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文档简介
第08讲氯气的实验室制法及氯离子的检验
1.知道实验室制备氯气的原料,理解其制备原理。
2.能根据氯气制备原理及氯气的性质,认识氯气的制备装置、净化干燥装
置、收集装置和尾气处理装置。
3.了解氯离子的检验原理、所用试剂,能规范书写氯离子的检验方法。
一、氯气实验室制法
-
1.原料:含有Cl的物质(如浓盐酸)和强氧化剂(除MnO2外还可以是KMnO4、
KClO3等)
2.反应原理:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
【易错提醒】①反应物的选择:必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应,且
随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可
能全部参加反应。
②加热温度:为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热的温度不宜过高,因
为浓盐酸易挥发。
③实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染
空气。
④尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清
石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不充分。
1
⑤参加反应的HCl中,只有被氧化。
2
⑥如果没有MnO2,可用其他强氧化剂如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等代替,
如KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O;
Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
⑦若无浓盐酸,可用NaCl和浓H2SO4代替:MnO2+2NaCl+3H2SO4(浓)
MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O。
3.仪器装置:
【注意】①使用分液漏斗一是可防止盐酸挥发,二是可控制反应速率及氯气
的量
②为了在反应过程,使盐酸顺利滴下,可采用以下装置:
4.净化装置:
由于氯气含有HCl、水蒸气,需除去。
用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸除去水蒸气(氯气能与碱反应,所以不能
用碱石灰)。
5.收集方法:向上排空气法(或排饱和食盐水法);
依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水,密度比空气大,所以收集
氯气时,不能用排水法,应该用向上排空气法。Cl2在饱和食盐水中的溶解
度较小,也可用排饱和食盐水法收集Cl2。
饱和食盐水
6.验满方法:①将湿润的淀粉-KI试纸靠近收集Cl2的集气瓶瓶口,若观察
到试纸立即变蓝,则证明已收集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,若观察到试纸先变红后褪色,
则证明已收集满。
③根据氯气的颜色判断是否收集满:若观察到整个集气瓶中充满黄绿色的气
体,则证明已收集满。
7.尾气处理:用NaOH溶液吸收多余的Cl2,以防Cl2污染空气。
--
Cl2有毒,易污染空气,常用NaOH溶液吸收多余的Cl2(Cl2+2OH=Cl
-
+ClO+H2O)。
溶液
NaOHNaOH溶液
【注意】Ca(OH)2溶解度小,不能用澄清石灰水吸收Cl2,否则不能充分吸
收多余的Cl2。
8.氯气制备、净化装置的改进
(1)制备装置
橡皮管a的作用:使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等,保证液体顺利流下。
(2)净化装置
①长颈漏斗除用于检查装置气密性外,还可以检查整套装置是否发生堵塞。
若发生堵塞,现象为长颈漏斗中液面上升。
②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
9.卤素互化物与拟卤素
(1)由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、
ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似,有较强的氧化性。如与金属反应:
2IBr+2MgMgBr2+MgI2。
注意:卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如:ICl中,I显+1价,
Cl显-1价。所以卤素互化物与H2O、NaOH等反应一般属于非氧化还原反
应:IBr+H2OHBr+HIO,IBr+2NaOHNaBr+NaIO+H2O。
(2)拟卤素
有些多原子分子与卤素单质性质相似,其阴离子与卤素阴离子性质相似。如:
氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法,如把(SCN)2
--
当作X2,把SCN当作X。
二、卤素离子的检验方法
1.AgNO3溶液——沉淀法
白色沉淀,则有-
滴加稀硝酸和Cl
未知液――――――→生成淡黄色沉淀,则有-
AgNO3溶液Br
黄色沉淀,则有I-
①原理
Cl-+Ag+=AgCl↓AgCl不溶于稀硝酸
②试剂
AgNO3溶液和稀硝酸
③答题模板
2-
【说明】①检验时要先加稀HNO3,以排除CO3等离子的干扰。不能用H2SO4,
-
因为Ag2SO4微溶于水,会干扰实验,更不能用盐酸,因为盐酸中含有C1。
2--2-
②如果SO4和Cl同时存在,先用过量Ba(NO3)2溶液除去SO4,然后再用
-
AgNO3溶液和稀硝酸检验Cl。
2.置换——萃取法
加适量新制饱和氯水
未知液――――振―荡―――→
加入CCl4下层或汽油上层
――――――振――荡―――――→
红棕色或橙红色,表明有Br-
有机层呈
紫色、浅紫色或紫红色,表明有I-
3.氧化——淀粉法检验I-
加入适量新制饱和氯水或双氧水淀粉溶液
未知液―――――――振――荡――――――→―振――荡→蓝色溶液,表明有I
-
4.卤素的提取
(1)氯的提取——氯碱工业
电解
电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(2)海水提取溴
①工艺流程
②发生反应的化学方程式
2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl;
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4;
2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
(3)海带中提取碘
①工艺流程
--
②发生反应的离子方程式:Cl2+2I===I2+2Cl。
考点一:氯气的实验室制法
【例1】实验室用如图所示装置来制取少量氯气,下列说法正确的是
()
A.A中加入的是稀盐酸
B.C的作用是收集氯气
C.F中加入NaOH溶液吸收多余的氯气
D.用该装置制取氯气前不需要检查装置的气密性
【答案】C
【解析】A.实验室利用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2,MnO2
与稀盐酸不反应,故A错误;B.C中的饱和食盐水用来吸收氯气中混有的
氧化氢气体,故B错误;C.氯气能与碱反应,可用NaOH溶液吸收多余的
氯气,故C正确;D.凡是制备气体的装置,实验前都要检查装置的气密性,
故D错误;
【归纳提升】实验室制取气体各种装置的选择
1.发生装置的选择
(1)选择依据:反应原理、反应物的状态、反应条件等。
(2)装置的基本类型:
①固体+固体―△―→气体;②固体+液体―→气体;③固体+液体―△―→气
体。
2.实验室制备气体的除杂装置的选择
(1)除杂原则:不减少被净化气体的量;不引入新杂质;操作简便,易于分
离。
(2)除杂装置:
装置Ⅰ(洗气瓶):盛液体除杂试剂,气流方向是长管进,短管出。
装置Ⅱ(球形干燥管):盛固体除杂试剂,气流方向是粗口进,细口出。
3.实验室制备气体的收集装置的选择
(1)选择依据:根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的O2发生反应
来确定气体的收集方法。
(2)方法选择:①排水法:适用于难溶于水且不与水反应的气体,如O2、H2
等。
②向上排空气法:气体不与空气反应,且密度比空气大,如O2、CO2、Cl2
等。
③向下排空气法:气体不与空气反应,且密度比空气小,如H2等。
4.实验室制备气体的尾气处理装置的选择
(1)选择依据:根据气体的物理性质、化学性质,将气体转化成无毒物质或
吸收。
(2)方法选择:①点燃法:如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法,必须先
验纯,再点燃。
②吸收法:如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收。
③转化法:采用一定的方法,使有毒气体转化为无毒气体后再排放,如NO、
NO2若能转化为N2,即可排放。
考点二:氯离子的检验
【例2】(2022年河南省新乡市期中)下列说法正确的是
A.向某溶液中加入稀HCl产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则溶液
2-
中一定含有CO3
2-
B.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有SO4
C.向某溶液中依次加入BaCl2溶液、HNO3溶液,有白色沉淀产生,则溶
液中一定含有Ag+
D.向某溶液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则溶液中
一定含有Cl-
【答案】D
2--2--
【解析】A项,CO3、HCO3、SO3、HSO3都能和盐酸反应生成使石灰水
变浑浊的气体CO2和SO2,所以向某溶液中加入稀HCl产生能使澄清石灰
2-2+
水变浑浊的无色气体,则溶液中不一定含有CO3,错误;B项,能和Ba
2-2-
产生沉淀的可以是SO4,也可以是CO3,所以向某溶液中加入BaCl2溶液,
2-2
产生白色沉淀,则溶液中不一定含有SO4,错误;C项,若溶液中含有SO4
-
,则向溶液中依次加入BaCl2溶液、HNO3溶液,也会产生白色沉淀BaSO4,
+
所以溶液中不一定含有Ag,错误;D项,若向某溶液中加入HNO3酸化的
-
AgNO3液,有白色沉淀产生,则溶液中一定含有Cl,正确。
1.(2023秋·云南昆明·高一统考期末)下列关于氯及其化合物的说法错误
的是
A.漂白粉的主要成分是NaClOB.液氯可以储存在钢瓶中
C.光照会使新制氯水酸性增强D.新制氯水中加入AgNO3溶
液,产生白色沉淀
【答案】A
【详解】A.漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2,
A错误;
B.常温下液氯不与铁反应,可以储存在钢瓶中,B正确;
C.光照条件下,HClO分解生成HCl和O2,使得新制氯水酸性增强,C正
确;
D.新制氯水中含有氯离子,能与银离子反应生成AgCl白色沉淀,D正确;
故答案选A。
2.(2023·江苏·统考二模)实验小组利用如图所示装置制备氯酸钠。下列
实验装置和操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲制备氯气B.用装置乙处理余氯
C.用装置丙除去氯化氢D.用装置戊检验氯气
【答案】A
【详解】A.装置甲中浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气,但该反应需要在加
热的条件下进行,故A错误;
B.氯气能够和NaOH溶液反应,可以用装置乙处理多余的氯气,故B正确;
C.生成的氯气中混有HCl气体,可以用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体,
故C正确;
D.氯气具有氧化性,能够和KI溶液反应生成I2,淀粉遇I2变蓝,可以用
装置戊检验氯气,故D正确;
故选A。
3.(2022秋·江苏连云港·高一统考期中)下列装置用于实验室制Cl2并回
收MnCl2·4H2O晶体,能达到实验目的的是
甲乙丙丁
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙除去Cl2中的少量HCl
C.用装置丙分离MnO2固体和MnCl2溶液
D.用装置丁蒸干MnCl2溶液制得MnCl2·4H2O
【答案】B
【详解】A.实验室用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制取氯气,甲装置
缺少加热装置,A项不符合题意;
B.饱和氯化钠溶液可以吸收Cl2中的HCl,B项符合题意;
C.丙装置是分液漏斗,用于分离互不相溶的液体,分离MnO2固体和MnCl2
溶液应用过滤,C项不符合题意;
D.丁是蒸发装置,由MnCl2溶液制得MnCl2·4H2O应用蒸发浓缩,冷却结
晶,D项不符合题意;
故答案选B。
4.氯化铁是有机合成中常用的催化剂,如图是实验室模拟化工厂利用工业
废铁屑(杂质不与盐酸反应)制备催化剂氯化铁的部分装置图,下列相关说法
正确的是
A.实验室也可以用装置甲制备SO2、H2
B.实验过程中应该关闭弹簧夹3,让装置丙中的NaOH溶液充分吸收多余
的Cl2
C.反应结束后将三领烧瓶中的溶液加热浓缩、冷却结晶,可制得氯化铁晶
体
D.实验过程中,应先让装置乙中的反应进行一段时间后,再开始装置甲中
的反应
【答案】D
【分析】由装置可知甲用于制备氯气,乙中盐酸与铁反应生成氢气和氯化亚
铁,实验过程中,应先让装置乙中的反应进行一段时间,将装置内空气排出,
甲中生成的氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,丙用于吸收氯气,避免污染环
境。
【详解】A.实验室制备H2时不需要加热,故A错误;
B.实验过程中不能关闭弹簧夹3,避免压强过大导致实验事故,故B错误;
C.氯化铁易水解,加热溶液生成氢氧化铁,应在氯化氢的氛围中浓缩,故
C错误。
D.实验过程中,应先让装置乙中的反应进行一段时间后,将装置内空气排
出,故D正确;
故选D。
5.(2023春·广东广州·高一广东番禺中学校考期中)某化学课外活动小组
通过下列实验验证Cl2与NH3的反应,下列有关说法错误的是
资料:氯气易溶于四氯化碳,氨气极易溶于水,却难溶于四氯化碳
A.用KMnO4和浓盐酸制备Cl2时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5
B.A装置制备NH3,E装置制备Cl2
C.反应时,装置C中能观察到的现象是黄绿色变浅,有白烟产生,说明生
成了NH4Cl
D.尾气中的NH3可用F装置来吸收
【答案】B
【分析】根据D中盛装碱石灰,C中导气管的位置可知,A装置利用固液
混合物不需要加热制取氯气,E装置利用固液混合物不需要加热制取氨气,
可以使用氨水和碱石灰反应,B中可以盛放干燥剂干燥氯气,氯气和氨气在
C中相遇发生反应,尾气通入F装置进行收集,防止污染空气;
【详解】A.高锰酸钾中Mn元素的化合价由+7价降低到+2价,HCl中的
Cl元素的化合价由−1价升高到0价,根据得失电子数相等,配平化学方程
式为16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑,氧化剂为高锰酸钾,还
原剂为氯化氢,16分子中有10分子氯化氢化合价升高作还原剂,氧化剂与
还原剂物质的量之比为1∶5,选项A正确;
B.根据C中导气管的位置可知,A中制备的气体密度大于空气,A装置制
备Cl2,E装置中制备的气体密度小于空气,且干燥氨气用碱石灰,氯气不
能用碱石灰干燥,会吸收氯气,故E装置制备NH3,选项B错误;
C.装置C中观察到的现象是黄绿色变浅,有白烟产生,说明氯气和氨气反
应生成NH4Cl,根据化合价的变化可知,氯气中氯元素的化合价从0价降低
到-1价,则氮元素的化合价升高,另一种生成物是N2,选项C正确;
D.NH3极易溶于水,难溶于四氯化碳,氨气进入到有机层会上升,到有机
物和生成物交界处被稀硫酸吸收,可以防止倒吸,选项D正确;
答案选B。
6.(2023春·四川成都·高一校联考期中)下列相关实验原理或操作能达到
实验目的的是
A.装置①可用于制备并收集SO2
B.装置②可作为氨气吸收装置
C.装置③可作为氨气发生装置
D.装置④烧瓶中溶液最终呈红色
【答案】B
【详解】A.装置①收集SO2应长进短出,A错误;
B.氨气极易溶于水,用水吸收氨气,同时要防倒吸,B正确;
C.不能用氯化铵分解制备氨气,NH4Cl固体受热分解生成的NH3和HCl遇
冷又化合生成NH4Cl,C错误;
D.因氢氧化钠溶液能吸收Cl2,则挤压胶管的胶头,使烧瓶中的气压减小,
且小于外界大气压,则形成喷泉;又因氢氧化钠溶液呈碱性,滴有酚酞的
NaOH溶液呈红色,Cl2与NaOH反应碱性减弱,且生成的NaClO有强氧化
性,具有漂白性,最后溶液呈无色,D错误;
故选B。
7.(安徽省十校2022-2023学年高一下学期开学摸底联考化学试题)利用
传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析称为数字化实验,如图是
利用数字化实验测定光照氯水过程中得到的图像,横坐标代表时间,纵坐标
代表某种物理量,下列物理量的变化与图像不相符的是
A.溶液的电导率B.溶液中的Cl-物质的量浓度
C.溶液的漂白能力D.瓶中氧气的物质的量
【答案】C
【详解】A.氯气和水生成盐酸和次氯酸,次氯酸光照条件下分解成盐酸和
氧气,溶液的电导率在上升,A选项符合;
B.次氯酸光照条件下分解成盐酸和氧气,溶液中的氯离子浓度升高,B选
项符合;
C.次氯酸光照条件下分解成盐酸和氧气,次氯酸的浓度降低,溶液的漂白
能力一定降低,C选项不相符;
D.次氯酸光照条件下分解成盐酸和氧气,氧气增加,体积分数升高,D选
项符合;
故选C。
8.(2023秋·江苏泰州·高三校联考期末)实验室制取少量Cl2并研究其性
质,下列实验装置和操作能达到实验目的的是
D.吸收尾气的
A.制取Cl2B.除去杂质HClC.测量氯水pH
Cl2
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【详解】A.用MnO2和浓盐酸制取Cl2需要加热,A错误;
B.除去Cl2中的HCl,应该用饱和食盐水,用饱和NaHCO3溶液会产生CO2
杂质,B错误;
C.氯水具有漂白性,不能用pH试纸测氯水的pH值,C错误;
D.Cl2有毒,能与NaOH溶液反应,故可用NaOH溶液处理尾气中的Cl2,
D正确;
故选D。
9.(2022秋·上海徐汇·高一上海中学校考期末)检验溶液中是否含有某种
离子,取样后,下列操作方法正确的是
-
A.加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明含有Cl
B.加浓NaOH溶液后加热,产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝色的气体,证
明有NH4
2
C.加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明有SO4
2
D.加入盐酸后产生能够使澄清的石灰水变浑浊的气体,则原溶液中含CO3
【答案】B
【详解】A.加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀可能是AgCl,
-
也可能是Ag2CO3或Ag2SO4,因此不能证明溶液含有Cl,A错误;
B.加浓NaOH溶液后加热,产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝色的气体,该
气体是NH3,可证明溶液中含有NH4,B正确;
C.加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀可能是BaSO4,也可能是
2
BaCO3、AgCl,因此不能证明溶液中含有SO4,C错误;
D.加入盐酸后产生能够使澄清的石灰水变浑浊的气体,该气体可能是CO2,
2-2--
也可能是SO2,则原溶液中可能含有CO3,也可能含有HCO3或SO3、HSO3,
2
而不能确定溶液中一定含有CO3,D错误;
故合理选项是B。
10.(2022秋·河南开封·高一河南省杞县高中校联考期中)下列实验装置不
能达到实验目的的是
A.利用装置①验证Na和水反应是否为放热反应
B.利用装置②观察氢氧化钾的焰色试验的现象
C.利用装置③证明燃烧不一定需要氧气
D.利用装置④证明久置氯水中是否含有Cl-
【答案】B
【详解】A.若Na与H2O反应是放热反应,会导致空气受热体积膨胀,从
而使U型管中的红墨水左侧下降,右侧上升,因此利用装置①验证Na和水
反应是否为放热反应,A不符合题意;
B.氢氧化钾中含有钾元素,观察其焰色试验时要透过蓝色钴玻璃观察,以
滤去钠元素黄色光的干扰,因此利用装置②不能观察氢氧化钾的焰色试验的
现象,B符合题意;
C.Mg能够与N2在点燃时反应产生Mg3N2,物质着火燃烧,同时产生耀眼
的白光,可见利用装置③证明燃烧不一定需要氧气,C不符合题意;
-+
D.Cl能够与AgNO3电离产生的Ag反应产生不溶于硝酸的AgCl白色沉淀,
因此利用装置④可以证明久置氯水中是否含有Cl-,D不符合题意;
故合理选项是B。
一、单选题
1.(2023秋·福建三明·高一统考期末)下列有关离子的检验方法和结论均
正确的是
A.向某溶液中加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一
2
定含有SO4
B.向某溶液中加入盐酸,产生的气体使澄清石灰水变浑浊,溶液中一定含
2
有CO3
C.向某溶液中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,再滴加稀硝酸沉淀不
溶解,溶液中一定含有Cl
D.向某溶液中加入NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸
不变蓝,溶液中一定不含NH4
【答案】C
【详解】A.某溶液中加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,生成的白色沉淀可能
-2-2-
为AgCl,原溶液中可能含有Cl,也可能是SO3被硝酸氧化为SO4,故A
错误;
B.向某溶液中加入稀盐酸,若产生的气体使澄清石灰水变浑浊,该气体可
能为二氧化碳或二氧化硫,溶液中可能含有亚硫酸根离子、碳酸氢根离子等,
2
不一定含有CO3,故B错误;
C.向某未知液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生,滴加稀硝酸沉淀不溶
解,该白色沉淀为AgCl,溶液中一定含有Cl-,故C正确;
D.向某稀溶液中加入NaOH溶液生成一水合氨,没有加热因此氨气没有逸
出,不能说明原溶液中没有NH4,故D错误;
故选:C。
2.(2022秋·四川成都·高一树德中学校考期末)下列“实验结论”与“实验操
作及现象”相符的一组是
选
实验操作及现象实验结论
项
向紫色石蕊溶液中加入氯水,溶液先变氯水中含有酸性物质和
A
红,随后褪色漂白性物质
向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰
2
B该溶液中一定含有CO3
水变浑浊的气体
向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉
C该溶液中一定含有Cl—
淀
该化合物含有Na元素没
D某化合物进行焰色反应,只看到黄色火焰
有K元素
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【详解】A.向紫色石蕊溶液中加入氯水,溶液先变红,随后褪色说明氯水
中含有酸性物质和漂白性物质,能表现酸性和漂白性,故A正确;
B.碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子也能与盐酸反应产生能
使澄清石灰水变浑浊的气体,所以向某溶液中加入盐酸产生能使澄清石灰水
变浑浊的气体不能说明溶液中一定含有碳酸根离子,故B错误;
C.碳酸根离子、硫酸根离子也能与银离子反应生成白色沉淀,所以向某溶
液中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀不能说明溶液中一定含有氯离子,故C
错误;
D.某化合物进行焰色反应,只看到黄色火焰说明化合物中一定含有钠元素,
由于没有透过蓝色钴玻璃片观察火焰,无法确定化合物中是否含有钾元素,
故D错误;
故选A。
3.(2022秋·新疆省直辖县级单位·高一校考期中)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,先加足量的稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生
成,则证明溶液中含有Cl-
C.取样,先加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,沉淀不溶
解,则证明溶液中含有Cl-
D.取样,先加稀盐酸酸化,再加AgNO3溶液,有白色沉淀,则证明溶液
中含有Cl-
【答案】B
【详解】A.取样,滴加AgNO3溶液,若有沉淀生成,沉淀可能是氯化银、
碳酸盐、硫酸银等,原溶液中不一定有Cl-,故不选A;
B.取样,先加足量的稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生
成,沉淀一定是氯化银,则证明溶液中含有Cl-,故选B;
C.取样,先加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,沉淀可能是碳酸盐,再
加稀盐酸,碳酸银转化为氯化银沉淀,原溶液中不一定有Cl-,故不选C;
D.取样,先加稀盐酸酸化,引入氯离子,再加AgNO3溶液,生成氯化银
沉淀,原溶液中不一定有Cl-,故不选D;
选B。
4.(2022秋·宁夏吴忠·高一统考期中)下列有关离子鉴别或鉴定的描述,
错误的是
A.可用焰色试验鉴别溶液中的K+和Na+
-2
B.可用硝酸钡溶液鉴别Cl和CO3
-2
C.可用硝酸银溶液和稀硝酸鉴别Cl和CO3
D.未知溶液中加入硝酸银溶液生成白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不消失,
则未知液中含有Cl-
【答案】D
【详解】A.K+和Na+的焰色不同,A项正确;
2+22+-
B.Ba与CO3生成BaCO3白色沉淀,Ba与Cl不反应,B项正确;
-2+
C.Cl和CO3都能与Ag反应,生成白色沉淀,但Ag2CO3溶于稀硝酸,C
项正确;
D.溶液中加入了稀盐酸,干扰Cl-的判断,D项错误。
故选D。
5.(2022秋·广东广州·高一广州四十七中校考期中)某无色、澄清溶液中
可能含有①②2③④⑤2⑥⑦2中的几种,且每
NaSO4ClHCO3CO3HCu
种离子的物质的量相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到
的现象如下:
步
操作现象
骤
(1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液溶液变红
有白色沉淀生
(2)向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸
成
将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和有白色沉淀生
(3)
稀硝酸成
下列结论正确的是
A.该实验无法确定是否含有③B.肯定含有的离子是①②⑥
C.可能含有的离子是①③D.①④⑤⑦离子肯定不含有
【答案】B
【分析】溶液无色,则一定不含Cu2+;向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊试液,
+-2-
溶液变红,说明溶液呈酸性,则含有H,一定不含HCO3、CO3;向溶液
中滴加BaCl2溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,白色沉淀只能为BaSO4,溶
2--
液一定含有SO4;生成的白色沉淀为AgCl,因前面实验中引入Cl,该操作
不能说明原溶液含有Cl-,由于溶液中每种离子的浓度均相等,根据溶液呈
电中性可知,溶液一定含有Na+,一定不含Cl-,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,原溶液中一定不含③Cl-,故A错误;
+2-+
B.上述分析可知,原溶液中一定含有①Na、②SO4、⑥H,故B正确;
C.上述分析可知,原溶液中一定含有①Na+,一定不含③Cl-,故C错误;
--2-2+
D.由上述分析可知,原溶液中一定不含③Cl、④HCO3、⑤CO3、⑦Cu,
一定含有①Na+,故D错误;
故选B。
6.(2023·湖北·校联考二模)如图是制备漂白粉的实验装置,下列说法正
确的是
A.将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2
B.三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
C.冰水浴的作用是降低反应温度,防止发生副反应
D.锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
【答案】C
【详解】A.MnO2和浓盐酸反应制备Cl2需加热,故A错误;
B.漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2,应由Cl2和Ca(OH)2制备,故B错
误;
C.该反应放热,为避免次氯酸钙受热分解,需用冰水浴降低温度,故C正
确;
D.饱和碳酸氢钠溶液会吸收Cl2,且有二氧化碳产生,应用饱和氯化钠溶
液吸收Cl2中的HCl,故D错误;
故答案选C。
二、实验题
7.(2022秋·广东广州·高一西关外国语学校校考期中)制备物质是化学工
作者的重要任务之一。
I.某同学设计如图所示装置制备少量的AlCl3(易与水反应)。请回答下面问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式是______。
(2)装置B的作用是______。
(3)装置C中盛放的物质是______。
(4)装置D中反应方程式是______。
(5)装置F的作用是______。
2+2+2
II.NaCl是一种化工原料,可用海盐(含泥沙、Ca、Mg、SO4等杂质)为
原料制备。制备流程简图如图:
海盐→焙炒→溶解→除杂→操作X→滤液→饱和溶
液……结晶→NaCl
(6)根据除杂原理,在表中填写除杂时依次添加的试剂及其预期沉淀的离子。
实验步骤试剂预期沉淀的离子
2
步骤1BaCl2溶液SO4
步骤2__________
步骤3__________
(7)操作X为______。
【答案】(1)
MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O
(2)吸收氯气中的氯化氢
(3)浓硫酸
(4)
2Al+3Cl22AlCl3
(5)防止后面装置中的水蒸气进入E中
(6)碳酸钠溶液Ca2+、Ba2+氢氧化钠溶液Mg2+
(7)过滤
【分析】用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,用饱和食盐水吸
收氯气中的氯化氢,然后用浓硫酸吸收氯气中的水,干燥的氯气和铝粉反应
生成氯化铝,用E收集绿化率,F中为浓硫酸,防止后面装置中的水蒸气进
入E中,最后用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,防止污染。据此解答。
【详解】(1)A中是浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气,反应的化学方程式
为:。
MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O
(2)B装置中盛放饱和食盐水,吸收氯气中的氯化氢,防止氯化氢和铝反
应。
(3)C装置盛放的为浓硫酸。
(4)D中为氯和铝反应生成氯化铝,方程式为:。
2Al+3Cl22AlCl3
(5)因为氯化铝容易与水反应,故装置中应保证干燥环境,F的作用为防
止后面装置中的水蒸气进入E中。
2+2+2
(6)海盐(含泥沙、Ca、Mg、SO4等杂质,先加入足量的氯化钡溶液,
除去溶液中的硫酸根离子,然后加入足量的碳酸钠溶液,除去钙离子和多余
的钡离子。最后加入足量的氢氧化钠溶液,除去镁离子。
(7)将钙离子和镁离子、硫酸根离子转化为沉淀后应该过滤,过滤后的滤
液再加入盐酸。故操作X为过滤。
8.(2022秋·广东广州·高一统考期中)Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味
的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与还原剂接
触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。
已知:Cl2O的熔点为116℃,沸点为3.8℃,Cl2的沸点为34.6℃;
HgO2Cl2HgCl2Cl2O。回答下列问题。
(1)写出①中发生的化学反应方程式_______;该反应中HCl显示出来的性质
为_______。
(2)装置②中盛放的试剂为_______;装置③的作用为_______。
(3)产物Cl2O在装置_______中收集。
(4)从装置⑤中逸出的气体主要成分为_______。
【答案】(1)2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O酸性
和还原性
(2)饱和食盐水干燥Cl2
(3)⑤
(4)Cl2
【分析】由制备装置可知,①中浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成
Cl2,②为饱和食盐水可除去Cl2中的HCl,③中浓硫酸干燥Cl2,通干燥空
气可将Cl2排入④中,④中发生HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O,因Cl2O与有机物
或还原剂接触会发生燃烧并爆炸,则④⑤之间不用橡皮管连接,由沸点可知
⑤中冷却分离,最后出来的气体为空气及过量的Cl2,以此来解答。
【详解】(1)由分析可知,①中浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成
Cl2,化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O;该反
应中部分Cl元素化合价上升,HCl显示出来的性质为:酸性和还原性。
(2)由分析可知,装置②中盛放的试剂为饱和食盐水,装置③的作用为干
燥Cl2。
(3)由分析可知,④中发生HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O,④中水浴温度为
18℃20℃,Cl2O沸点为3.8℃,Cl2的沸点为34.6℃,Cl2O和Cl2都转化
为气体进入⑤中,装置⑤用液氨降温冷却分离出Cl2O。
(4)由物质的沸点可知,装置⑤用液氨降温冷却分离出Cl2O,逸出的气体
是空气及过量Cl2。
9.(2023秋·吉林·高一统考期末)已知氯气与强碱溶液反应时,生成的产
物受温度的影响。实验室中利用如图1装置(部分装置省略)制备KClO3和
NaClO,并探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)装置A产生氯气的化学方程式为_______。
(3)装置B中的试剂为_______,该装置作用为_______。
(4)装置C采用的加热方式是_______,装置D中发生反应的离子方程式为
_______。
(5)装置E的作用是_______,可选用试剂_______。(填标号)
a.NaCl溶液b.NaOH溶液c.稀硫酸
(6)探究KClO3和NaClO的氧化能力(图2)
操作:向1号(KClO3)和2号(NaClO)试管中,滴加中性KI溶液。
现象:1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色。
结论:该条件下氧化能力KClO3_______NaClO。(填“大于”或“小于”)
(7)工业上常用氯碱工业来制备氯气,其原理为电解饱和食盐水,生成氯气
的同时还可得到氢气和烧碱,请写出该反应的离子方程式_______。
【答案】(1)分液漏斗
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)饱和食盐水用于除去Cl2中的HCl
---
(4)水浴加热2OH+Cl2=Cl+ClO+H2O
(5)吸收尾气氯气b
(6)小于
电解
--
(7)2Cl+2H2O==Cl2↑+H2↑+2OH
【分析】装置A为Cl2的发生装置,由MnO2与浓盐酸加热反应生成,装置
B(盛饱和食盐水)用于除去Cl2中的HCl,装置C(盛热的KOH溶液)用于制
取KClO3,利用Cl2与KOH溶液加热反应生成,装置D(盛冷的NaOH溶液)
用于制取NaClO,利用Cl2与NaOH溶液反应生成,装置E(盛NaOH溶液)
用于尾气处理,吸收多余的未反应的Cl2,防止污染大气,据此分析回答问
题。
【详解】(1)仪器a的名称是分液漏斗;
(2)装置A由
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