课时梯级训练(10) 氯气的实验室制法 氯离子的检验（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（人教版2019 单选版）

课时梯级训练(10)　氯气的实验室制法　氯离子的检验 1．(2022·辽宁学业水平合格考)实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气，其中不能达到实验目的的是(　　) 　　 A．发生装置　　　 B．除杂装置 　　　　　 C．收集装置 D．尾气处理装置 A　解析：MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，要在加热条件下进行，缺少加热装置。 2．下列是对“某溶液”进行离子检测的方法和结论，其中说法正确的是(　　) A．加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中一定含有CO B．先加入稀盐酸，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，则溶液中一定含有Cl－ C．加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，则溶液中一定含Cl－ D．加入HNO3酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，则溶液中一定含有Cl－ D　解析：加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，该气体是CO2，则溶液中含有CO、HCO中至少一种，A错误；先加入稀盐酸，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，该沉淀为AgCl，由于加入稀盐酸，引入Cl－，不能判断原溶液中是否含Cl－，B错误；加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，该沉淀可能是AgCl、Ag2CO3等，故不能判断原溶液中是否含Cl－，C错误。 3．实验室用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，其反应原理为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，实验室用下图装置制取少量Cl2，其中能达到相应实验目的的是(　　) A．用装置甲生成Cl2 B．用装置乙除去Cl2中的HCl C．用装置丙收集Cl2 D．用装置丁吸收Cl2尾气 B　解析：产生的氯气会通过长颈漏斗逸出，应选分液漏斗，A错误；氯化氢易溶于水，选用饱和食盐水还可减少氯气的损耗，即用装置乙除去Cl2中的HCl，B正确；氯气的密度比空气大，应用向上排空气法，气体应“长管进短管出”，C错误；吸收氯气应选氢氧化钠溶液，但装置应和大气连通，防止内部压强过大，引发安全隐患，D错误。 4．利用Co2O3和浓盐酸在如图所示的装置中反应可制取并收集氯气，反应生成CoCl2。下列说法不正确的是(　　) A．装置a中发生反应：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O B．在相同条件下，Co2O3的氧化性强于MnO2 C．装置b用于收集反应生成的Cl2 D．装置c中盛有NaOH溶液，用于吸收尾气Cl2 C　解析：Co2O3和浓盐酸反应生成CoCl2和Cl2，结合元素守恒和得失电子守恒推知，发生反应Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O，A正确；Co2O3和浓盐酸在常温下反应制得氯气，而MnO2和浓盐酸需要在加热条件下制取氯气，故Co2O3的氧化性强于MnO2 ，B正确；氯气的密度比空气大，应用向上排空气法收集氯气，气体应“长管进短管出”，C错误。 5．实验室用如下装置制取氯气，并用氯气进行实验，装置e中为红色湿布条，装置f中为蘸有NaBr溶液的棉花团，已知溴水为橙黄色。下列说法错误的是(　　) A．装置a、b的名称分别为分液漏斗、圆底烧瓶 B．装置e中布条褪色，装置f中棉花团变黄，装置g中棉花团变蓝 C．根据装置f和g中的实验现象，可证明氧化性：Cl2>Br2>I2 D．装置c、d、x中分别盛有饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液 C　解析：装置a中盛放浓盐酸，装置b中盛放二氧化锰，加热时反应生成氯气，装置c中饱和食盐水可除去挥发的HCl，装置d中浓硫酸干燥氯气，装置e中为红色湿布条，装置f中为蘸有NaBr溶液的棉花团，则装置e中布条褪色，装置f中棉花团变黄，装置g中氯气与KI反应生成碘，淀粉遇碘变蓝，则装置g中棉花团变蓝，装置x中NaOH溶液吸收多余的氯气，防止污染环境。装置a为分液漏斗，装置b为圆底烧瓶，A正确；氯气与水反应生成的HClO具有漂白性，则装置e中布条褪色，装置f中氯气与NaBr反应生成溴，则装置f中棉花团变黄，装置g中氯气与KI反应生成碘，淀粉遇碘变蓝，则装置g中棉花团变蓝，B正确；氯气与NaBr、KI均能反应，但实验不能比较Br2、I2的氧化性强弱，C错误；装置c中盛装饱和食盐水除去HCl杂质，装置d中用浓硫酸干燥氯气，装置x用于吸收尾气，为氢氧化钠溶液，D正确。 6．选择一种试剂分别加入BaCl2、NaCl和Na2CO3溶液，可观察到不同现象。该试剂可以是(　　) A．AgNO3溶液 B．稀硫酸 C．稀盐酸 D．稀硝酸 B　解析：硝酸银与氯化钡反应生成氯化银沉淀，与氯化钠反应生成氯化银沉淀，与碳酸钠反应生成碳酸银沉淀，现象相同，无法鉴别，A错误；氯化钡能与硫酸反应生成硫酸钡沉淀，氯化钠与硫酸不反应，碳酸钠能与硫酸反应生成二氧化碳气体，现象不同，可以鉴别，B正确；氯化钡和盐酸不反应，氯化钠和盐酸不反应，碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳，无法将氯化钡和氯化钠鉴别出来，C错误；氯化钡和硝酸不反应，氯化钠和硝酸不反应，碳酸钠和硝酸反应生成二氧化碳，无法将氯化钡和氯化钠鉴别出来，D错误。 7．下图是实验室制备氯气，并通过干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸探究氯气是否有漂白性的装置(部分夹持装置略)。 下列说法正确的是(　　) A.装置b中盛有饱和食盐水，实验结束时关闭K，可储存多余氯气 B．装置c和d中的试剂可以互换 C．Ⅰ和Ⅱ分别为干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸 D．实验中湿润的蓝色石蕊试纸直接变为无色 A　解析：装置b包含有平衡气压的装置，实验结束时关闭K，氯气会进入装置b，在装置b中盛装饱和食盐水，利用的是排饱和食盐水法收集氯气，该装置可以储存多余的氯气，A正确；无水CaCl2用于干燥氯气，而碱石灰虽然也可以用作干燥剂，但是碱石灰可与氯气反应，不可用于干燥氯气，在该实验中碱石灰用于尾气处理，故装置c和d中的试剂不可以互换，B错误；装置a制得的氯气为潮湿的氯气，先通过湿润的蓝色石蕊试纸，检验潮湿的氯气是否有漂白性，然后对氯气进行干燥处理，再检验干燥的氯气是否有漂白性，则Ⅰ和Ⅱ分别为湿润的蓝色石蕊试纸和干燥的蓝色石蕊试纸，C错误；氯气溶于水显酸性，可使蓝色的石蕊试纸变红，而生成HClO具有漂白性，可漂白试纸，故实验中湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变成无色，D错误。 8．如图是实验室制备氯气并进行相关实验的装置(夹持与加热装置已省略)，下列说法不正确的是(　　) A．若无加热装置，则装置a蒸馏烧瓶中可用高锰酸钾 B．检验氯气是否有漂白性，则 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 分别为湿润的石蕊试纸、碱石灰、干燥的石蕊试纸 C．装置b的作用既可以洗气又可以作安全瓶检测装置c是否堵塞 D．含有146 g HCl的浓盐酸与足量二氧化锰反应，生成Cl2的质量小于71 g B　解析：二氧化锰与浓盐酸反应需要加热才能进行，不能采用装置a制备氯气，高锰酸钾具有强氧化性，在不加热的条件下也能与浓盐酸反应产生氯气，A正确；氯气能与碱石灰发生反应，因此干燥氯气时不能用碱石灰，应用无水氯化钙等，B错误；饱和食盐水能吸收氯气中的HCl，该装置还有长颈漏斗，因此该装置还起到安全瓶的作用，检测后续装置是否发生堵塞，平衡气压的作用，C正确；随着反应进行，浓盐酸逐渐变稀，变成稀盐酸后反应停止，HCl不能完全反应，故生成Cl2的质量小于71 g，D正确。 9．常温下，SnCl4为无色液体，沸点114 ℃，在空气中易与水蒸气发生反应。可用Cl2与熔融金属锡反应制备SnCl4，装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是(　　) A．用注射器代替长颈漏斗能更好地控制产生氯气的速率 B．装置戊的作用是冷凝、收集SnCl4 C．实验过程中应该先点燃酒精灯熔化金属锡，再向甲中注入浓盐酸 D．用装有碱石灰的干燥管代替装置己中NaOH溶液更合理 C　解析：由于高锰酸钾与浓盐酸反应剧烈，故用注射器代替长颈漏斗能控制盐酸滴速，进而控制反应的速率，A正确；常温下SnCl4为无色液体，沸点为114 ℃，故该物质的收集需要进行冷凝液化收集，B正确；由于金属锡活动性仅次于铁，先点燃酒精灯熔化金属锡，金属锡会与空气中的氧气反应，应该先制备氯气，将装置中空气排尽后再加热金属锡，C错误；装置己中水蒸气会进入装置戊中，SnCl4与水蒸气发生反应，换用碱石灰既能吸收多余的氯气，又能防止水蒸气扩散至装置戊中，D正确。 10．下列有关离子检验的描述正确的是(　　) A．向某溶液中加入盐酸有气泡产生，说明该物质一定存在CO B．向某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加稀硝酸后沉淀不溶解，原溶液中存在Ag＋ C．某化合物在灼烧时透过蓝色钴玻璃片看到紫色火焰，说明该物质一定含有K＋ D．向溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，则说明该溶液中一定存在Cl－ C　解析：能与盐酸反应产生气泡的离子有很多，如碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子等，溶液中不一定存在碳酸根离子，A错误；向某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加稀硝酸后沉淀不溶解，原溶液中还可能存在硫酸根离子，因为硫酸钡白色沉淀也不溶于水、不溶于酸，B错误；钾元素的焰色显紫色，需透过蓝色钴玻璃片观察，上述操作和结论正确，C正确；向溶液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，则说明该溶液中可能存在Cl－，也可能含碳酸根离子等，D错误。 11．锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO＋2H2O===2MnO＋MnO2↓＋4OH－。利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法错误的是(　　) A.在强碱性环境下，氧化性：KMnO4＜Cl2 B．装置Ⅰ中的漂白粉可以用二氧化锰代替 C．装置Ⅱ中盛放饱和氯化钠溶液，以提高KMnO4的产率 D．装置Ⅳ不需要防倒吸的原因是氢氧化钠溶液与氯气反应较慢 B　解析：在强碱性环境下，Cl2将K2MnO4氧化为KMnO4，则在强碱性环境下，则氧化性为KMnO4＜Cl2，A正确；次氯酸钙与浓盐酸反应制备氯气无须加热，二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，故装置Ⅰ中的漂白粉不可以用二氧化锰代替，B错误；装置Ⅱ中盛放饱和NaCl溶液，可以除去Cl2中混有的HCl，同时减少氯气的损失，从而提高产率，C正确；氢氧化钠溶液吸收氯气较慢，不会形成倒吸，故装置 Ⅳ 不需要防倒吸，D正确。 12．氯的含氧酸盐具有较强的氧化性，能够杀菌消毒，在预防新冠疫情中起到重要作用。某化学兴趣小组用氯气和相应的碱溶液反应制取NaClO和KClO3，制备装置如图所示(部分加持仪器略去)。已知： ①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O； ②氯气与碱反应，温度较高时生成ClO，温度较低时生成ClO－。 (1)在实验开始之前，应当进行的操作是_________________________________。 (2)装置B中的试剂为________。 (3)a溶液是________，原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)如果缺少装置B，对制取NaClO和KClO3的影响是__________________。 (5)装置E的作用是________，写出所发生反应的化学方程式：______________________。 答案：(1)检查装置气密性 (2)饱和食盐水 (3)KOH溶液　氯气与碱反应，温度较高时生成ClO，C处采用水浴加热，欲制取KClO3 (4)降低KClO3、NaClO的产率 (5)吸收多余氯气，以免污染空气　 Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O 解析：MnO2与浓盐酸混合加热，发生氧化还原反应制取Cl2。浓盐酸具有挥发性，制取得到的Cl2中含有杂质HCl，可通过饱和NaCl溶液除去。在装置C中，Cl2与KOH溶液在常温下反应产生KCl、KClO和H2O；Cl2与热KOH溶液反应产生KCl、KClO3和H2O；剩余的Cl2被装置D中NaOH溶液吸收形成NaClO，为避免污染空气，多余的Cl2经过装置E中NaOH溶液吸收处理，然后排放。 学科网（北京）股份有限公司 $$