化学必修 第一册第二节 氯及其化合物课时作业

高一化学必修一第二章第二节

课时2氯气的实验室制法及氯离子的检验练习题

一、单选题

1．收集纯净的氯气，最好选用 (　　)

A．排水法 B．向下排空气法

C．向上排空气法 D．排饱和食盐水法

2．实验室制氯气时有如下操作，操作顺序排列正确的是  （    ）

①连接好装置，检查装置的气密性

②缓缓加热

③在烧瓶中加入少量的MnO2

④向分液漏斗中加入浓盐酸，打开分液漏斗旋塞，缓缓滴入烧瓶中

⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收

⑥用向上排气法收集氯气

A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤ C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤

3．已知与浓盐酸在常温下能反应产生。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是（    ）

A．①处和②处 B．只有②处    C．只有②处和③处    D．②处、③处和④处

4．下列检验Cl－的方法正确的是(　　)

A．向某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－

B．向某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－

C．向某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－

D．向某溶液中滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－

5．在未知液中加入溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断未知液中含有（       ）

A．、 B．、 C．、 D．、

6．已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2，下图是用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①中盛有饱和食盐水，用试管②收集Cl2

B．用试管①收集Cl2，试管②可防止NaOH溶液倒吸到试管①中

C．③用于吸收多余的Cl2，防止污染环境

D．用该装置收集到的Cl2中会混有HCl气体和水蒸气

7．下列离子检验的方法正确的是

A．某溶液中加入硝酸银溶液生成白色沉淀，说明原溶液中一定有离子

B．某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液生成白色沉淀，说明原溶液中一定有SO离子

C．某溶液中加入氢氧化钠溶液生成蓝色沉淀，说明原溶液中一定有离子

D．某溶液中加入稀硫酸产生无色无味气体，说明原溶液中一定有CO离子

8．实验室制取时，能用于干燥的试剂是

A．碱石灰 B．浓硫酸 C．固体烧碱 D．生石灰

9．自来水常用杀菌消毒，不法商贩用自来水冒充蒸馏水出售，为辨真伪，可用下列哪一种试剂鉴别

A．酚酞溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液

10．在自来水的生产中，常通入适量氯气进行杀菌消毒。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，可用以鉴别的一种试剂是

A．氢氧化钠溶液 B．酚酞试液

C．硝酸银溶液 D．氯化钡溶液

二、实验题

11．某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备Cl2，同时进行与氯气有关的某些实验，按要求回答问题。

（1）A是浓盐酸，B是二氧化锰，将A滴入B中时发生反应的离子方程式为__。

（2）甲同学用一定量的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，结果制得的Cl2体积比理论上应制得的体积小，这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因：__。

（3）在实验室中，乙同学欲用如图的装置净化氯气，则瓶①②中应盛放的试剂分别是①__，②__（填试剂名称）。

12．实验室用如图装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：

（1）A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO2。D中盛放浓H2SO4的目的是___。

（2）E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是__，对比E和F中现象的差异可得出的结论是___。

（3）G处的现象是__。

（4）用化学方程式表示处尾气吸收装置中的反应原理：__。

三、填空题

13．氯离子(Cl-)的检验方法

(1)在被测溶液中滴入适量___________使其酸化，然后加入___________溶液。

(2)现象：产生___________，加稀硝酸时，沉淀___________。

(3)原理：___________。

(4)加入稀硝酸的目的：排除___________等离子的干扰。

14．实验装置

装置特点：固＋液气。

(1)仪器a的名称_______，仪器b的名称_______。

(2)Cl2的收集方法是_______。

(3)烧杯中NaOH溶液的作用是_______。

(4)A装置中导出的气体有Cl2、HCl、H2O(g)等。

15．实验室利用下列装置制氯气，请填空：

①制氯气的反应原理，请用化学方程式表示：______________。

②饱和食盐水的作用是_________________________________________________。

③浓硫酸的作用是_________________________________________________。

④氢氧化钠的作用是_________________________________________________。

⑤向上排空气法收集氯气的理由是_________________________________________________。

参考答案：

1．D

【详解】A、氯气与水反应，也能溶解于水，不利于很好的收集气体，故A错误

B、氯气比空气重且有毒，不能用向下排气法收集，故B错误；

C、氯气是一种比空气重有毒的气体，易污染空气，用排空气法得不到纯净的氯气，故C错误；

D、氯气难溶于饱和食盐水，是因为饱和食盐水中的氯离子对反应Cl2+H2OHClO+HCl的平衡起到了抑制作用，减少了与水反应的氯气，同时降低了氯气的溶解度，实验室制备Cl2，最好用排饱和食盐水集气法收集，故D正确；

2．D

【详解】制取氯气的实验操作顺序为：连接装置，检查装置的气密性，防止装置漏气→在圆底烧瓶中加入固体药品二氧化锰粉末→从分液漏斗中缓缓加入浓盐酸→加热→待气体均匀放出时收集气体→氯气有毒，多余的氯气用NaOH溶液吸收，防止污染空气；

所以正确操作顺序为①③④②⑥⑤，D正确。

本题选D。

3．D

【详解】①与浓盐酸在常温下反应产生，①正确；

②浓盐酸易挥发，生成的氯气中混有和水蒸气，应通入盛有饱和食盐水的洗气瓶除去，会与溶液反应，故不能选择氢氧化钠溶液，②错误；

③用浓硫酸干燥氯气，导管应长进短出，③错误；

④氯气与金属在试管中反应，若用单孔塞，容易造成试管内压强过大，且导管应伸到试管底部，④错误。

综上，答案选D。

4．D

【详解】A. 可能生成碳酸银、硫酸银等沉淀，不能说明该溶液中有Cl−，故A错误；

B. 先滴加盐酸,引入Cl−，不能说明该溶液中有Cl−，故B错误；

C. 加入盐酸，不能排除Cl−的干扰，故C错误；

D. 因氯化银不能溶解于硝酸，滴加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，可说明溶液中有Cl−，故D正确；

故选D。

【点睛】氯离子的特征离子反应是可以和银离子反应生成白色不溶于硝酸的白色沉淀，注意排除其它离子的干扰，以此解答该题。

5．C

【详解】能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体应是，又因为加入稀后沉淀部分溶解，故原溶液中一定有Cl-，故未知液中除含有 外，还有Cl-，答案选C。

6．A

【详解】根据导管的进出长短可知试管①用于收集Cl2，试管②用于防止NaOH溶液倒吸入①中，NaOH溶液吸收多余的Cl2，防止污染环境，①中收集到的Cl2不纯，混有HCl和水蒸气，故A选项错误，B、C、D选择正确；

答案选A。

7．C

【详解】A．某溶液中加入硝酸银溶液生成白色沉淀，说明原溶液可能含有Cl-、SO等，故A错误；

B．某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液生成白色沉淀，说明原溶液中可能含有Ag+、SO离子，故B错误；

C．某溶液中加入氢氧化钠溶液生成蓝色沉淀，该蓝色沉淀是氢氧化铜，说明原溶液中一定有Cu2+离子，故C正确；

D．某溶液中加入稀硫酸产生无色无味气体，该无色无味气体为CO2，原溶液可能含有CO、HCO，故D错误；

故选C。

8．B

【详解】A．碱石灰和氯气反应，不能干燥氯气，A错误；    

B．浓硫酸和氯气不反应且可以吸收水蒸气，B正确；    

C．固体烧碱是氢氧化钠，可以和氯气反应，不能干燥氯气，C错误；

D．生石灰主要含有氧化钙，可以和氯气反应不能干燥氯气，D错误；

故选B。

9．C

【详解】自来水中通入氯气消毒，会发生反应：Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，其中次氯酸具有强氧化性，能起到杀菌消毒的作用，消毒后的溶液中含有Cl-，而蒸馏水中没有氯离子，因此可以向样品中加入硝酸银溶液进行检验，若产生白色沉淀，说明样品中含Cl-，样品为自来水，若不产生白色沉淀，说明样品中不含Cl-，样品为蒸馏水，答案选C。

10．C

【详解】氯气消毒后的水溶液中含有一定量的氯离子，则可用硝酸银检验氯离子的存在，答案为C。

11．     MnO2+4H++4Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O     ①氯化氢挥发；②反应生成水；③反应消耗HCl     饱和食盐水     浓硫酸

【分析】实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气；随反应的进行，盐酸的浓度减小，减小到一定程度则不再反应；盐酸具有挥发性，则生成的氯气中混有HCl和水蒸气杂质。

【详解】(1)浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下生成二氯化锰、氯气和水，离子方程式为MnO2+4H++4Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2)二氧化锰和浓盐酸反应过程中消耗HCl，加热时氯化氢挥发，生成的水稀释浓盐酸均会导致浓盐酸浓度变小；

(3)制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气，净化时应先通过饱和食盐水吸收氯化氢，后通过浓硫酸吸收水蒸气。

12．     除去氯气中的水蒸气     E中布条不褪色，F中布条褪色     干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性     棉花团变为蓝色     Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

【分析】浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下生成二氯化锰、氯气和水，浓盐酸易挥发，则生成的氯气中含有杂质HCl和水；C为饱和食盐水，可除去HCl杂质，D为浓硫酸可除去水蒸气；E中为红色干布条，F中为红色湿布条，干燥的有色布条不褪色，而湿布条褪色；G中蘸有淀粉碘化钾溶液的棉花团发生置换反应生成碘，导致淀粉溶液显蓝色；氯气有毒，最后应有尾气处理装置。

【详解】(1)根据实验装置图知，D中盛放浓硫酸的目的是除去氯气中的水蒸气；

(2)E中为红色干布条，F中为红色湿布条，干燥的氯气无漂白性，氯气和水反应生成次氯酸，而次氯酸有强氧化性，具有漂白作用，所以可观察到的现象是E中布条不褪色，F中布条褪色，对比E和F中现象的差异可得出的结论是干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性；

(3)生成的氯气与G处碘化钾溶液反应生成单质碘，淀粉遇碘变蓝，所以处的现象是棉花团变为蓝色；

(4)氯气有毒，尾气处理时可用氢氧化钠溶液吸收氯气，反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。

13．(1)     稀硝酸     AgNO3

(2)     白色沉淀     不溶解

(3)Ag＋＋Cl-=AgCl↓

(4)CO

【解析】(1)

检验氯离子的操作方法是向被测溶液中滴入适量稀硝酸酸化，排除其他碳酸根等阴离子影响，然后加入AgNO3溶液。

(2)

现象：产生白色沉淀，加稀硝酸时，沉淀不溶解。

(3)

原理：银离子和氯离子结合成氯化银沉淀，Ag＋＋Cl-=AgCl↓。

(4)

加入稀硝酸的目的：排除CO等离子的干扰。

14．     分液漏斗     圆底烧瓶     向上排空气法     吸收多余的Cl2、以防污染环境

【详解】(1)仪器a带有活塞，名称为分液漏斗，仪器b的名称为圆底烧瓶。

(2)Cl2的相对分子质量为71，比空气的相对分子质量大，所以密度比空气大，收集方法是向上排空气法。

(3)Cl2是酸性气体，能与碱反应，所以烧杯中NaOH溶液的作用是：吸收多余的Cl2、以防污染环境。

(4)A装置中导出的气体有Cl2、HCl、H2O(g)等。

答案为：分液漏斗；圆底烧瓶；向上排空气法；吸收多余的Cl2、以防污染环境。

15．     MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O     除去HCl     干燥氯气 （或除去水蒸气）     _吸收氯气，防止污染空气     氯气比空气重

【分析】①实验室在加热时用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气；

②饱和食盐水是为了除去Cl2中的HCl；

③浓硫酸的作用是干燥Cl2；

④为了防止Cl2污染空气。用氢氧化钠进行尾气的回收；

⑤依据Cl2和空气密度大小，分析收集方法。

【详解】①实验室在加热时用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；

本题答案为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

②饱和食盐水是为了除去Cl2中的HCl；

本题答案为：除去HCl。

③浓硫酸的作用是干燥Cl2；

本题答案为：干燥氯气 （或除去水蒸气）。

④为了防止Cl2污染空气。用氢氧化钠进行尾气的回收；

本题答案为：吸收氯气，防止污染空气。

⑤依据Cl2的密度比空气密度大，所以应采用向上排空气法收集氯气；

本题答案为：氯气比空气重。

【点睛】实验室在加热的情况下，用二氧化锰和浓盐酸制取氯气，必须主意①条件是加热，②必须是浓盐酸，若为稀硝酸则不反应。