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1、第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验夯实基础轻松达标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B3.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,
2、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:用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应;用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A.比多B.比多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87146,但是由于稀盐酸与
3、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,所以途径产生的氯气多。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作用于AgNO3溶液会产生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()
4、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CO32-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:溶于水,得无色溶液;在所得溶液中滴入AgNO3溶液,生成白色沉淀;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
5、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K2CO3KNO3(2)Ag+Cl-AgCl,2Ag+CO32-Ag2CO3,Ag2CO3+2H+2Ag+H2O+CO2解析由中产生白色沉淀知,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-+HClOB.氯气和烧碱作用:Cl2+OH-2Cl-+H2OC.浓盐酸制取氯气:MnO2+2H+2Cl-C
6、l2+Mn2+H2OD.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()(HCl)(Cl2)Ca(ClO)2(HClO)(CO2)A.B.C.D.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.
7、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,浓盐酸起到酸性和氧化剂作用C.实验室用如图装置除去Cl2中少量的HClD.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集答案D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项不正确;用饱和食盐水除去Cl2中少量的HCl气体时,导气管应长进短出,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.某同学
8、用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是()A.图:若MnO2过量,则HCl可全部消耗完B.图:证明新制氯水只具有酸性C.图:产生了棕黄色的雾D.图:湿润的有色布条褪色答案D解析MnO2和浓盐酸在加热条件下反应,随着反应的进行,浓盐酸浓度变小,MnO2不与稀盐酸反应,即使MnO2过量,HCl也不能全部消耗完,A错误;不仅能证明新制氯水具有酸性,还可以证明新制氯水具有漂白性,B错误;铜丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟,C错误。6.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()滴加AgNO3溶液加水溶解过滤、取滤液与二氧化锰混合加热加稀硝酸与浓盐
9、酸反应与NaOH溶液混合加热A.B.C.D.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。7.Cl2是一种重要的化工原料,下图是一些含氯产品。(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
10、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+Cl22HClD(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+2H2O87g146
11、g8.7gm(HCl)87g146g=8.7gm(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:气体发生装置中进行的反应:。NaOH溶液中发生的反应:。答案(1)ECDABHGF(2)除去氯气中的HC
12、l杂质吸收多余的氯气(3)试纸变蓝2KI+Cl22KCl+I2(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O解析(1)按照制备气体的“反应装置净化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
13、应,在加热条件下氯气与碱液发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+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发生反应制得消毒液。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-+ClO3-+3H2O。