2020版高中化学 第四章 非金属及其化合物 第2节 富集在海水中的元素——氯 第2课时 氯气的制法练习 新人教版必修1

第二课时氯气的制法氯离子(cl)的检验课后提能层级练1欲除去cl2中的少量hcl气体，可选用()anaoh溶液b饱和食盐水c浓硫酸 d石灰水解析：选b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检验cl时所用试剂hno3的作用是()a防止co的干扰 b防止cl的干扰c生成ag2co3沉淀 d防止no的干扰解析：选a检验cl加入的agno3溶液，能与co结合生成ag2co3白色沉淀，干扰cl的检验。3如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向kmno4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2kmno416hcl(浓)=2kcl5cl22mncl28h2o，下列选项正确的是()选项实验现象解释或结论aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：cl2br2i2bc处先变红，后褪色氯气与水反应生成了酸性物质cd处立即褪色氯气与水反应生成了漂白性物质de处变红色还原性：fe2cl解析：选da处变蓝，b处变红棕色只能说明氧化性：cl2br2，cl2i2，a项错误；c处先变红，说明氯气与水反应生成了酸性物质，c处后褪色，是由于次氯酸具有漂白性，b项错误；d处cl2与naoh反应生成nacl、naclo和水，红色褪去可能是因为naoh被消耗完造成，也有可能是生成漂白性物质，故不能说明一定是生成的物质具有漂白性，c项错误；e处变红色是因为fe2被氧化为fe3，fe3与scn反应生成红色溶液，由此可见还原性是fe2cl，d项正确。4下列装置应用于实验室制取氯气并回收氯化锰溶液，不能达到实验目的的是()a用装置甲制取氯气b用装置乙除去氯气中的少量氯化氢c用装置丙收集氯气并防止污染空气d用装置丁分离二氧化锰和氯化锰溶液解析：选b装置乙中cl2能被吸收。5某化学小组用如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三处明显错误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cl2逸出解析：选b装置中未用酒精灯加热，应该用分液漏斗，没有尾气吸收装置，共三处明显错误。6下列叙述正确的是()a如果加ccl4呈现紫色，证明原溶液中存在ib凡能使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色的气体一定是cl2c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agd氢氟酸是弱酸，但会腐蚀玻璃解析：选di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；so也符合c选项。7下列离子方程式错误的是()a实验室制cl2：mno24h2clmn2cl22h2ob在nacl溶液中滴入agno3溶液：agcl=agclccl2溶于水：cl2h2o=2hclclod用naoh溶液吸收cl2：cl22oh=clcloh2o解析：选chclo为弱酸，在离子方程式中用化学式来表示，故cl2与水反应的离子方程式为cl2h2o=hclhclo。8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：“卤素与水的反应是放热反应，在加热情况下卤素与碱液发生如下反应：3x26oh5xxo3h2o”。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_。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。运用该装置必须通过饱和nacl溶液除去hcl，否则与naoh反应将生成nacl，降低naclo的纯度；但干燥装置可以省略，因为少量水蒸气不会影响反应；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，温度升高，引起副反应：3cl26oh5clclo3h2o。答案：(1)cl22oh=clcloh2o(2)不能氯气中混有的hcl气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低了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naclo39下列关于实验室制取氯气的说法正确的是()a盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替b为了便于学生观察氯气的制备实验，可在讲台上直接做氯气的制备实验c可用饱和食盐水吸收尾气d可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸，观察氯气是否收集满解析：选d盛浓盐酸的分液漏斗若用长颈漏斗代替无法控制盐酸的用量，a错误；在讲台上直接做氯气的制备实验，没有在通风橱中进行，容易造成中毒事件，b错误；饱和食盐水不能与氯气反应，不能用于吸收尾气，c错误；可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸，若试纸变蓝，则氯气集满，d正确。10实验室制cl2的反应为4hcl(浓)mno2mncl2cl22h2o，下列说法错误的是()a还原剂是hcl，氧化剂是mno2b每生成1 mol cl2，转移电子的物质的量为2 molc每消耗1 mol mno2，起还原剂作用的hcl消耗4 mold生成的cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有hcl杂质解析：选c分析反应4hcl(浓)mno2mncl2cl22h2o可知：还原剂是hcl，氧化剂是mno2，故a正确；每生成1 mol cl2，转移电子的物质的量为2 mol，故b正确；当1 mol mno2参加反应，起还原剂作用的hcl消耗2 mol，故c错误；因浓盐酸易挥发，所以生成的cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有hcl杂质，故d正确。11用下列两种方法制取氯气：用含氯化氢146克的浓盐酸与足量的二氧化锰反应；用87克二氧化锰与足量的浓盐酸反应。则所得氯气()a比多b比多c一样多 d无法比较解析：选a浓盐酸与mno2反应的化学方程式为4hcl(浓)mno2mncl2cl22h2o，随着反应进行，盐酸浓度逐渐减小，变为稀盐酸后不再与mno2反应，并且浓盐酸还有挥发性。中n(hcl)4 mol，不能完全反应，产生的n(cl2)1 mol，中n(mno2)1 mol，浓盐酸足量，1 mol mno2能完全反应，制得n(cl2)1 mol。故产生cl2。12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，下列叙述中错误的是()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nh4no3c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时，则后加入的是bacl2溶液解析：选ca正确，因为agno3溶液与na2co3、bacl2、hcl均有白色沉淀，和nh4no3溶液不反应；b正确，nh4no3和上述溶液均不反应；c错误，盐酸加入后，一种(na2co3)溶液出现气泡，agno3溶液出现沉淀，其他没有现象；d正确，加入bacl2溶液，则na2co3、agno3两种溶液产生沉淀。13某同学用如图所示装置制备并检验cl2的性质。下列说法正确的是()a图中：如果mno2过量，浓盐酸就可全部消耗b图中：充分光照后，量筒中剩余气体约10 ml(条件相同)c图中：生成蓝色的烟，若在集气瓶中加入少量水，溶液呈绿色d图中：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条能褪色，说明cl2有漂白性解析：选ba项错误，盐酸变稀到一定程度就不再反应；b项正确，发生反应：2hclo2hclo2；c项错误，生成棕色烟，加水后溶液呈蓝绿色；d项错误，cl2无漂白性，是cl2与水反应生成的次氯酸具有漂白性。14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漂白粉，据此回答下列问题：(1)在a装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，反应化学方程式为_。(2)漂白粉将在u形管中产生，其化学方程式是_。(3)c装置的作用是_。(4)家庭中使用漂白粉时，为了增强漂白能力，可加入少量的物质是_。a食盐 b食醋c烧碱 d纯碱解析：(1)mno2与浓盐酸在加热条件下发生反应mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o。(2)cl2与消石灰反应可用于制取漂白粉，化学方程式为2cl22ca(oh)2=cacl2ca(clo)22h2o。(3)naoh吸收多余cl2，防止空气污染。(4)漂白粉中的ca(clo)2与ch3cooh反应生成hclo，因此使用漂白粉时加入少量食醋，能提高漂白粉的漂白能力。答案：(1)mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o(2)2cl22ca(oh)2=cacl2ca(clo)22h2o(3)吸收多余cl2，防止空气污染(4)b15常温下，a是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，a、b、c、d、e都含x元素，其转化关系如图所示：(1)请分别写出a、b、d的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)：a_、b_、d_。(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明条件)：ah2o(离子方程式)：_；anaoh(离子方程式)：_；da(化学方程式)：_。解析：由题意可知a为氯气，b为次氯酸，d为盐酸，c为氯化钠，e为次氯酸钠。答案：(1)cl2hclohcl(2)cl2h2o=hclhclocl22oh=clcloh2o4hcl(浓)mno2mncl2cl22h2o16使用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气，并用氯气和氢氧化钙反应制取少量漂白粉。已知：常温下，2cl22ca(oh)2=cacl2ca(clo)22h2o；温度稍高，即发生副反应：6cl26ca(oh)25cacl2ca(clo3)26h2o；3ca(clo)22cacl2ca(clo3)2。甲、乙、丙三位同学分别设计了三个实验装置如图所示：(1)请根据以下几个方面评价上述甲、乙、丙三套装置的优劣，并选择符合题目要求的选项填入下表空格内。评价依据：a.不容易控制反应速率b容易控制反应速率c有副反应发生d可防止副反应发生e污染环境f可防止环境污染优点缺点甲装置d乙装置a、c丙装置b(2)上述装置中，甲由a、b两部分组成，乙由c、d、e三部分组成，丙由f、g两部分组成。从上述甲、乙、丙三套装置中选出合理的部分(按气流从左至右的流向)组装一套较完善的实验装置(填所选部分的字母)：_。(3)实验中若用12 moll1的浓盐酸100 ml与足量二氧化锰反应，最终生成的次氯酸钙的物质的量总小于0.15 mol，其可能的主要原因是_。(假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生)(4)在实验时，发现浓盐酸因存放过久、挥发过多而不能再用来制取氯气，在这种情况下，根据难挥发性酸制易挥发性酸原理，我们可以选择_来代替浓盐酸。a浓硫酸 b稀硫酸c氯化钠固体 d氯化钠溶液依据实验室制氯气原理，还可有以下方式来制取氯气，如果要制得等物质的量的氯气，消耗盐酸量最小的是_。amno24hcl(浓)mncl2cl22h2ob2kmno416hcl(浓)=2kcl2mncl25cl28h2ockclo36hcl(浓)=kcl3cl23h2odca(clo)24hcl(浓)=cacl22cl22h2o(5)从发生装置出来的氯气常混有氯化氢，氯化氢消耗氢氧化钙。为了降低损耗，必须除去氯气中混有的氯化氢，下列装置符合实验要求的是_。解析：(1)根据装置分析差异，对照评价依据对号入座。甲装置缺点：制氯气时，直接将浓盐酸与二氧化锰混合，不容易控制反应速率，没有处理尾气，会污染环境；乙装置优点：用氢氧化钠溶液吸收尾气，不会污染环境；丙装置缺点是没有控制氯气与氢氧化钙反应的温度，有副反应发生，没有处理尾气，氯气排入空气中污染环境。(2)氯气的发生装置选择f，能控制反应速率；氯气与氢氧化钙的反应装置选择b，用冷水冷却，减少副反应发生；尾气处理装置选择e。(3)不考虑副反应，n(hcl)0.1 l12 moll11.2 mol，假设氯化氢完全反应，生成氯气为n(cl2)0.3 mol，全部与氢氧化钙反应，生成次氯酸钙为nca(clo)20.15 mol。实际上，浓盐酸挥发，并且反应过程中浓盐酸变成稀盐酸时，反应停止，即盐酸中氯化氢不能完全反应，