高中化学人教版必修1二十二 氯气的制法 氯离子的检验 含答案.docx
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高中化学人教版必修1二十二氯气的制法氯离子的检验含答案
课时跟踪检测(二十二)氯气的制法氯离子的检验
1.下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是( )
A.MnO2与浓盐酸共热
B.缓慢加热反应
C.用向下排空气法收集Cl2
D.多余氯气常用较浓的碱液吸收
解析:
选C 由于浓盐酸易挥发,故必须缓慢加热以减少HCl的挥发;Cl2的密度比空气的密度大,故应用向上排空气法收集Cl2;Cl2极易与碱反应:
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。
2.能证明某溶液中含有NaCl的是( )
A.焰色反应是黄色
B.溶液有咸味
C.取少量溶液于试管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀
D.焰色反应是黄色,同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
解析:
选D 证明某溶液中含有NaCl,既要证明Na+的存在,又要证明Cl-的存在,证明Na+通过焰色反应为黄色,证明Cl-的存在是加入HNO3酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;A、C项叙述不完整,B项叙述是错误的,实验室中的任何化学试剂均不能用嘴尝。
3.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3处明显错误。
4.下列离子方程式错误的是( )
A.实验室制Cl2:
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
B.在NaCl溶液中滴入AgNO3溶液:
Ag++Cl-===AgCl↓
C.Cl2溶于水:
Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
D.用NaOH溶液吸收Cl2:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
解析:
选C HClO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Cl2+H2O===H++Cl-+HClO。
5.氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质COCl2(光气)和氯化氢,为防止事故发生,使用前要检验氯仿是否变质,应选用的检验试剂是( )
A.水 B.AgNO3溶液
C.NaOH溶液D.KI溶液
解析:
选B 氯仿氧化后生成COCl2(光气)和HCl,因此,用AgNO3溶液检验HCl中Cl-的存在即可判断氯仿是否变质。
6.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,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中的少量HCl
D.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
解析:
选D Cl2通入饱和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,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中的HCl气体时,导气管应长进短出,C项不正确;实验室用排饱和食盐水法收集Cl2是因为Cl2难溶于饱和食盐水,而能溶于水,D项正确。
7.实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是( )
①连接好装置,检查气密性;②缓缓加热;③在烧瓶中加入少量的MnO2,向分液漏斗中加入浓盐酸;④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸;⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收;⑥当有连续气泡出现时,开始用向上排空气法收集氯气。
A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤
解析:
选D 实验室制取氯气的实验步骤为:
先连接好装置,检查装置的气密性,加试剂(先固体后液体),缓缓加热,收集气体,尾气处理。
8.实验室制备氯气的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+2H2O+Cl2↑。
下列关于实验室制氯气的说法中错误的是( )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1molCl2,转移电子2mol
C.每消耗1molMnO2,起还原作用的HCl为4mol
D.生成的氯气中含有水蒸气和HCl解析:
选C 在MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O中,MnO2是氧化剂,HCl是还原剂,每生成1molCl2转移2mol电子,但在参加反应的4molHCl中,只有2mol被氧化,即起还原作用的HCl为2mol;由于反应加热,因此生成的氯气中含有水蒸气和HCl气体。
9.某溶液中可能含有K+、Na+、CO
、Cl-中的一种或几种,为鉴别其中所含离子,现进行如下实验:
序号
实验操作及现象
步骤①
取原溶液,进行焰色反应,显黄色,透过蓝色钴玻璃观察无紫色
步骤②
取原溶液,向溶液中加入盐酸,有气体产生
请回答下列问题:
(1)原溶液中一定存在的离子是________(填离子符号,下同),一定不存在的离子是________,可能存在的离子是________。
(2)为进一步确定原溶液中可能存在的离子是否存在,应进行的实验操作及判断依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
由步骤①确定原溶液中含有Na+不含有K+,由步骤②确定原溶液中含有CO
。
但不能判断原溶液中是否含有Cl-,需要用AgNO3和稀HNO3检验Cl-的存在。
答案:
(1)Na+、CO
K+ Cl-
(2)取原溶液,向溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加入足量稀HNO3,若白色沉淀不消失,则原溶液中存在Cl-,若白色沉淀消失,则原溶液中不存在Cl-
10.实验室里用如图所示仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜(Cu+Cl2
CuCl2)。
图中A、B、C、D、E、F表示玻璃管接口,接口的弯曲和伸长等部分未画出。
根据要求填写下列各小题空白。
(1)如果所制气体从左向右流向时,上述各仪器装置的正确连接顺序是(填各装置的序号)( )接( )接( )接( )接( )接( ),其中②与④装置相连时,玻璃管接口(用装置中字母表示)应是________接________。
(2)装置②的作用是_______________________________________________________;
装置④的作用是__________________________________________________________。
(3)实验开始时,应首先检验装置的________,实验结束时,应先熄灭________处的酒精灯。
(4)在装置⑤的烧瓶中,发生反应的化学方程式为________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
制取纯净的无水CuCl2,应由Cu和纯净的Cl2加热制得,欲制得纯净的氯气需③和⑤组合制得Cl2,再经④洗去Cl2中的氯化氢,经过②除去水蒸气,最后排出的尾气用碱液吸收以防止多余的Cl2污染环境。
答案:
(1)③ ⑤ ④ ② ① ⑥ C B
(2)除去Cl2中的水蒸气 除去Cl2中的HCl气体
(3)气密性 ①
(4)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
1.检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉KI试纸
解析:
选D HClO具有漂白性,在干燥环境下,Cl2不能转变为HClO,因而无漂白性,不能与HCl气体区分。
气体通入AgNO3溶液会产生白色沉淀,因为Cl2与H2O反应也产生Cl-。
因此,用湿润的淀粉KI试纸检验Cl2的存在。
2.在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,由此判断未知液中含有( )
A.Cl-、SO
B.Cl-、NO
C.Cl-、CO
D.Cl-、OH-
解析:
选C 能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体应是CO2,又因为加入稀HNO3后沉淀部分溶解,故原溶液中除含有CO
外,还有Cl-。
3.下列变化不能直接实现的是( )
①(HCl)→②(Cl2)→③[Ca(ClO)2]→④(HClO)→⑤(CO2)
A.①→②B.②→③
C.③→④D.④→⑤
解析:
选D HCl
Cl2
Ca(ClO)2
HClO。
以上转化均能一步直接实现,但由HClO转化成CO2不能直接实现。
4.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成Cl2。
若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的Cl2,并试验它与金属的反应。
每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是( )
A.①和②处B.②处
C.②和③处D.②③④处
解析:
选D ②中的NaOH溶液与Cl2反应,Cl2被吸收;③中的内部左边的导气管过短,右边的导气管过长,这样Cl2不能通过该瓶;④中试管中只有进气管没有出气管,Cl2不能进入试管,且缺少加热装置酒精灯。
5.根据氯气的物理性质,有人设计了如图所示的装置收集氯气,下列说法中正确的是( )
A.排空气法收集氯气:
A进气,B出气
B.排空气法收集氯气:
B进气,A出气
C.排饱和食盐水法收集氯气:
A进气,B出液
D.排氢氧化钠溶液法收集氯气:
B进气,A出液
解析:
选A 氯气的密度比空气大,排空气法收集氯气时,A项正确,B项错误;氯气在饱和食盐水中的溶解度较小,用排饱和食盐水的方法收集氯气时,应B进气,A出液,C项错误;氯气易与NaOH溶液反应,因此不能用排氢氧化钠溶液法收集氯气,D项错误。
6.现有盐酸、氯化钠、氢氧化钠和氯水四种溶液,可用来区别它们的一种试剂是( )
A.AgNO3B.酚酞溶液
C.紫色石蕊溶液D.饱和食盐水
解析:
选C 因盐酸、NaCl、氯水中均含有Cl-,故不能用AgNO3溶液区别;盐酸能使紫色的石蕊溶液变红;NaOH溶液能使紫色石蕊溶液变蓝;氯水能使石蕊溶液先变红后褪色,NaCl溶液与石蕊溶液无明显变化,故可选用。
7.含2molHCl的浓盐酸和足量的二氧化锰共热制氯气,生成的氯气在标准状况下的体积为( )
A.11.2LB.22.4L
C.小于11.2LD.大于11.2L
解析:
选C
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
4mol 22.4L
2mol 11.2L
如果HCl完全参加反应,则生成的气体在标准状况下的体积为11.2L,但该反应中的盐酸为浓盐酸,随盐酸的浓度变小,反应不能进行,由此可知2molHCl不可能全部参加反应,则生成的气体体积在标准状况下应小于11.2L。
8.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,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混有的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
解析:
选C A项,二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热,甲装置没有加热仪器,错误;B项,饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯气,但NaHCO3和HCl反应能生成CO2,引入新的杂质气体,所以吸收试剂应该为饱和食盐水,并且洗气瓶气体流向为长导气管进短导气管出,错误;C项,二氧化锰不溶于水,氯化锰易溶于水,因此分离二氧化锰和氯化锰溶液需要过滤,正确;D项,若蒸干氯化锰溶液可能得不到MnCl2·4H2O,错误。
9.下面是两位同学设计的证明碳酸钠样品中含氯化钠的实验方案。
甲:
取样品少许加入试管中,加入适量的蒸馏水使之溶解,配成溶液,然后加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成。
乙:
取样品少许加入试管中,加入适量的自来水使之溶解,配成溶液,然后滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成。
老师看后认为两个方案均有不合理之处,请你指出并给出合理的实验方案。
甲:
__________________________________________________________________。
乙:
___________________________________________________________________。
合理的实验方案:
_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
甲方案中没有用稀硝酸排除CO
的干扰,溶液中生成的Ag2CO3也是白色沉淀。
乙方案中用自来水配制溶液,自来水用氯气消毒,溶液中含有Cl-,影响检验。
答案:
甲:
AgNO3溶液没有用稀硝酸酸化,不能排除CO
的干扰
乙:
用自来水配制溶液,带入Cl-,影响检验
合理的实验方案:
取样品少许加入试管中,加入适量蒸馏水配成溶液,然后加入稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
10.实验室中用下列装置制FeCl3,可供选择的试剂有:
①MnO2 ②NaOH溶液 ③饱和NaCl溶液 ④浓硫酸 ⑤浓盐酸。
(1)按气体流向由左到右排列,各装置的连接顺序为(填写A~E序号):
接
接
接
接
。
(2)装置连接好后,应该首先进行的实验操作是__________________________________。
(3)A装置烧瓶中反应的离子方程式是________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)E中盛装的试剂是________,其作用是_____________________________________。
(5)停止反应后,还有铁丝剩余。
为检验FeCl3的生成,并最终得到FeCl3溶液,甲同学设计以下实验步骤:
a.待B装置玻璃管冷却后,将管中物质用水溶解,______(填操作方法)除去不溶物;
b.取少量滤液,滴加________溶液,溶液呈现红色,以此检验Fe3+;
c.取少量滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,检验Cl-。
(6)乙同学认为甲的实验设计不能最终得到FeCl3溶液,其理由是(写出相应的离子反应方程式)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
你认为还选择下列哪些试剂才能制得较为纯净的FeCl3溶液________。
A.KMnO4(H+)B.Fe C.H2O2 D.Cl2 E.盐酸
解析:
(1)要制备FeCl3,需先制备氯气,然后净化和干燥,再制备FeCl3,最后进行尾气吸收,所以按气体流向由左到右排列,各装置的连接顺序为AECBD。
(2)装置连接好后,应该首先进行的实验操作是检查装置的气密性。
(3)A装置是实验室制氯气,烧瓶中反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O。
(4)制备的氯气中有HCl和水蒸气,先除HCl,E中盛装的试剂是饱和食盐水,其作用是除去HCl。
(5)除去不溶物用过滤的方法;Fe3+遇SCN-显红色,检验Fe3+用KSCN溶液。
(6)停止反应后,还有铁丝剩余,说明会发生反应2Fe3++Fe===3Fe2+,导致溶液中最终不能得到FeCl3溶液;要想制得较为纯净的FeCl3溶液,需要加入具有氧化性的物质将Fe2+氧化成Fe3+,且不能引入杂质,H2O2、Cl2均能将Fe2+氧化,且不引入杂质。
答案:
(1)A E C B D
(2)检查装置的气密性
(3)MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
(4)饱和食盐水 除去氯化氢 (5)过滤 KSCN溶液
(6)2Fe3++Fe===3Fe2+ CD