH,呈碱性,D错误。

13.C　粗盐水中含有Ca2+、Mg2+等,Mg2+与阴极产生的OH-作用产生Mg(OH)2沉淀。

14.D　浓盐酸具有挥发性,实验室制取氯气时应缓缓加热以减少氯化氢的损失,D错误。

15.A　电解饱和食盐水时,H+在与电源负极相连的铁棒上转化为H2,H2是无色无味、密度小于空气的气体。

16.D　向下排空气法收集的是氢气,故电源的左端是负极,右端是正极,A、C错误;淀粉碘化钾溶液变蓝可证明有氯气产生,氢氧化钠溶液不能验证Cl2的产生,B错误,D正确。

17.答案　(1)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑

(2)负　氢气(或H2)

(3)淀粉碘化钾(其他合理答案均可)　有气泡产生　溶液由无色变为红色

解析　电解饱和食盐水产生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极上除了有氢气产生外,溶液中还产生NaOH,所以遇酚酞溶液变红。b为电源的正极,B极上产生氯气,可以用淀粉碘化钾溶液检验。