2024届高考一轮复习化学课时练　第19练　氯气的实验室制法及应用（含答案）

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A．KMnO4的氧化性比MnO2的强
B．制备Cl2的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂
C．用排气法收集Cl2时，不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满
D．制备等质量的Cl2，消耗MnO2与KMnO4的物质的量之比为5∶2
2．实验室中利用MnO2制备干燥的Cl2及少量氯水并收集Cl2，下列图示装置和原理不能达到实验目的的是( )
A．连接图1、图2装置，向分液漏斗中注水，打开K1，关闭K2，检查装置气密性
B．图1装置中，滴加浓盐酸，点燃酒精灯，可制备Cl2
C．可通过图2装置干燥并收集一定量的Cl2
D．连接图1、图3装置，打开K1，点燃酒精灯，可制备少量氯水
3．(2023·苏州质检)某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置如图所示(可重复使用，不含制气装置)。下列说法正确的是( )
A．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为DACBE
B．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为DABAE
C．装置E的主要用途是制备NaClO
D．若实验中使用到装置C且有色布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性
4．(2022·长春模拟)如图是实验室制备氯气并进行相关实验的装置(夹持与加热装置已省略)，下列有关说法不正确的是( )
A．若无加热装置，则装置a蒸馏烧瓶中可用高锰酸钾或次氯酸钠
B．检验氯气是否有漂白性，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为湿润的石蕊试纸、碱石灰、干燥的石蕊试纸
C．装置b既可以洗气又可以作安全瓶监测装置c是否堵塞
D．含有4 ml HCl的浓盐酸与足量二氧化锰反应，产生标准状况下的Cl2体积小于22.4 L
5．某化学小组采用下图所示装置制备Cl2并探究其化学性质，下列说法错误的是( )
A．加入药品之前，应先检查装置的气密性
B．通过对装置C和E中的产物分析，可判断温度对Cl2与碱溶液反应的影响
C．装置D中的现象为溶液逐渐变成浅黄绿色
D．装置B中NaOH溶液的作用为吸收挥发出来的HCl
6．实验室利用氯气与NaOH溶液反应制备NaClO溶液，下列装置和原理能达到目的的是( )
A．用装置甲制取并收集氯气
B．用装置乙除去Cl2中的HCl
C．用装置丙制备NaClO溶液
D．用装置丁吸收多余的Cl2
7．某学习小组探究MnO2与FeCl3能否反应产生Cl2。已知FeCl3固体易升华，其蒸气为黄色。实验装置如图，下列说法不正确的是( )
A．加热前需要先通氮气，排尽空气，并检查装置的气密性
B．加热一段时间后，装置A中产生黄色气体，说明反应生成了氯气
C．从安全角度出发，在装置A、B之间应添加防止堵塞导管
D．除了氯气外，升华的FeCl3、未除尽的O2都可使B中溶液变蓝
8．(2023·扬州模拟)实验室利用如图所示装置制备SbCl5。已知：SbCl3的沸点为220.6 ℃，易水解；SbCl5在常压下沸点约为140 ℃(同时分解)，易水解，可与氢氟酸反应制备HSbF6。下列说法错误的是( )
A．仪器Ⅰ中的a为冷凝水的进水口
B．仪器Ⅱ的主要作用是吸收Cl2和空气中的水蒸气
C．SbCl5制备完成后，可减压蒸馏分离出SbCl5
D．用SbCl5制备HSbF6时，可在玻璃仪器中进行
9．实验室测盐酸与亚氯酸钠制备二氧化氯气体的速率，装置如图所示。4 mL 0.2% NaClO2溶液预先装入二氧化氯发生器，37.5% HCl溶液装入分液漏斗。开启真空泵抽气，反应开始后，每隔2 min用注射器取样1 mL，测定NaClO2溶液的浓度。已知ClO2浓度过高时易爆炸。下列说法错误的是( )
A．碘化钾吸收瓶中发生的反应为2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2 ＋4H2O
B．做实验时整套装置要先抽真空，再加入37.5%HCl溶液，防止ClO2聚集
C．分液漏斗作为空气入口，起到搅拌作用
D．实验过程中分液漏斗活塞保持关闭，防止ClO2逸出
10．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，下列说法错误的是( )
A．NaClO2的名称是亚氯酸钠
B．“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，此反应的离子方程式为2OH－＋H2O2＋2ClO2===2ClOeq \\al(－,2)＋O2↑＋2H2O
C．“电解”中阴极反应的主要产物是Cl2
D．“一系列操作”为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥
11．(2022·山东枣庄模拟)已知氯气和空气按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中能生成Cl2O，且反应放热；不含Cl2的Cl2O易与水反应生成HClO；Cl2O在42 ℃以上会分解生成Cl2和O2。设计如图装置(部分夹持装置略)制备HClO，每个虚线框表示一个装置单元，其中存在错误的是( )
A．②③⑤ B．①④⑤
C．①②④ D．①③④
12．(2022·湖南岳阳一中模拟)反应2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O可制备广谱消毒剂C3N3O3Cl2Na，装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是( )
A．按气流从左至右，装置中导管连接顺序为f→c→d→a→b→e
B．升高温度有利于装置A中产品的生成
C．当加入4 ml NaOH时，消耗氰尿酸(C3H3N3O3)的量大于1 ml
D．装置D中橡胶管可平衡气压，便于浓盐酸顺利流下
13．(2022·山西临汾模拟)亚硝酰氯(NOCl)是重要的有机合成试剂，可由NO与Cl2在常温下合成。某学习小组在实验室利用如图装置制备亚硝酰氯。
已知：①亚硝酰氯易水解，能与O2反应；
②沸点：NOCl为－5.5 ℃，Cl2为－34 ℃，NO为－152 ℃；
③常温下，2NO ＋ Cl2===2NOCl、2NO2＋Cl2===2NO2Cl。
请回答下列问题：
(1)NOCl中N元素的化合价为________；NOCl水解生成两种酸，其化学方程式为____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(2)实验所需的NO在A装置中制得，反应的离子方程式为_________________________。
(3)装置B中所盛试剂为_______________________________________________________，其作用是________________________________________________________________________。
(4)实验开始时，先关闭K3，打开K2、K4，从a处通一段时间氩气，其目的是____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
然后在a处接废气处理装置，关闭K1、K4，打开K3，再打开分液漏斗的活塞，滴加酸性FeSO4溶液，当观察到D中______________时， 关闭K2，打开K1、K4 ，通干燥纯净的Cl2。
(5)为收集产物和分离未反应的两种原料， E、F装置采用不同温度的低温浴槽，其中装置E的温度(T)区间应控制在________________________________________________________，
装置F 的U形管中收集到的是________。
14．(2022·汕头模拟)某实验室利用Cl2和SO2反应合成硫酰氯(SO2Cl2)，并对H2SO3和HClO的酸性强弱进行探究。已知SO2Cl2的熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，在空气中遇水蒸气发生剧烈反应，并产生大量HCl白雾，100 ℃以上分解生成SO2和Cl2。实验室合成SO2Cl2的原理：SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)，且反应会放出大量的热。实验装置如图所示(夹持仪器已省略)，请回答下列问题：
(1)写出装置甲中制备SO2的化学方程式：_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置戊上方分液漏斗中最好选用________(填字母)。
a．蒸馏水 b．饱和食盐水
c．浓氢氧化钠溶液 d．6.0 ml·L－1盐酸
(3)装置乙和丁盛放的试剂均是______________________________________________。
(4)装置丙放置在冰水浴中的原因是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)SO2Cl2和水反应的化学方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)选用下面的装置探究酸性：H2SO3>HClO，溶液均足量，其连接顺序为A→________________________________________________________________________。
能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为_______________________________
________________________________________________________________________。
第19练 氯气的实验室制法及应用
1．B 2.A 3.D 4.B 5.D 6.C 7.B 8.D 9.D 10.C
11．D [①用MnO2和浓盐酸制备氯气需要加热装置，错误；②是将制备的Cl2通入饱和食盐水中除去挥发出来的HCl，同时可以控制通入氯气和空气的体积比，并在实验结束后可以将多余的氯气排出进行尾气处理，正确；③由题干信息可知，制备Cl2O的反应是放热反应，且Cl2O在42 ℃以上会分解生成Cl2和O2，则发生装置③需放置在冰水浴中，错误；④为除去Cl2O中的Cl2的装置，导管应该长进短出，错误；⑤除去Cl2的Cl2O通入⑤中进行反应，生成HClO，正确。]
12．B [A为制取C3N3O3Cl2Na的装置，B为除去氯气中的HCl的装置，C为尾气处理装置，D为制取氯气装置，所以为完成实验，按气流从左至右，导管连接顺序为f→c→d→a→b→e，A正确；升高温度，氯气和NaOH溶液反应生成NaClO3，生成NaClO的浓度减少，不利于装置A中产品的生成，B错误；由反应方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O、2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O，可得关系式：4NaOH～2NaClO～C3H3N3O3，加入4 ml NaOH时，可消耗1 ml C3H3N3O3，由于产物也生成NaOH，则消耗氰尿酸的量大于1 ml，C正确；装置D中浓盐酸和Ca(ClO)2反应生成Cl2，由于产生气体，装置D内压强较大，使用橡胶管可平衡气压，便于浓盐酸顺利流下，D正确。]
13．(1)＋3 NOCl＋H2O===HCl＋HNO2 (2)Fe2＋＋NOeq \\al(－,2)＋2H＋===Fe3＋＋NO↑＋H2O
(3)水 将NO2转化为NO (4)将E、F装置中的空气排出，防止亚硝酰氯水解和被氧气氧化 红棕色气体消失 (5)－34 ℃≤T＜－5.5 ℃ Cl2
14．(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)b (3)浓H2SO4
(4)反应放热，且SO2Cl2沸点低，冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2
(5)SO2Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
(6)C→B→E→D→F D装置中品红不褪色，F装置中产生白色沉淀
解析 (2)装置戊是利用分液漏斗中的液体把氯气从装置中排出，要求所加溶液与氯气不反应且氯气在此溶液中溶解度很小；所以装置戊上方分液漏斗中最好选用饱和食盐水。(3)SO2Cl2在空气中遇水蒸气发生剧烈反应，并产生大量HCl白雾，装置丙是制备SO2Cl2的反应器，必须隔绝水蒸气，因此装置乙和丁盛放的试剂均是浓H2SO4。(5)SO2Cl2在空气中遇水蒸气发生剧烈反应，并产生大量HCl白雾，根据元素守恒可知还有硫酸生成，则SO2Cl2和水反应的化学方程式为SO2Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。(6)因为次氯酸具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，所以不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应来判断亚硫酸、次氯酸的酸性强弱；要先验证亚硫酸的酸性比碳酸强，A装置制备SO2，C装置除去二氧化硫中的HCl，B装置用来制备CO2，E装置用来除去CO2中的SO2，D装置中的品红溶液检验SO2是否除尽，F装置是二氧化碳与次氯酸钙反应，生成碳酸钙白色沉淀和次氯酸，可以证明碳酸的酸性强于次氯酸，最终得出亚硫酸酸性强于次氯酸的结论；所以装置的连接顺序为A→C→B→E→D→F。