2021-2022学年新教材高中化学 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 高效作业10 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验（含解析）新人教版化学必修第一册.docx

1、第2课时氯气的实验室制法氯离子的检验(见学生用书P107)A级新教材落实与巩固1实验室制取氧气的试管壁附有MnO2，除去MnO2可用的试剂是(D)A蒸馏水BKOH溶液C稀盐酸D热的浓盐酸【解析】MnO2可以与热的浓盐酸反应，D项正确。2用下列两种方法制取氯气：用含氯化氢146g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应；用87g二氧化锰与足量的浓盐酸反应。则所得氯气(A)A比多B比多C一样多D无法比较【解析】由HCl与MnO2反应的化学方程式可知，146gHCl与87gMnO2恰好完全反应。但MnO2只与浓盐酸反应。中反应进行一段时间后，随盐酸浓度降低，反应不再进行，故146gHCl不能完全反应；中浓盐酸足

2、量，故MnO2可完全反应。因此制得气体多。3下列关于实验室制取氯气的说法正确的是(D)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】若用长颈漏斗代替分液漏斗，则无法控制浓盐酸的用量，并且浓盐酸易挥发，易污染空气，A错误；氯气有毒，在讲台上直接做氯气的制备实验，容易造成中毒事故，应该在通风橱中进行，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，则证明氯气已收集满，D正确。4在实验室中用浓

3、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(C)A.B.C.D.【解析】A项，集气瓶使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能使橡胶塞弹出，错误；B项，因为Cl2的密度比空气大，Cl2应从短管进，错误；C项，该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，正确；D项，由于Cl2和NaOH溶液反应，所以不能收集到Cl2，错误。5实验室制取氯气时，二氧化锰也可以由氧化性更强的高锰酸钾、氯酸钾等替代，其中高锰酸钾与浓盐酸的反应原理为2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。若用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，下列装置最合

4、适的是(D)A.B.C.D.【解析】高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气属于固液不加热的类型，D正确。6某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法正确的是(C)A该装置图中只存在两处错误B该实验中收集氯气的方法正确C为了防止氯气污染空气，必须用浓氢氧化钠溶液进行尾气处理D在集气瓶的导管口处放一片用淀粉溶液润湿的试纸，可以证明是否有氯气逸出【解析】该装置存在的错误：用长颈漏斗滴加液体，没有用酒精灯加热，收集时从短管进气，没有尾气处理装置等，A项错误；收集气体时Cl2应从长管进，B项错误；Cl2有毒，能和NaOH溶液反应，可用NaOH溶液吸收，C项正确；Cl2不能使淀粉变蓝，淀粉溶液不能用于检验氯气，D项

5、错误。7实验室利用如图所示装置制备干燥、纯净的氯气。下列有关叙述不正确的是(B)A本实验操作顺序：检验装置气密性添加固体药品添加液体药品加热B装置、中的试剂依次为浓硫酸、饱和NaCl溶液C氯气密度比空气大，故装置中长导管进气，短导管出气D装置中反应的离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O【解析】本实验的操作顺序：检验装置气密性在圆底烧瓶中添加固体药品二氧化锰通过分液漏斗添加液体药品浓盐酸加热制取氯气，净化干燥后收集，且注意尾气处理，A项正确；装置、中的试剂依次为饱和NaCl溶液、浓硫酸，以除去氯气中的氯化氢气体和干燥氯气，B项不正确；氯气密度比空气大，故装置中长导管进气，短导管出气，利用排

6、空气法收集，C项正确；装置中多余的氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O, D项正确。8某同学在一张pH试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法正确的是(B)A该实验说明Cl2分子具有漂白性B该实验说明H的扩散速度比HClO分子快C将实验后的pH试纸在酒精灯上微热，试纸又恢复为原来的颜色D若用久置的氯水进行上述实验，现象完全相同【解析】HClO具有漂白性，Cl2无漂白性，故A错误；由实验可知，滴加氯水的区域变白色，而周围变成红色，可说明H的扩散速度比HClO分子快，故B正确；次氯酸的漂白性不具有可逆性，加热不能恢复到原

7、来的颜色，故C错误；久置氯水的主要成分为稀盐酸，无漂白性，故D错误。9某研究小组设计了图示装置制备消毒液(主要成分为NaClO)，并查阅到下列资料：氯气和水的反应为放热反应，在加热情况下卤素单质和碱液发生反应：3X26OH5XXO3H2O。回答下列问题。(1)装置中的大试管内发生反应的离子方程式为_Cl22OH=ClClOH2O_。(2)装置中能否省去饱和NaCl溶液的洗气瓶？_不能_，理由是_氯气中混有的HCl气体进入大试管中也会和氢氧化钠溶液反应，降低NaClO的产量和纯度_。(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶？_能_，理由是_少量水蒸气进入试管中不影响反应_。(4)装置中能否省去盛冰水

8、的烧杯？_不能_，理由是_氯气和水的反应是放热反应，反应时温度升高，会引起副反应生成NaClO3_。【解析】(1)产生的Cl2在冰水浴条件下和NaOH发生反应制得消毒液。(2)必须通过饱和NaCl溶液除去HCl，否则HCl和NaOH溶液反应生成NaCl，降低NaClO的产量和纯度。(3)干燥装置可以省略，因为少量水蒸气不影响反应。(4)冷却装置不可省略，因为题给信息“氯气和水的反应是放热反应”，温度升高，会引起副反应：3Cl26OH5ClClO3H2O。B级素养养成与评价10二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气，如图是制取Cl2，并探究Cl2化学性质的装置图。(1)圆底烧瓶中发生反应

9、的化学方程式为_MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O_。(2)若要得到干燥纯净的气体，则B中应盛放的试剂是_饱和食盐水_，作用是_吸收混合气体中的HCl_；C中应盛放的试剂是_浓硫酸_，作用是_吸收混合气体中的水蒸气_。(3)E中若装有淀粉碘化钾溶液，能观察到的实验现象是_溶液变蓝_。(4)Cl2的密度比空气_大_，且_能_(填“能”或“不能”)溶于水，难溶于饱和食盐水，因此可用_向上排空气_法或排饱和食盐水法收集。(5)G中的试剂可为_NaOH溶液(答案合理即可)_。(6)甲同学用含有73gHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，结果制得Cl2的质量小于35.5g，这是由反应

10、过程中盐酸的浓度变小造成的。请说明导致盐酸浓度变小的原因：_反应消耗HCl；氯化氢挥发；反应生成水_。【解析】(1)二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(2)氯气中含有氯化氢和水蒸气，通过饱和食盐水可吸收氯化氢；通过浓硫酸可吸收水蒸气。(3)氯气能将I氧化为碘单质，淀粉在碘单质的作用下变蓝。(5)氯气可用氢氧化钠溶液吸收。(6)浓盐酸与MnO2反应生成Cl2的过程中，随着反应的进行，HCl不断被消耗，且部分HCl挥发，反应中有水生成，这些因素都导致盐酸浓度变稀，稀盐酸与MnO2不反应。11纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备SnCl4

11、 , 某化学小组的同学设计了如下实验装置进行制备。已知：金属锡的熔点为232，化学活动性与铁相似；SnCl4的沸点为114；SnCl4易与水反应。请回答：(1)装置中发生反应的化学方程式为_2Cl2SnSnCl4_。(2)装置的作用是_冷凝SnCl4_。(3)装置最好选用下列装置中的_C_(填字母，下同)。(4)为了顺利完成实验，点燃酒精灯的正确操作是_B_。A先点燃处酒精灯，后点燃处酒精灯B先点燃处酒精灯，后点燃处酒精灯C同时点燃、两处酒精灯【解析】(1)装置是Sn和Cl2反应的装置，加热条件下，反应的化学方程式为2Cl2SnSnCl4。(2)SnCl4的沸点较低，装置中的冰水可以使得SnC

12、l4冷凝，得到液体。(3)氯气有毒，需要进行尾气处理，故装置应为尾气处理装置，用于吸收未反应完的氯气，SnCl4易与水反应，所以装置还要能防止水蒸气进入，所以装置中的试剂最好选用碱石灰。(4)为了制备SnCl4，应该先使整套装置充满氯气再进行制备SnCl4的反应，所以应先点燃处酒精灯，后点燃处酒精灯。12如图为氯元素的化合价与物质类别的关系图，利用下图可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系，图中甲辛代表的物质均含氯元素。回答下列问题。(1)丙的化学式为_ClO2_；从组成和性质上分析，丁属于_酸性_(填“酸性”或“碱性”)氧化物。(2)图中甲、乙、丁、戊中，属于电解质的是_HCl_、HC

13、lO_(填化学式)；根据氯元素的化合价判断，乙物质_bd_(填字母)。a只有氧化性b既有氧化性又有还原性c只有还原性d既能做氧化剂也能做还原剂(3)电解甲溶液制备己的化学反应为甲H2O己H2，反应中甲与H2O的分子个数之比是_14_。(4)庚是漂白粉的有效成分，用乙制取庚反应的化学方程式为_2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O_。(5)辛在MnO2催化下受热分解可制备一种常见气体，这种气体的化学式是_O2_。【解析】(1)丙中氯元素的化合价为4价，丙为氧化物，所以丙是二氧化氯；丁是氯元素化合价为7价的氧化物，为七氧化二氯，能与碱反应生成盐和水，为酸性氧化物。(2)甲为氯化氢，乙为氯气，丁为七氧化二氯，戊为次氯酸，属于电解质的为HCl和HClO。乙为氯气，氯元素的化合价为0价，处于氯元素的中间价态，既有氧化性又有还原性，既能做氧化剂也能做还原剂。(3)甲为氯化氢，己为高氯酸，反应中氯元素化合价由1价变为7价，氢元素化合价由1价变为0价，根据得失电子数相等，n(HCl)n(H2O)14。(4)庚为次氯酸钙，乙为氯气，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O。(5)辛中氯元素的化合价为5价，且是一种盐，可为氯酸钾，它在二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气。