化学必修 第一册第二节 氯及其化合物第2课时课时练习

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第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验

题组一　氯气的实验室制法
1.某同学设计了如图所示的装置制备氯气，其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管。下列对其作用的叙述正确的是(　　)

A．防止氯气造成大气污染
B．使反应的氯气循环使用
C．使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶
D．使烧瓶内的压强与大气压保持一致
2．下列实验装置能达到实验目的的是(　　)

A．图①用于氯气的制取
B．图②用于证明氯气具有漂白性
C．图③用于吸收多余的氯气
D．图④用于除去氯气中的氯化氢气体
3．舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软锰矿(二氧化锰)，当他使软锰矿与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受。后来，人们又通过氯碱工业制备氯气，它是一种重要的化工原料。对于反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，下列说法正确的是(　　)
A．可用向下排空气法收集Cl2
B．H2O是还原产物
C．二氧化锰和浓盐酸在常温下也可以反应
D．HCl是还原剂
4．实验室制备氯气的装置如下，以下装置中最多有几处错误(　　)

A．4 B．5 C．7 D．9
题组二　氯气的实验室制法与性质综合应用
5．实验室也可以用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2，反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。现用如图所示装置制取纯净的无水CuCl2(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是(　　)

A．装置C中试剂是饱和食盐水，目的是除去HCl气体
B．实验过程中，硬质玻璃管中产生大量蓝色的烟
C．将装置A中的KMnO4直接换为MnO2，也可完成该实验
D．实验时，应先打开A中分液漏斗的活塞，再加热装置D
6．(2023·南昌调研)如图为某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，验证氯气性质的实验装置。下列相关说法错误的是(　　)

A．脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替
B．该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用
C．湿润蓝色石蕊试纸先变红，但也不能说明生成了酸性物质
D．淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色，说明氯气将I2氧化
题组三　氯离子的检验
7．检验Cl－时要用到AgNO3溶液和稀HNO3，其中加入稀HNO3的目的是(　　)
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
8．自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是(　　)
A．酚酞溶液 B．氯化钡溶液
C．氢氧化钠溶液 D．硝酸银溶液

9．历史上曾有化学家用以下方法制取氯气，反应原理如图所示。下列推断不正确的是(　　)

A．反应Ⅰ属于复分解反应
B．反应Ⅱ的化学方程式为2CuCl2＋O2===2Cl2＋2CuO
C．CuCl2是整个过程的催化剂
D．该方法制取氯气的主要原料是盐酸和氧气
10．Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂，经查阅资料，Cl2氧化能力略强于H2O2，为了验证Cl2能否将H2O2氧化，某学生设计了如图所示的实验装置进行实验(C中是30%双氧水，酒精灯和夹持装置略去)。将浓盐酸注入圆底烧瓶A(其中黑色粉末是二氧化锰)，反应一段时间后关闭止水夹，试管D中的现象为液面下降，长颈漏斗中液面上升，试管D中的气体为无色，经检验气体能使带火星的木条复燃。除反应H2O2＋Cl2===2HCl＋O2可能发生外，对试管D中气体来源的判断最不可能的是(　　)

A．D中的气体为B中HClO分解产生的氧气
B．D中的气体为C中H2O2和HClO分解产生的氧气
C．D中的气体为D中NaClO分解产生的氧气
D．D中的气体是C中生成的氧气和少量没有排净的空气
11．有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液，为鉴别它们取四支试管，每支试管分别装入上述一种溶液，再向上述试管中加入少许剩下的一种溶液，下列叙述错误的是(　　)
A．若有三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液
B．全部没有明显现象时，则后加入的是NH4NO3
C．一支试管出现气泡，两支试管出现沉淀时，则后加入的是HCl溶液
D．若只有两支试管出现沉淀，其余两支试管无明显现象时，则后加入的是BaCl2溶液
12．如图所示，某小组同学拟用如图仪器，在实验室中制备干燥、纯净的氯气。请完成下列空白。

(1)上述仪器正确连接后应进行的操作是_____________________________________。
(2)实验室制备氯气反应的化学方程式是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)饱和食盐水的作用是__________________，浓硫酸的作用是___________________。
(4)为防止污染空气，实验时如图烧杯所盛溶液化学式为____________，发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
(5)下列说法正确的是________(填字母)。
A．钠、铁和铜都能和氯气反应，生成金属氯化物
B．液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色
C．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰
D．氯水中含有次氯酸，氯水具有杀菌、漂白作用
13．(2022·河南新乡高一月考)Ⅰ.氯气是一种重要的化工原料，氯气及其化合物在自来水的消毒、农药的生产、药物的合成等领域都有着重要的应用。
(1)Ca(ClO)2中Cl的化合价为____________，Ca(ClO)2具有较强的____________(填“氧化”或“还原”)性，是常用的漂白粉的有效成分。
(2)黄色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化。
①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2，SO2被氧化为SO，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
②NaClO可将酸性废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋，本身被还原为NaCl，该反应过程中氧化剂与还原剂的个数之比为____________________。
Ⅱ.某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(该反应放出热量)，回答下列问题(消石灰为氢氧化钙)：

(3)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
(4)C装置的作用是__________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(5)此实验所得漂白粉的有效成分偏低，该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应。
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是将U形管置于__________________(填“冰水浴”或“热水浴”)中。
②另一个副反应是2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O，为避免此副反应的发生，装置的改进措施为________________________________________________________________________。





















第2课时　氯气的实验室制法　氯离子的检验
1．C　2.D　3.D　4.C　5.D
6．A　[无水氯化钙的作用是干燥氯气，碱石灰会与氯气反应，因此脱脂棉中的无水氯化钙不能用碱石灰代替，故A错误；从左边出来的干燥氯气，先与干燥品红试纸接触，品红试纸不褪色，说明干燥的氯气没有漂白作用，故B正确；由于HCl易挥发，挥发的HCl可使湿润蓝色石蕊试纸先变红，故不能说明生成了酸性物质，故C正确；淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色，先变蓝，是碘离子被氯气氧化为单质碘，淀粉遇单质碘变蓝，后褪色，说明氯水将I2氧化，故D正确。]
7．B　[AgCl沉淀不溶于稀硝酸，但碳酸银、硫酸银、氢氧化银等溶于稀硝酸，故检验Cl－时要用到AgNO3溶液和稀HNO3，其中加入稀HNO3的目的是排除杂质离子的干扰，故B正确。]
8．D　[Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鉴别，产生白色沉淀的是自来水，不产生沉淀的是纯净水。]
9．C　[反应Ⅰ中CuO与HCl反应，生成氯化铜和水，为复分解反应，故A正确；反应Ⅱ中氧气与氯化铜反应，化学方程式为2CuCl2＋O2===2Cl2＋2CuO，故B正确；由图知，CuO为催化剂，故C错误；由Ⅰ、Ⅱ可知，总反应为HCl与氧气反应生成氯气和水，则该方法制取氯气的主要原料是盐酸和氧气，故D正确。]
10．C　11.C
12．(1)检查装置气密性　(2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　(3)除去氯气中的HCl　干燥氯气
(4)NaOH　2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O　(5)ACD
13．(1)＋1　氧化　(2)①2ClO＋SO2===SO＋2ClO2
②1∶2　(3)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　 (4)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　(5)①冰水浴　②在A、B之间加一个盛有饱和食盐水的洗气瓶
解析　(1)Ca(ClO)2中Ca为＋2价，O为－2价，所以Cl为＋1价；Ca(ClO)2具有较强的氧化性，是常用的漂白粉的有效成分。(2)①根据得失电子守恒可知ClO与SO2的系数比为2∶1，再结合元素守恒可得离子方程式为2ClO＋SO2===SO＋2ClO2。②NaClO→NaCl，Cl元素化合价降低2价，为氧化剂，Fe2＋→Fe3＋，Fe元素化合价升高1价，为还原剂，根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的个数之比为1∶2。(4)氯气是有毒气体，为防止污染空气，要进行尾气处理，装置C中的氢氧化钠溶液用于吸收未反应完的氯气，发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(5)①因温度较高时发生副反应生成Ca(ClO3)2，故可将B装置放在冰水浴中来避免该副反应的发生。②因浓盐酸易挥发，则另一个副反应为HCl与消石灰反应，所以应除去氯气中的HCl，即在A、B之间接一个装有饱和食盐水的洗气瓶。