内容正文:
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,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,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无味气体,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无味气体,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.(2025·海南先锋联盟期中)现有盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水,可用来区别它们的一种试剂是 ( )
A.AgNO3溶液 B.紫色石蕊溶液
C.酚酞溶液 D.饱和食盐水
B 解析:盐酸、NaCl溶液、氯水均与硝酸银反应生成白色沉淀,不能鉴别,A不符合题意;盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水分别与紫色石蕊溶液混合的现象为红色、紫色、蓝色、先变红后褪色,四种溶液现象各不相同,可以鉴别,B符合题意;盐酸、NaCl溶液均遇酚酞为无色,不能鉴别,C不符合题意;四种溶液均与饱和食盐水不反应,现象都相同,不能鉴别,D不符合题意。
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.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。
6.(2025·河北定州名校期中联考)某溶液X的溶质可能由OH-、Cl-、SO、CO、Cu2+、Ba2+、Na+中的两种或两种以上组成,且各种离子数目相同,某同学进行了如图实验来判断溶液X的组成。下列说法错误的是 ( )
A.向溶液X中滴加酚酞试剂,溶液变红
B.溶液X中含有的阴离子为Cl-、OH-
C.溶液1中的阳离子为Cu2+、Na+
D.溶液X中阴、阳离子数目之比为2∶1
C 解析:溶液X中加入足量Na2SO4溶液后,生成的白色沉淀1不溶于稀硝酸,说明白色沉淀1为BaSO4,溶液X中存在Ba2+,根据离子共存原则,溶液X中不存在SO、CO,结合题干信息中各种离子数目相同,要保持溶液中电荷守恒,因此溶液X中存在OH-、Cl-,不存在Cu2+和Na+,溶液1中不存在Cu2+。溶液X中存在OH-,溶液显碱性,滴加酚酞试剂,溶液变红,A正确;溶液X中含有的阴离子为Cl-、OH-,B正确;由于加入了Na2SO4溶液,溶液1中的阳离子为Na+,不存在Cu2+,C错误;溶液X中含有Ba2+、OH-、Cl-,结合题干信息中各种离子数目相同,要保持溶液中电荷守恒,溶液X中阴、阳离子数目之比为2∶1,D正确。
7.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。
8.(2025·吉黑十校联考期中)氯气是一种重要的化工原料。用如图装置可制取氯气,并对其性质进行一系列的实验探究。
已知:金属锡熔点为231 ℃,活动性与铁相似;SnCl4的沸点为114 ℃,易与水反应。回答下列问题:
(1)装有浓盐酸的仪器的名称是________,写出装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)利用纯净、干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备SnCl4。
①装置C中的试剂为________(填名称)。
②装置E的作用是________________。
③装置F中装有CaCl2固体,其作用是________________;装置G中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④若往实验结束后的装置G中滴入浓盐酸,可观察到的现象:_______________________。
答案:(1)分液漏斗 2MnO+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)①浓硫酸 ②冷凝和收集SnCl4 ③防止水蒸气进入装置E中 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O ④有黄绿色气体生成(或溶液出现黄绿色)
解析:由实验装置图可知,装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气;装置D中氯气与金属锡共热反应制备四氯化锡,装置E用于冷凝收集四氯化锡,装置F吸收水蒸气,防止水蒸气进入装置E中与四氯化锡反应;装置G中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
(1)装有浓盐酸的仪器的名称是分液漏斗,装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化锰、水和氯气,发生反应的离子方程式:2MnO+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(2)①装置C中的试剂为浓硫酸;②已知SnCl4的沸点为114 ℃,则装置E的作用是冷凝和收集SnCl4;③已知SnCl4易与水反应,则装置F中装有的CaCl2固体的作用是防止水蒸气进入装置E中;装置G中氯气和氢氧化钠溶液发生反应,生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O;④若往实验结束后的装置G中滴入浓盐酸,次氯酸钠和浓盐酸发生归中反应产生氯气,则可观察到的现象为有黄绿色气体生成(或溶液出现黄绿色)。
9.(2025·浙江宁波五校联盟期中)某化学实验小组利用如图所示装置制备Cl2并进行性质验证,已知常温下浓盐酸与氯酸钾能反应生成Cl2。下列说法正确的是 ( )
A.①处湿润的红色布条褪色说明Cl2具有漂白性
B.②处石蕊溶液先变红说明新制氯水具有酸性
C.实验完成后,取出③处小试管,其中液体变成浅黄绿色说明Cl2能溶于水
D.④处出现白烟说明Cl2性质活泼
C 解析:氯酸钾和浓盐酸反应制备氯气,进而进行性质验证。氯气没有漂白性,①处湿润的红色布条褪色说明Cl2和水反应生成的次氯酸具有漂白性,A错误;浓盐酸易挥发,②处石蕊溶液变红不能说明氯水具有酸性,B错误;氯气是黄绿色气体,③处小试管中液体逐渐变成浅黄绿色说明Cl2能溶于水,C正确;④处出现棕黄色的烟说明氯气能与铜反应生成氯化铜,说明Cl2性质活泼,D错误。
10.(2025·湖北鄂东南示范高中教育教学改革联盟期中)卤素互化物一般可由卤素单质直接化合制得。比如三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33 ℃,沸点为73 ℃,遇水易反应。实验室可用如图装置(部分夹持装置已略去)制取ICl3,制备的反应原理:I2+3Cl2===2ICl3,下列说法不正确的是 ( )
A.利用装置甲选用药品二氧化锰和浓盐酸不能制得氯气
B.装置乙中长颈漏斗内液面上升说明装置丙可能发生堵塞
C.装置丙中的药品可用碱石灰或浓硫酸替换
D.装置戊中碱石灰的作用是吸收尾气Cl2并防止空气中的水蒸气进入装置丁
C 解析:二氧化锰和浓盐酸制备氯气需加热,所以利用装置甲选用药品二氧化锰和浓盐酸不能制得氯气,A正确;装置丙发生堵塞时,装置乙内压强增大,长颈漏斗内液面上升,B正确;装置丙中的药品必须为固体,浓硫酸应用洗气瓶盛装来干燥气体,碱石灰可以吸收氯气,不能用来干燥氯气,C错误;装置戊中碱石灰的作用是吸收Cl2,并防止空气中的水进入装置丁,D正确。
11.氯的含氧酸盐具有较强的氧化性,能够杀菌消毒。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(部分夹持仪器略去)。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
$$