高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物第2课时巩固练习

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物第2课时巩固练习，共6页。试卷主要包含了实验室用下列两种方法制氯气等内容，欢迎下载使用。
第二章海水中的重要元素——钠和氯


第二节 氯及其化合物


第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验


课后篇巩固提升


夯实基础轻松达标


1.欲除去Cl2中的少量HCl气体,可选用( )


A.NaOH溶液B.饱和食盐水


C.浓硫酸D.石灰水


答案B


解析利用了HCl极易溶于水而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。


2.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( )





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


答案B


3.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( )





答案C


解析集气瓶用单孔橡胶塞塞紧,只能进气,不能排气,则瓶内压强增大到一定程度,可能将橡胶塞弹出,A项错误;因为Cl2比空气的密度大,用B项装置收集时,Cl2应从短管进入,空气从长管排出,B项错误;C项装置既能收集Cl2,又能进行尾气处理且防倒吸,C项正确;由于Cl2和NaOH溶液反应,所以D项装置不能收集到Cl2,D项错误。


4.实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气( )


A.①比②多B.②比①多C.一样多D.无法比较


答案B


解析由化学方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O知,参加反应的MnO2与HCl的质量比为87∶146,但是由于稀盐酸与MnO2不反应,所以含有146gHCl的浓盐酸不能与MnO2完全反应,但87gMnO2可与足量的浓盐酸完全反应,所以方法②产生的氯气多。





5.向盛有氯气的集气瓶中,注入约五分之一容器体积的下列液体并轻轻振荡,观察到的现象记录如图所示。判断瓶中注入的液体是( )


A.AgNO3溶液B.NaOH溶液


C.水D.FeCl2溶液


答案C


解析A项,Cl2与AgNO3溶液反应会产生AgCl白色沉淀;B项,Cl2与NaOH溶液反应会产生NaCl、H2O和NaClO,溶液呈无色;C项,Cl2溶于水,所得氯水呈浅黄绿色;D项,Cl2氧化FeCl2生成FeCl3,溶液呈棕黄色。


6.检验某溶液中是否含有Cl-,正确的操作是( )


A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成


B.取样,先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成


C.取样,先加稀硫酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成


D.取样,加少量AgNO3溶液,有白色沉淀;再加稀硝酸,看白色沉淀是否消失


答案D


解析A项,没有排除C等离子的干扰;B项,加入盐酸,引入了Cl-;C项,先加稀硫酸酸化,再加入AgNO3溶液,会产生Ag2SO4沉淀。


7.有一包白色固体,它可能是KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种,进行下列实验:


①溶于水,得无色溶液;


②在所得溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀;


③再滴加稀硝酸,沉淀量减少但不完全消失,同时有气泡生成。


根据上述现象判断:


(1)白色固体一定含有的成分是 ,可能含有的成分是 。


(2)请写出上述实验中有关反应的离子方程式: 。


答案(1)KCl和K2CO3 KNO3


(2)Ag++Cl-AgCl↓,2Ag++CAg2CO3↓,Ag2CO3+2H+2Ag++H2O+CO2↑


解析由②中产生白色沉淀知,原白色固体可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种;由③中沉淀量减少且有气泡生成知,一定含有K2CO3;根据沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。


提升能力跨越等级


1.下列离子方程式书写正确的是( )


A.氯气溶于水:Cl2+H2OH++Cl-+HClO


B.氯气和烧碱作用:Cl2+OH-2Cl-+H2O


C.浓盐酸制取氯气:MnO2+2H++2Cl-Cl2↑+Mn2++H2O


D.钠和水作用:Na+2H2ONa++H2↑+2OH-


答案A


解析HClO是难电离的弱酸,写化学式,A项正确;B项还有ClO-生成;C、D两项均没配平。


2.下列变化不能直接实现的是( )


①(HCl)→②(Cl2)→③[Ca(ClO)2]→④(HClO)→⑤(CO2)


A.①→②B.②→③C.③→④D.④→⑤


答案D


解析HClO的酸性比碳酸弱,所以HClO不能直接与碳酸盐反应生成CO2。


3.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( )


A.AgNO3溶液B.酚酞溶液


C.紫色石蕊溶液D.饱和食盐水


答案C


解析紫色石蕊溶液遇盐酸变红,遇NaCl溶液无明显现象,遇NaOH溶液变蓝,遇新制氯水先变红后褪色。


4.(双选)下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是( )


A.将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质


B.实验室制取Cl2的反应中,浓盐酸起到酸性和还原剂作用


C.实验室用下图装置除去Cl2中少量的HCl





D.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集


答案BD


解析Cl2可与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2,引入新的杂质,并且消耗Cl2,A项不正确;实验室制取Cl2的反应中,浓盐酸起到酸性和还原剂的作用,B项正确;用饱和食盐水除去Cl2中少量的HCl时,气体应长进短出,C项不正确;因为Cl2能溶于水,而难溶于饱和食盐水,故实验室可用排饱和食盐水法收集Cl2,D项正确。


5.为了证明氯酸钾晶体中含有氯元素,选用下面给出的试剂和操作进行验证。其操作顺序正确的是( )


①滴加AgNO3溶液 ②加水溶解 ③过滤、取滤液 ④与二氧化锰混合加热 ⑤加稀硝酸 ⑥与浓盐酸反应 ⑦与NaOH溶液混合加热


A.⑥⑦①⑤B.⑥⑦


C.④②③①⑤D.②①⑤


答案C


解析氯酸钾晶体中无Cl-,要证明氯酸钾晶体中含有氯元素,就必须使之产生Cl-。故可通过与MnO2混合加热使之分解产生KCl,然后再通过检验Cl-的存在,证明其含有氯元素。由于MnO2不溶于水,故可通过加水溶解、过滤的方法分离出MnO2,然后向滤液中加AgNO3溶液和稀硝酸进行验证。


6.(双选)(2020山东潍坊期末)三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33 ℃,沸点为73 ℃,遇水易反应。实验室可用下图装置(部分夹持装置已略去)制取ICl3,制备的反应原理:I2+3Cl22ICl3。下列说法正确的是( )





A.利用装置甲制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸


B.装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞


C.装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2


D.装置丁中生成ICl3,其中碘元素的化合价为-3价


答案BC


解析装置甲无加热装置,而二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需要加热,A项错误;若丙中U形管堵塞,则气体会滞留在装置乙中,导致乙中长颈漏斗液面上升,B项正确;氯化钙是干燥剂,因此丙的作用是干燥制得的氯气,C项正确;氯气的氧化性强于碘,因此氯气做氧化剂得电子,氯元素化合价降低,故ICl3中,Cl显-1价,I显+3价,D项错误。


7.Cl2是一种重要的化工原料,下图是一些含氯产品。





(1)①中钢瓶上应贴的标签为 。


A.腐蚀品B.爆炸品


C.有毒品D.易燃品


(2)工业上利用Cl2制盐酸,其化学方程式为 。Cl2溶于水可制得氯水,检验一瓶氯水是否已经完全变质,可选用的试剂是 。


A.硝酸银溶液B.酚酞溶液


C.碳酸钠溶液D.紫色石蕊溶液


(3)将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热,被氧化的HCl的质量是 g。


答案(1)C (2)H2+Cl22HCl D (3)7.3


解析(1)Cl2有毒,贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。


(2)久置氯水的成分为稀盐酸,新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-,新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体,遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液先变红后褪色,而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液只变红色。


(3)利用化学方程式进行计算。


MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O


87146


8.7m(HCl)





解得m(HCl)=14.6g


被氧化的HCl的质量为参加反应HCl的质量的一半,即7.3g。


8.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图:





(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母): 接 ; 接 ; 接 ; 接 。


(2)装置中,饱和食盐水的作用是 ;NaOH溶液的作用是 。


(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 ,反应的化学方程式为 。


(4)写出下列化学反应的化学方程式:


①气体发生装置中进行的反应: 。


②NaOH溶液中发生的反应: 。


答案(1)E C D A B H G F


(2)除去氯气中的HCl杂质 吸收多余的氯气


(3)试纸变蓝 2KI+Cl22KCl+I2


(4)①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O


②2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O


解析(1)按照制备气体的“反应装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。(2)题述装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质,浓硫酸的作用是干燥Cl2,NaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2。(3)湿润的淀粉KI试纸遇Cl2时发生反应Cl2+2KI2KCl+I2,淀粉遇I2变蓝。


贴近生活拓展创新


★某研究小组为了制备84消毒液(主要成分为NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料:“氯气与水的反应是放热反应,在加热条件下氯气与碱液发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O”。





回答下列问题:


(1)装置中的试管内发生反应的离子方程式为 。


(2)装置中能否省去盛饱和NaCl溶液的洗气瓶? (填“能”或“不能”,下同),理由是 。


(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶? ,理由是 。


(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯? ,理由是 。


答案(1)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O


(2)不能 氯气中混有的HCl气体进入试管中会和氢氧化钠溶液反应,降低NaClO的产量和纯度


(3)能 少量水蒸气进入试管中不影响反应


(4)不能 氯气与水的反应是放热反应,反应时温度升高,可能引起副反应生成NaClO3


解析本题具有较强的综合性,装置产生的Cl2在冰水冷却下与NaOH发生反应制得NaClO。发生装置产生的Cl2必须通过饱和NaCl溶液除去HCl,否则HCl与NaOH反应将生成NaCl,降低NaClO的产量和纯度;但干燥装置可以省略,因为少量水蒸气不会影响试管中反应;冷却装置不可省略,因为题给信息:氯气与水的反应是放热反应,会使试管内温度升高,引起副反应3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O。