内容正文:
课时作业(十) 氯气与碱反应及实验室制法
1.有关漂白粉的下列说法中,错误的是 ( )
A.漂白粉是混合物,其有效成分是次氯酸钙
B.为了提高漂白粉的漂白效果,使用时可加少量盐酸
C.漂白粉长期敞口放置在空气中会变质失效
D.漂白粉能与少量二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙和次氯酸
【答案】 D
2.下列关于实验室制氯气的说法中错误的是 ( )
A.该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂
B.HCl表现还原性和酸性
C.该反应的离子方程式为MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的
【解析】 由MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑可知,二氧化锰是氧化剂,盐酸部分作还原剂,部分起酸的作用;HCl中氯元素部分化合价升高,HCl既表现还原性,又表现酸性;氯化锰是可溶于水的强电解质,在离子方程式中应写成离子符号。
【答案】 C
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】 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。
【答案】 B
4.下列关于实验室制取氯气的说法正确的是 ( )
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】 盛浓盐酸的分液漏斗若用长颈漏斗代替无法控制盐酸的用量,A错误;在讲台上直接做氯气的制备实验,没有在通风橱中进行,容易造成中毒事件,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,则氯气集满,D正确。
【答案】 D
5.实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,下列说法错误的是 ( )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1个Cl2,转移电子2个
C.每消耗1个MnO2,起还原剂作用的HCl消耗4个
D.生成的Cl2中,除含有一些水蒸气外,还含有HCl杂质
【解析】 分析反应4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O可知:A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2,故A正确;B.每生成1个Cl2,转移电子2个,故B正确。C.当1个MnO2参加反应,起还原剂作用的HCl消耗2个,故C错误。D.因浓盐酸易挥发,所以生成的Cl2中,除含有一些水蒸气外,还含有HCl杂质,故D正确。
【答案】 C
6.某同学用下列装置进行有关Cl2的实验,下列说法不正确的是( )
A.图Ⅰ中:实验现象证明干燥的氯气无漂白作用,潮湿的氯气有漂白作用
B.图Ⅱ中:闻Cl2的气味时应吸入足量氯气
C.图Ⅲ中:生成棕黄色的烟
D.图Ⅳ中:若气球膨胀,证明Cl2可与NaOH溶液反应
【解析】 湿润的有色布条褪色,说明潮湿的氯气具有漂白性,是因为Cl2与水反应生成的HClO具有漂白作用,A项正确;Cl2有毒,闻气味时用手轻轻在瓶口扇动,使极少量气体飘入鼻孔,B项错误;Cu丝在Cl2中燃烧生成棕黄色的烟,C项正确;若Cl2与NaOH溶液反应,烧瓶内气体压强迅速减小,外压大于内压,故气球会膨胀,D项正确。
【答案】 B
7.重庆地区的自来水是使用二氧化氯消毒的,为了检验自来水中Cl-的存在,最好选用下列物质中的( )
A.石蕊溶液 B.盐酸和氯化钡溶液
C.硝酸银溶液 D.稀硝酸和硝酸银溶液
【解析】 先向自来水中滴入适量稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则说明自来水中含有Cl-。
【答案】 D
8.下列说法正确的是( )
A.工业上以氯气和澄清石灰水为原料制造漂白粉
B.工业上利用H2和Cl2的混合气体在光照下反应来制取盐酸
C.工业上将氯气溶于NaOH溶液制备漂白粉
D.新制氯水能使有色布条褪色
【解析】 A项,工业上以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉,澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度太小,错误;B项,工业上利用H2和Cl2的混合气体在点燃条件下反应来制取盐酸,光照容易发生爆炸,错误;C项,工业上以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉,错误;D项,氯水中含有次氯酸,具有氧化性,能使有色布条褪色,正确。
【答案】 D
9.下列各项是实验室模拟制备84消毒液的过程,其中存在错误的是( )
A.制备Cl2 B.净化氯气
C.制备84消毒液 D.尾气的处理
【解析】 KMnO4和浓盐酸制备Cl2不需要加热,A正确;产生的氯气中混有HCl和水蒸气,先通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气,B正确;制备NaClO不能用热的NaOH浓溶液,C错误;氯气有毒,为防止污染环境,必须进行尾气处理,D正确。
【答案】 C
10.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.AgNO3 B.酚酞溶液
C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水
【解析】 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,氯水能使紫色的石蕊溶液先变红后褪色,NaCl溶液与紫色的石蕊溶液无明显变化,故可选用。
【答案】 C
11.84消毒液的有效成分是NaClO,某兴趣小组探究84消毒液的性质,设计了以下实验。
下列有关说法错误的是( )
A.试管甲中溶液变蓝,短时间内无其他明显现象,说明NaClO是碱
B.试管乙中溶液先变蓝,通入CO2后,快速褪色,说明NaClO溶液能与酸反应
C.对比试管乙的实验,将CO2换成稀硫酸,也可达到快速褪色的效果
D.试管丙中溶液变蓝,说明NaClO具有氧化性
【解析】 NaClO属于盐,A错误;CO2与NaClO溶液反应生成HClO,HClO具有漂白性,蓝色溶液快速褪色,说明NaClO溶液能与酸反应,B正确;硫酸的酸性比H2CO3强,将CO2换成稀硫酸,也可达到快速褪色的效果,C正确;NaClO具有氧化性,可将I-氧化成I2,淀粉遇I2变蓝,D正确。
【答案】 A
12.利用下列装置可以制备无水氯化铁。下列有关说法正确的是 ( )
A.烧瓶B中制备氯气的反应物为二氧化锰和稀盐酸
B.装置C、D中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水
C.装置E和装置F之间需要增加一个干燥装置,才能制得无水氯化铁
D.装置F的目的是检验有无氯气逸出
【答案】 C
13.洪灾过后,饮用水的杀菌消毒成为抑制大规模传染性疾病暴发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。请回答下列问题:
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)漂白粉的有效成分是____________________________________________。
(3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学方程式为__________________________________________________________________。
(4)已知浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应:
Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O。
用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中,可能含有的杂质气体是______(填字母)。
①CO2 ②HCl ③H2O ④H2
A.①②③ B.②③④
C.②③ D.①④
【解析】 (1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(2)漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。
(3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(4)贮存很久的漂白粉已经变质,其中Ca(ClO)2与空气中CO2、H2O反应生成CaCO3和HClO,HClO见光分解。CaCO3与浓盐酸反应产生CO2,且浓盐酸有挥发性,制得的Cl2中必然含有CO2、HCl、H2O等杂质气体。
【答案】 (1)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (2)Ca(ClO)2
(3)Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO (4)A
14.利用氯元素价类二维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①~⑩均含氯元素。回答下列问题:
(1)④的化学式为____________,⑦的电离方程式为________________。
(2)②属于____________(填“电解质”或“非电解质”)。
(3)②的浓溶液与⑨混合可产生①,反应的离子方程式为____________。
(4)①可与热的浓NaOH溶液反应生成⑧和⑩,该反应中氧化产物与还原产物个数之比为________。
(5)含⑨的溶液可作为水处理剂除去水中的杂质离子。例如它可使酸性废水中的NH转化为N2,反应的离子方程式为______________________________。
【解析】 (1)④为含氯的氧化物,其中氯元素的化合价为+7价,则其化学式为Cl2O7;⑦为酸,Cl的化合价为+7价,化学式为HClO4,其在水中的电离方程式为HClO4===H++ClO。
(2)②为HCl,在水中可电离出自由移动的H+和Cl-,属于电解质。
(3)②为HCl,⑨为NaClO,两者可发生归中反应产生氯气,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+===H2O+Cl2↑。
(4)①可与热的浓NaOH溶液反应生成⑧和⑩,Cl元素的化合价由0价分别降低到-1价和升高到+5价,反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,反应中氧化产物与还原产物个数之比为1∶5。
(5)⑨为NaClO,含⑨的溶液将酸性废水中的NH氧化为N2,NaClO被还原为Cl-,根据得失电子守恒可知,ClO-的化学计量数为3,N2的化学计量数为1,再结合电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为3ClO-+2NH===3H2O+3Cl-+N2↑+2H+。
【答案】 (1)Cl2O7 HClO4===H++ClO
(2)电解质
(3)ClO-+Cl-+2H+===H2O+Cl2↑
(4)1∶5
(5)3ClO-+2NH===3H2O+3Cl-+N2↑+2H+
15.某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备Cl2,同时进行与氯气有关的某些实验,按要求回答问题:
(1)A是浓盐酸,B是二氧化锰,将A滴入B中时发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲同学用含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,结果制得的Cl2小于71 g,这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在实验室中,乙同学欲用下图中的装置净化氯气,则瓶①②中应盛放的试剂分别是①__________________________,②__________________(填试剂名称)。
(4)丙同学将纯净的Cl2通入一定量石灰乳中来制取漂白粉,若通入x个Cl2完全反应,则反应过程中转移电子________个。
【解析】 (2)浓盐酸浓度变小是因为二氧化锰和浓盐酸反应过程中消耗HCl,加热时氯化氢挥发,生成的水稀释浓盐酸。(3)制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气,净化时应先通过饱和食盐水吸收氯化氢,后通过浓硫酸吸收水蒸气。(4)反应2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O中,1个Cl2参加反应转移1个电子,故通入x个Cl2完全反应,反应过程中转移电子x个。
【答案】 (1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)①氯化氢挥发;②反应生成水;③反应消耗HCl
(3)饱和食盐水 浓硫酸 (4)x
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