化学必修 第一册第二节 氯及其化合物优秀达标测试
展开第二课时 氯气的实验室制法
基础达标
1.实验室制取Cl2时,能用于干燥Cl2的试剂是( )
A.碱石灰B.浓硫酸C.固体烧碱D.生石灰
【答案】B
【解析】碱石灰和氯气反应,不能干燥氯气,A错误;浓硫酸和氯气不反应且可以吸收水蒸气,B正确;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;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。
2.下列说法中正确的是( )
A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口,就可以嗅到氯气的气味
B.用向下排空气法可以收集到纯净的氯气
C.贮氯罐意外泄漏,应沿逆风方向疏散群众
D.氯气车间液氯泄漏时,应弯腰逃离氯气泄漏区域
【答案】 C
【解析】 闻气体的方法是用手轻轻地在瓶口扇动,仅使少量的气体飘入鼻孔,不能直接用鼻子闻,A不正确;氯气密度比空气大,可用向上排空气法收集氯气,B不正确;氯气是一种有毒的气体,氯气会顺着风向扩散,疏散时应该逆着风向转移,C正确;氯气密度比空气大,泄漏时离地面越近氯气浓度越大,应尽量向高处逃生,D不正确。
3.实验室用浓盐酸和MnO2制取Cl2下列说法中错误的是( )
A.可以用浓硫酸干燥Cl2B.可以用排饱和食盐水法收集Cl2
C.该反应需要加热D.用NaOH溶液除去Cl2中混有的HCl
【答案】D
【解析】A.浓硫酸易吸水,氯气与浓硫酸不反应,可以用浓硫酸干燥Cl2,A正确;
B.氯气能溶于水,饱和食盐水可降低氯气在水中的溶解度,所以可以用排饱和食盐水法收集Cl2,B正确;C.二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气时需要共热才能进行,C正确;D.氯气也可以与NaOH溶液反应,应该用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl,D错误;
故选D。
4.如图是实验室制备氯气的发生装置,其中装置名称不正确的是( )
A.长颈漏斗 B.铁架台 C.圆底烧瓶 D.酒精灯
【答案】A
【解析】浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,浓盐酸通过分液漏斗滴加,图中为分液漏斗而不是长颈漏斗,A错误;故选A。
5.实验室用下列两种方法制取氯气:①用含292gHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用174gMnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl的挥发,则反应后所得氯气的质量( )
A.方法①比方法②多 B.方法②比方法①多
C.两种方法一样多 D.无法比较
【答案】B
【解析】浓盐酸与MnO2反应的方程式为:MnO2+4HCl(浓) eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))MnCl2+Cl2↑+2H2O, ①用含292gHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应;实际消耗不足292gHCl,因为随着消耗,盐酸浓度变小,反应停止了,故产生氯气不足142g,②用174gMnO2与足量浓盐酸反应,174gMnO2可产生142g氯气,则B说法正确,A、C和D说法错误;故选B。
6.在实验室可利用浓盐酸与二氧化锰共热制氯气,制备装置中须安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗,有关原因叙述错误的是( )
A.防止氯气通过漏斗扩散到空气中造成污染 B.便于控制加入浓盐酸的量
C.因长颈漏斗加热时容易破裂 D.尽量避免HCl挥发到空气中
【答案】C
【解析】实验室用二氧化锰和浓盐酸制氯气,制气装置需要加热,浓盐酸易挥发且反应产生的氯气有毒,会污染空气,所以需要密封装置,使用分液漏斗可以控制加入浓盐酸的量和流速,避免浓盐酸大量挥发。A.氯气为黄绿色气体,有毒性,直接排放会污染空气,需要装置密封,所以使用分液漏斗更好,A正确;B.通过控制漏斗活塞可以控制浓盐酸滴加速度,进而控制反应产生气体速率,更加安全,B正确;C.长颈漏斗不会直接加热,不会破裂,C错误;D.浓盐酸易挥发且有腐蚀性,排放进空气中有污染性,长颈漏斗无法阻止装置内浓盐酸的扩散,D正确;故选D。
7.利用如图装置可用氯气与金属铁反应制备无水氯化铁,该铁合物呈棕红色、易潮解,100℃升华。下列有关说法正确的是( )
A.烧瓶B中制备氯气的反应物为二氧化锰和稀盐酸
B.装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置,才能制得无水氯化铁
C.装置C、D中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水
D.装置F的目的是检验有无氯气逸出
【答案】B
【解析】装置B中二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,生成的氯气中混有HCl气体,可在装置C中盛放饱和食盐水除去,装置D中盛放浓硫酸干燥氯气,装置E中进行反应,装置F吸收尾气。A.二氧化锰和稀盐酸不反应,制取氯气应用二氧化锰和浓盐酸共热,A错误;B.为防止水蒸气进入装置E使无水氯化铁潮解,装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置,B正确;C.根据分析可知C中盛放饱和食盐水,D中盛放浓硫酸,C错误;D.装置F的作用是吸收未反应的氯气,D错误;综上所述答案为B。
8.下列叙述正确的是( )
A.某无色溶液加CCl4呈现紫色,证明原溶液中存在I-
B.凡能使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色的气体一定是Cl2
C.某溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,原溶液中一定含Ag+
D.氢氟酸是弱酸,但会腐蚀玻璃
【答案】D
【解析】I-不溶于CCl4,只有转化成I2才可溶;能使湿润的KI—淀粉试纸变蓝的气体不一定是Cl2,还有O3、NO2、Br2(g)等;SOeq \\al(2-,4)也符合C选项。
9.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )
A.I图中:如果MnO2过量,盐酸就可全部消耗
B.II图中:如果倒置的试管充满了氯气,水槽内装满水,经足够长的时间光照,试管内最后剩余气体为氧气
C.III图中:生成蓝色的烟
D.IV图中:a、b中的有色布条褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液呈酸性,结果有Cl2生成
【答案】B
【解析】A项,I图为实验室制取氯气的装置,稀盐酸和MnO2不反应,所以MnO2过量,盐酸也不能全部消耗,故A错误;B项,氯气和水反应的方程式为:Cl2+H2OHCl+ HClO,HClO见光易分解,反应的方为程式为:2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl+O2↑,所以如果倒置的试管充满了氯气,水槽内装满水,经足够长的时间光照,试管内最后剩余气体为氧气,故B正确; C项,铜在氯气中燃烧,会生成棕黄色的烟,故C错误;D项,氯气不能使干燥的有色布条褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液呈酸性,发生复分解反应,不会Cl2生成,故D错误;故选B。
10.现有久置的氯水、新制的氯水、氯化钠、氢氧化钠四种溶液,可加入一种试剂就能区别它们,则这种试剂是( )
A.硝酸银溶液 B.酚酞溶液 C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水
【答案】C
【解析】A项,四种物质与硝酸银均生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别,错误;B项,久置的氯水、新制的氯水、氯化钠遇酚酞均为无色,不能鉴别,错误;C项,久置的氯水、新制的氯水、氯化钠、氢氧化钠四种溶液分别与紫色石蕊混合的现象为:变红、先变红后褪色、无现象、蓝色,现象不同,可鉴别,正确;D项,四种物质与食盐水均不反应,现象相同,不能鉴别,错误。
能力提升
11.为了除去FeCl3溶液中的少量FeCl2,操作方法是先制备氯气,再将制得的氯气通入混合液。下列装置不需要的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】A.高锰酸钾和浓盐酸在常温下反应生成氯气,用A装置制备氯气,故不选A;B.用氯气除去FeCl3溶液中的少量FeCl2,氯气不需要干燥,所以不需要盛有浓硫酸的洗气瓶,故选B;C.把氯气通入含少量FeCl2的FeCl3溶液中,氯气把FeCl2氧化为FeCl3,故不选C;D.氯气有毒,用氢氧化钠溶液吸收氯气,防止污染,故不选D;选B。
12.某化学小组探究卤族元素的性质,进行如图所示的实验(均为浸有相应试液的棉花,夹持装置略)。下列说法正确的是( )
A.具支试管中发生反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓)==NaCl+Cl2↑+H2O
B.若a处变为橙色,b处变为蓝色,说明非金属性Cl>Br>I
C.若c处褪色,说明KMnO4与Cl2发生反应
D.若d处褪色,说明Cl2具有漂白性
【答案】A
【解析】A.84消毒液的有效成分为NaClO,与浓盐酸发生归中反应生成氯气,反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓)==NaCl+Cl2↑+H2O,A正确;B.具支试管产生氯气在a处于KBr发生置换反应生成Br2,溶液变橙色,可得氧化性Cl2>Br2,b处氯气和KI反应生成I2,淀粉遇碘单质变蓝,可得氧化性:Cl2>I2,但未知I2与Br2的氧化性强弱,无法得到非金属性Cl>Br>I,B错误;C.浓盐酸具有挥发性,HCl气体也能与酸性KMnO4
溶液发生氧化还原反应使溶液褪色,不能说明是KMnO4与Cl2发生反应,C错误;D.氯气和NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO,溶液碱性变弱,酚酞溶液褪色,不是氯气的漂白性造成的,D错误;故选:A。
13.用KMnO4与浓盐酸制备干燥纯净的Cl2,并进行相关性质实验,下列有关离子方程式书写错误的是( )
A.制备原理:2MnO4-+16H++10Cl-==2Mn2++5Cl2↑+8H2O
B.用湿润的淀粉-KI试纸检验Cl2时,试纸可能褪色,其原因为:5Cl2+I2+6H2O==2IO3-+10Cl-+12H+
C.氯气通入FeI2溶液中开始时的反应为:Cl2+2Fe2+==2Fe3++2Cl-
D.尾气处理的原理:Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O
【答案】C
【解析】A.KMnO4与浓盐酸反应,生成Cl2、KCl、MnCl2等,制备原理:2MnO4-+16H++10Cl-==2Mn2++5Cl2↑+8H2O,A正确;B.试纸褪色的原因是起初生成的I2再被Cl2氧化为KIO3等,其原因为:5Cl2+I2+6H2O==2IO3-+10Cl-+12H+,B正确;C.氯气通入FeI2溶液中,由于I-的还原能力大于 Fe2+,所以开始时的反应为:Cl2+2I-=2Cl-+I2,C错误;D.制取Cl2的尾气,用NaOH溶液吸收,生成NaCl、NaClO等,处理的原理:Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O,D正确;故选C。
14.某兴趣小组模拟工业制漂白粉,设计了如图所示的实验装置。
已知:①氯气和碱反应放出热量;
②温度高时,6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。
请回答下列问题:
(1)圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为_________________________________;装置乙中饱和食盐水的作用是________________________________。
(2)漂白粉在空气中失效的原因是_____________________________________________、_______________________________________________(用化学方程式表示)。
(3)该小组制得的漂白粉中CaCl2的量远大于Ca(ClO)2的量,其主要原因是____________;为提高Ca(ClO)2的含量,可采取的措施是_____________________________(任写一种即可)。
【答案】(1)MnO2+4H++2Cl-eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))Mn2++Cl2↑+2H2O 吸收Cl2中的HCl气体
(2)Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO 2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl+O2↑
(3)氯气和碱反应会放出热量,导致温度升高,发生了副反应6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O 将丙装置浸在盛有冷水的水槽中或控制氯气产生速率
【解析】(1)圆底烧瓶内二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水,发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))Mn2++Cl2↑+2H2O;甲装置制取的氯气含有氯化氢杂质,装置乙中饱和食盐水的作用是吸收Cl2中的HCl气体;(2)漂白粉在空气中和二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸不稳定,分解为盐酸和氧气,漂白粉失效的原因是Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO、2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl+O2↑;(3)氯气和碱反应会放出热量,导致温度升高,发生了副反应6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O,所以制得的漂白粉中CaCl2的量远大于Ca(ClO)2的量;为提高Ca(ClO)2的含量,可采取的措施是将丙装置浸在盛有冷水的水槽中。
直击高考
15.锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
3MnO42-+2H2O==2MnO4-+MnO2↓+4OH-。利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法错误的是( )
A.在强碱性环境下,氧化性:Cl2>KMnO4
B.装置Ⅰ中的漂白粉可以用氯酸钾代替
C.装置Ⅱ中盛放浓硫酸,以提高KMnO4的产率
D.装置Ⅳ不需要防倒吸的原因是氢氧化钠溶液与氯气反应速率较慢
【答案】C
【解析】A.在强碱性环境下,Cl2将K2MnO4氧化为KMnO4,则在强碱性环境下,氯气的氧化性比高锰酸钾强,故A正确;B.装置Ⅰ是制备氯气的装置,氯酸钾和浓盐酸混合可以制备氯气KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,故B正确;C.浓硫酸常用来干燥气体,而装置III中盛放锰酸钾溶液,里面有水存在,所以用浓硫酸干燥气体没有作用,不能提高产率,故C错误;D.氢氧化钠溶液吸收氯气的速率较慢,不会形成倒吸,故装置Ⅳ不需要防倒吸,故D正确;答案选C。
16.I.氯气和漂白粉是现代工业和生活中常用的杀菌消毒剂,某兴趣小组利用所给仪器在实验室制备纯净干燥的氯气,并模拟工业制漂白粉。请回答下列问题:
(1)装置F的作用为____________________________。
(2)从图中选择合适装置制备并收集纯净干燥的氯气(仪器不重复使用),仪器连接顺序为______________________________________(用仪器下方字母表示,如A→B→…)。
(3)制备氯气的反应中体现了浓盐酸的_________性和__________性。
II.漂白粉的制备
已知:①氯气和石灰乳在反应的过程中会放出热量。
②3Cl2+6Ca(ClO)2eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O
(4)①写出制取漂白粉的化学方程式,并用双线桥标注电子转移的方向和数目_________。
②兴趣小组制得的漂白粉中CaCl2的含量远超过预期,而Ca(ClO)2含量明显偏低。主要原因可能是(请用化学方程式结合文字表述)_________________________________________。
(5)为提高产品中有效成分Ca(ClO)2的含量,在不改变石灰乳浓度和体积的条件下可采取的措施是(任写一种即可)__________________________________________。
【答案】(1)除去Cl2中混入的HCl
(2)B→F→E→D→C
(3) 还原 酸
(4) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O为放热反应,随着反应的不断进行,溶液的温度不断升高,从而发生反应
3Cl2+6Ca(ClO)2eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O
(5)甲装置用冰水浴冷却
【解析】MnO2与浓盐酸需要在加热条件下才能发生反应,生成的Cl2中混有浓盐酸挥发出的HCl气体和水蒸气,用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸除去水蒸气,用向上排空气法收集氯气,尾气用NaOH溶液吸收。
(1)由分析可知,装置F的作用为:除去Cl2中混入的HCl。答案为:除去Cl2中混入的HCl;
(2)制取氯气时,需进行以下操作:制气、除杂、干燥、收集、尾气处理,从而得出仪器连接顺序为:B→F→E→D→C。答案为:B→F→E→D→C;
(3)制备氯气时,发生反应为MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))MnCl2+Cl2↑+2H2O,体现了浓盐酸的还原性和酸性。答案为:还原;酸;
(4)①制取漂白粉时,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,用双线桥标注电子转移的方向和数目为:。
②兴趣小组制得的漂白粉中CaCl2的含量远超过预期,而Ca(ClO)2含量明显偏低,则有副反应发生,主要原因可能是:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O为放热反应,随着反应的不断进行,溶液的温度不断升高,从而发生反应:
3Cl2+6Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。
(5)为提高产品中有效成分Ca(ClO)2的含量,在不改变石灰乳浓度和体积的条件下,可通过控制温度,阻止副反应发生,采取的措施是:甲装置用冰水浴冷却。答案为:甲装置用冰水浴冷却。
人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物精品当堂达标检测题: 这是一份人教版 (2019)必修 第一册<a href="/hx/tb_c161981_t7/?tag_id=28" target="_blank">第二节 氯及其化合物精品当堂达标检测题</a>,共12页。
化学必修 第一册第二节 氯及其化合物优秀课后测评: 这是一份化学必修 第一册<a href="/hx/tb_c161981_t7/?tag_id=28" target="_blank">第二节 氯及其化合物优秀课后测评</a>,共8页。
高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物优秀练习: 这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册<a href="/hx/tb_c161981_t7/?tag_id=28" target="_blank">第二节 氯及其化合物优秀练习</a>,共6页。试卷主要包含了下列说法中正确的是,实验室用下列两种方法制取氯气,下列叙述正确的是等内容,欢迎下载使用。