高中化学 4.2 氯离子的检验 卤素及氯气的制法（第2课时）练习 新人教版必修1.doc

1、a氯离子的检验 卤素及氯气的制法1氯离子的检验(1)氯离子的检验方法：操作方法：向未知溶液中先加硝酸银溶液，再加稀硝酸。实验现象：产生白色沉淀，加稀硝酸时，沉淀不溶解。实验原理：AgCl=AgCl。加入稀硝酸的目的：排除CO等离子的干扰。(2)教材实验探究向5支试管中分别加入23 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。最后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。2.卤族元素(1)在元素周期表中，与氯元素处于同一纵行的元素有氟、溴、碘、砹，元素符号是F、Br、I、At，这些元素是典型非金属元素，统称为卤族元素，简称卤素。(2)卤素单质的氧化性

2、强弱顺序：F2Cl2Br2I2，如Cl2可从溴化物的溶液里把Br2置换出来：2BrCl2=2ClBr2。(3)海水中的成盐元素除了氯之外还有溴。3氯气的实验室制法(1)在实验室里常用MnO2和浓盐酸共热来制取Cl2，该反应的化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2 2H2OCl2，离子方程式为MnO24H2ClMn22H2OCl2。也可用KMnO4、KClO3等氧化剂代替MnO2，KMnO4与HCl反应的化学方程式：2KMnO416HClaa=2MnCl22KCl5Cl28H2O。(2)实验装置：发生装置的特点固体液体气体。仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。净化装置是图中

3、部分，C装置盛放的试剂是饱和NaCl溶液，C装置作用是除去Cl2中的HCl气体，D装置盛放的试剂是浓H2SO4，D装置作用是干燥Cl2。Cl2应用向上排空气法收集，检验Cl2是否集满的方法是：用湿润的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口。多余的Cl2用NaOH溶液吸收，离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O。(时间20分钟，满分30分)知识点一氯离子的检验 1检验某未知溶液中是否含有氯离子，正确的操作是()A向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生B向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，加入盐酸，沉淀不消失C向未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生D向未知溶液

4、中加入稀盐酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生答案：C解析：检验Cl时，加入硝酸的目的是排除CO等的干扰。注意一定不能加入盐酸酸化，否则会引入Cl，无法鉴定原溶液中是否含有Cl。A操作不正确，它不能排除CO等的干扰。B操作不正确，因为Ag2CO3跟HCl反应时，生成的AgCl仍是白色沉淀。C操作正确。D操作不正确，用盐酸酸化，加入了Cl。2自来水生产中常通入适量的氯气进行杀菌、消毒。市场上有一些不法商贩，为了牟取暴利，用自来水冒充纯净水或蒸馏水出售。为辨别真伪，可以用下列哪种化学试剂来鉴别()A酚酞溶液 B氯化钡溶液C氢氧化钠溶液 D硝酸银溶液答案：D解析：氯气溶于水后，溶液中有Cl

5、，加AgNO3溶液产生白色沉淀AgCl，则为用氯气杀菌、消毒的自来水；若加AgNO3溶液后没有明显现象，则为纯净水或蒸馏水。3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：aa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)AgCl=AgCl，2AgCO=Ag2CO3，Ag2CO32H=2AgH2OCO2解析：由产生白色沉淀知

6、，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种；由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。知识点二卤族元素4(双选)关于卤素的下列叙述正确的是()A卤素只以化合态存在于自然界中B随着核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点升高C随着核电荷数的增加，单质的氧化性增强D单质与水反应，均可用通式：X2H2O=HXHXO答案：AB解析：卤素很活泼，在自然界中只存在化合态；根据卤素的递变规律，随着核电荷数的增大，单质的熔、沸点升高，氧化性减弱；F2与水反应的化学方程式为2F22H2O=4HFO2。5溴(Br)与氯同属“卤族”元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl

7、2比Br2的活泼性强，下面是根据氯的性质对溴的性质的预测，其中不正确的是()A溴单质常温下为液态，但极容易挥发为溴蒸气B溴单质只具有氧化性C溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性D溴离子可以用AgNO3酸性溶液来检验答案：B解析：溴单质的化合价为零，在反应中既可以升高，也可以降低，故溴单质既有氧化性，也有还原性。6溴的氧化性介于氯和碘之间，利用这一性质解决下面的问题。(1)你认为：将含有下列哪种分子或离子的试剂加入到含有Br的溶液中，可以将Br氧化为Br2的是()AI2 BICCl2 DCl(2)如果把氯气缓慢地通入含有相同物质的量浓度的Br、I的混合溶液里，_先被氧化

8、，原因是_。(3)把滤纸用淀粉和碘化钾的混合溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉碘化钾试纸。这种试纸润湿后遇到氯气发生的变化是_，原因是_。答案：(1)C(2)II还原性大于Br(3)变成蓝色Cl2将I氧化为I2，I2使淀粉变蓝解析：由于氧化性Cl2Br2I2，故Cl2能将Br氧化为Br2；还原性ClBrCl2Br2I2的变化规律不相符的是()A与H2反应的剧烈程度 B活泼性C氧化性 D熔沸点答案：D解析：卤素单质的熔沸点：F2Cl2Br2Fe2BrCl。A项，当有氯气通入时I先被消耗，说明n(I)一开始就下降，A项错误；B项，当有氯气通入时，氯气先与I反应，当I反应完全时，Fe2开始反应，n

9、( Fe2)下降，B项正确；C项，当通入氯气2. 24 L后Br才开始反应，n(Br)才下降，C项错误；D项，当有氯气通入并开始反应时，n(Cl )一直增大，D项错误。9用下列两种方法制取氯气：用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应用87 g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无法比较答案：A解析：从HCl与MnO2反应的化学方程式上可知146 g HCl与87 g MnO2恰好完全反应，但制 Cl2时须用浓盐酸才能反应。中反应进行一段时间后，随盐酸浓度降低，反应不再进行，故146 g HCl不能完全反应；中浓盐酸足量，故MnO2可完全反应。因此产生气体

10、多。10下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、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=2KCl5Cl22MnCl28H2O对实验现象的“解释或结论”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，后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性：Fe2Cl答案：D解析：a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；

11、d处立即褪色，说明氯气与水反应生成了酸性物质将氢氧化钠中和掉，C项错误；e处变红色，由于Feaa2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。二、非选择题(本题包括5小题，共50分)11(10分)氯气是一种重要的化工原料。(1)实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式是_。(2)某学习小组利用此原理设计如图所示的装置制取氯气。在该实验中，选择下图中合适的制取氯气的装置是_。C装置中盛放饱和氯化钠溶液，其作用是_。D装置的作用是干燥氯气，其中盛放的试剂是_。该实验存在明显的缺陷，改进的方法是_。答案：(1)MnO24HCl(浓)MnCl2

12、Cl22H2O(2)c除去氯气中的氯化氢浓硫酸在E装置后面连接一个盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶(合理即可)解析：实验用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应原理是MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，该反应是固体和液体需要加热的反应，故c装置制取氯气。因为氯化氢易挥发，制取的氯气中含有杂质氯化氢，还有水蒸气，所以要得到干燥纯净的氯气，应先通过饱和氯化钠溶液，除去氯气中的氯化氢，再通过浓硫酸干燥氯气，最后为防止氯气污染环境，要用氢氧化钠溶液吸收尾气。12(10分)下图表示在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a、b是可控制的弹簧铁夹。(提示：氯气在饱和食盐水中的溶解度较小)aa(1)仪

13、器A的名称是_；水槽中应盛放的是_；烧杯中盛放的是_；烧瓶中发生反应的化学方程式为_。(2)在收集氯气时，应打开_，关闭_(填“a”或“b”)。当氯气收集完毕，尾气处理时烧杯中发生反应的离子方程式为_。答案：(1)分液漏斗饱和食盐水氢氧化钠溶液4HCl(浓)MnO2MnCl2Cl22H2O(2)abCl22OH=ClClOH2O解析：(1)根据信息氯气在饱和食盐水中的溶解度较小可知，实验室可用排饱和食盐水法收集氯气；实验室中用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气，化学方程式为4HCl(浓)MnO2MnCl2Cl22H2O。(2)根据题给装置图分析，收集氯气时，应关闭b，打开a；收集完毕，关闭a

14、，打开b，多余的气体通入氢氧化钠溶液中进行吸收，发生反应的离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O。13(10分)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其反应可表述为：_KClO3_HCl(浓)=_KCl_ClO2_Cl2_H2O(1)配平以上化学方程式(化学计量数填入横线上)。(2)反应中的氧化剂是_，ClO2是反应的_(填“氧化”或“还原”)产物。(3)反应产生0.1 mol Cl2，则转移的电子的物质的量为_mol。(4)ClO2具有很强的氧化性，因此可被用来作消毒剂，若ClO2作消毒剂后转化为Cl，则其消毒的效率(以单位物质的量得到电子数表示)是Cl2的_倍

15、。答案：(1)242212(2)KClO3还原(3)0.2(4)2.5解析：(1)根据氯元素的化合价升降守恒和质量守恒进行配平。(2)反应中，KClO3为氧化剂，HCl为还原剂，ClO2为还原产物，Cl2为氧化产物。(3)2HClCl2，Cl的化合价由10，生成0.1 mol Cl2，转移0.2 mol电子。(4)ClO2作消毒剂后转化为Cl，ClO2Cl，Cl的化合价由41,1 mol ClO2转移5 mol e；Cl2作消毒剂，在消毒过程中，Cl22Cl，1 mol Cl2转移2 mol e，故ClO2消毒的效率是Cl2的2.5倍。14(10分)已知Br原子与Cl原子最外层电子数相同，Cl

16、、Br在物质分类中都被划分为非金属元素中的一类元素。试根据Cl2的化学性质预测Br2的化学性质(写化学方程式即可)：(1)_；(2)_；(3)_。(至少写出3条)aa预测Br2的化学性质，你采用的方法是_，欲验证以上预测的正误，可采用的方法是_。答案：2Fe3Br22FeBr3H2Br22HBrH2OBr2=HBrHBrOBr22NaOH=NaBrNaBrOH2O(任意写3条，只要合理即可)分类法实验法15(10分)下图是一位学生设计的实验室制取和收集氯气并验证其性质的装置图。(1)找出在此装置图中出现的错误加以改正：_。(2)实验过程中，在D装置中观察到的实验现象是_；在E装置中观察到的实验现象是_，反应的化学方程式是_。(3)F装置的作用是_，反应的离子方程式是_。(4)实验室用4.35 g MnO2与100 mL 11 mol/L的浓盐酸(足量)反应制取氯气。试计算：在标准状况下，生成氯气的体积。(不考虑氯气在溶液中的溶解)将反应后的溶液加水稀释到500 mL ，向从其中取出的50 mL溶液中加入足量AgNO3溶液， 生成沉淀的物质的量。(要求写出计算过程)答案：(1)稀盐酸改用浓盐酸；B应在A的左边；C中进气管应该长，排气管应该短(2)溶液先变红后褪色有白色沉淀生成Cl2H2O=HClOHCl；HClAgN