高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物课后复习题

课时作业11　氯气的实验室制法　氯离子的检验

时间：45分钟

1．检验Cl－时要用到AgNO3溶液和稀硝酸，其中加入稀硝酸的目的是(　B　)

A．加速反应的进行　　　 　 B．排除某些杂质离子的干扰

C．生成不溶于水的沉淀   D．增大沉淀的生成量

解析：加入稀硝酸的目的主要是排除CO等的干扰。

2．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　)

A．AgNO3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，紫色石蕊溶液遇NaCl溶液无明显现象，紫色石蕊溶液遇NaOH溶液变蓝，紫色石蕊溶液遇新制氯水先变红后褪色。

3．检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是(　D　)

A．用干燥的蓝色石蕊试纸   B．用干燥有色布条

C．将气体通入硝酸银溶液   D．用湿润的淀粉­KI试纸

解析：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉变蓝，D正确。

4．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：Cl2密度大于空气，收集时用长进短出收集，尾气用NaOH溶液吸收，C正确。

5．已知：①向MnO2固体中加入浓盐酸，加热后充分反应，产生黄绿色气体；②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体，溶液变黄色；③向KMnO4晶体滴加浓盐酸，产生黄绿色气体。下列判断正确的是(　C　)

A．实验②证明Fe2＋既有氧化性又有还原性

B．实验③生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝

C．上述实验中，有三个氧化还原反应

D．上述实验证明氧化性：MnO2>MnO>Cl2>Fe3＋

解析：实验②证明Fe2＋具有还原性，A错误。实验③生成Cl2，Cl2的氧化性强于I2，能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，B错误。三个实验的反应中都存在元素化合价的变化，共发生了三个氧化还原反应，C正确。常温下高锰酸钾能将浓盐酸氧化为氯气，加热时MnO2能将浓盐酸氧化为氯气，则氧化性：MnO>MnO2；实验①中MnO2为氧化剂，氯气是氧化产物，所以氧化性：MnO2>Cl2；氯气能将亚铁离子氧化为铁离子，所以氧化性：Cl2>Fe3＋，则氧化性：MnO>MnO2>Cl2>Fe3＋，D错误。

6．某化学小组用下图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是(　B　)

A．该装置图中至少存在两处明显错误

B．该实验中收集氯气的方法不正确

C．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理

D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉—碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出

解析：MnO2与浓HCl必须加热才反应，同时为了防止污染，应用碱液吸收尾气，A、C正确；Cl2密度大于空气，收集时用向上排空气法，B错误。Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉变蓝，D正确。

7．植物中山茶花、石榴可以吸收氯气，紫藤和月季对氯气的吸收净化能力也很强。在实验室制取Cl2时，尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是(　B　)

A．氯气不与石灰水反应

B．Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收的尾气也很少

C．氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水

D．澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊

解析：Ca(OH)2与Cl2能反应，但澄清石灰水溶解的Ca(OH)2较少，吸收Cl2少，B正确。

8．检验硫酸钠溶液中含有氯离子的方法是(　C　)

A．先加BaCl2溶液，过滤，再加AgNO3溶液

B．滴加AgNO3溶液看是否有白色沉淀

C．先加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤，再加AgNO3溶液

D．先加足量的Ba(OH)2溶液，过滤，再加AgNO3溶液

解析：先加BaCl2溶液，会引入Cl－，所以最终无法确定溶液中是否含有氯离子，故A错误；硫酸根离子与银离子反应生成硫酸银沉淀，对Cl－检验会形成干扰，故B错误；先加足量的Ba(NO3)2溶液，排除硫酸根离子的干扰，再加AgNO3溶液，生成AgCl白色沉淀，说明存在Cl－，故C正确；先加Ba(OH)2引入了OH－，再加AgNO3后会生成AgOH白色沉淀，干扰Cl－的检验，故D错误。

9．某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是(　C　)

A．A中可用分液漏斗代替长颈漏斗

B．A中缺少加热装置

C．B中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2

D．D中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气

解析：A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反应速率，A正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，B正确；B中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl2，可以用饱和食盐水净化氯气，C错误；氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D正确。

10．下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是(　B　)

解析：MnO2和浓盐酸反应制取氯气需要加热，故A不合理；使用浓硫酸干燥氯气，通过该装置说明干燥的氯气没有漂白性，故B合理；氯气密度大于空气，要用向上排空气法收集氯气，即导管应长进短出，故C不合理；氯气在饱和食盐水中难以溶解，一般用NaOH溶液进行尾气处理，故D不合理。

11．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(　D　)

A．图Ⅰ：若MnO2过量，则浓盐酸可全部消耗完

B．图Ⅱ：仅证明新制氯水具有酸性

C．图Ⅲ：产生了棕黄色的雾

D．图Ⅳ：湿润的有色布条褪色

解析：MnO2与浓HCl反应，与稀HCl不反应，A错误；滴加紫色石蕊试液最终变成无色，B错误；Cu与Cl2反应产生棕黄色烟，C错误。

12．下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是(　A　)

A．a—e—d—c—b—h—i—g

B．a—d—e—c—b—h—i—g

C．a—e—d—h—i—g—f—c

D．a—b—c—d—e—f—g—h

解析：制取的Cl2应首先除去可能混有的HCl气体，再干燥后与炽热的铁粉反应，最后应通入碱溶液中吸收未反应的Cl2，防止污染。

13．Ⅰ.实验室常用以下几种方法制取氯气。

(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气的离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。

(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。

(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为51。

Ⅱ.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。

(4)装置④中的X试剂为NaOH溶液。

(5)装置③中发生反应的化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减少副反应发生的方法是将装置③放于冷水浴中进行实验。

解析：(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。

(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。

(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O,1 mol氧化剂KClO3与5 mol还原剂HCl反应生成3 mol Cl2，所以该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为51。

(4)氯气有毒，所以不能直接排放，X试剂为氢氧化钠溶液。

(5)氯气与石灰浆发生反应，化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。根据题意知，减少副反应发生的方法是降低温度，可以将装置③放于冷水浴中进行实验。

14．在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。此实验所用仪器如图所示：

(1)连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母)：E接C；D接A；B接H；G接F。

(2)饱和食盐水的作用是除去氯气中的HCl杂质；NaOH溶液的作用是吸收过量的氯气。

(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：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。

(4)写出下列化学反应的化学方程式：

①气体发生装置中发生的反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；

②NaOH溶液中发生的反应：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O。

(5)KMnO4的氧化性比MnO2强得多，实验室也可以用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气，反应方程式如下：

2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。

请用“双线桥”标出电子转移的方向和数目。

答案：

解析：(1)制备气体时可按“反应装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序确定仪器连接的顺序。(2)上述装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质；浓H2SO4的作用是除去Cl2中的水蒸气；NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2。(3)湿润的淀粉—KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉变蓝。

(5)

15．某学习小组通过查阅资料发现用KClO3和浓盐酸反应也可以制备氯气。为此该小组利用如图所示装置在实验室中制取Cl2并探究其相关性质。

(1)装置A中存在一处错误，请改正这处错误：漏斗换为分液漏斗。

(2)写出装置A中发生反应的化学方程式：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。

(3)为了除去氯气中的氯化氢，需要在装置A、B之间添加装置E，装置E中所盛装的试剂为饱和食盐水。为了探究使有色布条褪色的是氯气还是氯气与水反应的生成物，需要在整套装置中添加装置E，其中加入浓硫酸，装置E在整套装置中的添加位置为b(填序号)。

a．A、B之间  b．B、C之间

c．C、D之间  d．D之后

(4)取下集气瓶B，将铁丝加热至红热状态，伸入集气瓶B中，可以观察到的现象是集气瓶内有红棕色烟产生，能检验该反应产物中铁元素价态的试剂是bcd(填序号)。

a．氯水   b．蒸馏水和铁粉

c．氢氧化钠溶液   d．KSCN溶液

(5)另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷，并给出了改进措施，该改进措施是在装置D后增加一个盛装碱液的装置，使碱液吸收剩余的氯气。

解析：(1)漏斗无活塞，制备的气体会从漏斗颈中逸出。换为分液漏斗可解决此问题。(2)该反应中，氯酸钾是氧化剂，将HCl氧化，氧化产物为氯气。(3)氯化氢极易溶于水，而氯气难溶于饱和食盐水，故可用饱和食盐水将氯气中混有的氯化氢除去。干燥的氯气没有漂白作用，而制备的氯气中往往含有水蒸气，为了排除水蒸气对探究氯气不具备漂白作用的干扰，需要对氯气进行干燥。(4)铁丝在氯气中的燃烧产物为氯化铁，集气瓶内有红棕色烟产生。氯水与氯化铁不反应；氯化铁溶液能使铁粉溶解，生成氯化亚铁，溶液由黄色变为浅绿色；氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀；铁离子与KSCN溶液反应，溶液会变为红色。(5)氯气有毒，实验中需要对尾气进行处理。