2.2 氯及其化合物 第2课时(分层作业)化学人教版必修第一册
2026-07-30
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摘要:
**基本信息**
围绕氯气实验室制法及氯离子检验,通过基础巩固、综合应用到探究拓展的三层设计,系统覆盖核心知识点,培养化学观念与科学探究能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层(1-8题)|氯气制备原理、装置选择、氯离子检验基础|选择题为主,聚焦概念辨析(如氧化剂判断)和基础操作(如检验试剂选择)|
|提升层(9-15题)|实验装置连接、性质验证、综合计算|填空与实验分析题,强化装置作用分析(如除杂试剂选择)和实验现象解释|
|拓展层(16-18题)|实验方案设计、干扰因素探究、产物分析|探究性题型,涉及漂白粉变质检验、ClO₂制备等,培养科学思维与实践能力|
内容正文:
分层作业
第二节 氯及其化合物
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
1.实验室常用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气,对于该反应,下列说法正确的是
A.二氧化锰是该反应的催化剂
B.该反应涉及的氧化物有两种
C.可用浓硫酸除去氯气中的氯化氢气体杂质
D.反应中,还原剂与氧化产物的物质的量之比为
【答案】B
【解析】二氧化锰与浓盐酸共热生成氯气,反应方程式为:;
A.该反应中二氧化锰为反应物,作氧化剂,故A错误;
B.由反应可知反应物中的二氧化锰和生成物中的水为氧化物,故B正确;
C.浓硫酸不能氯化氢反应,不能用浓硫酸除去氯气中的氯化氢,故C错误;
D.反应中二氧化锰作氧化剂,浓盐酸作还原剂,氯气为氧化产物,由反应可知还原剂与氧化产物的物质的量之比为2:1,故D错误;
故选:B。
2.下列关于的制备原理、装置及操作均正确的是
A.装置甲:制备 B.装置乙:除去中的HCl
C.装置丙:收集 D.装置丁:尾气吸收
【答案】D
【解析】A.实验室利用制备,反应需要加热,装置甲无加热装置,无法反应生成,A错误;
B.NaOH溶液既可以与杂质HCl反应,也可以与目标气体反应,不能用于除去中的HCl,除杂应选用饱和食盐水,B错误;
C.的密度大于空气,应使用向上排空气法收集,装置丙为向下排空气法,无法收集到,C错误;
D.有毒,可与NaOH溶液发生反应被吸收,装置丁用NaOH溶液吸收尾气,可防止污染环境,D正确;
故选D。
3.某同学用以下装置制备并检验氯气的性质。下列说法正确的是
A.图I:若二氧化锰过量,则浓盐酸可全部消耗完
B.图Ⅱ:仅证明新制氯水具有酸性
C.图Ⅲ:产生了棕黄色的雾
D.图Ⅳ:湿润的有色布条褪色
【答案】D
【解析】A.二氧化锰与浓盐酸反应,随着反应的进行,浓盐酸变稀,二氧化锰不与稀盐酸反应,即使二氧化锰过量,盐酸也不能全部消耗完,A错误;
B.新制氯水含有HCl和次氯酸,HCl溶液具有酸性、次氯酸具有漂白性,实验中溶液先变红后褪色,不仅能证明新制氯水具有酸性,还可以证明新制氯水具有漂白性,B错误;
C.铜丝在氯气中燃烧,生成棕黄色的烟,C错误;
D.氯气遇到湿润有色布条,氯气和水生成HCl和次氯酸,HClO具有漂白性使得湿润的有色布条褪色,D正确;
故选D。
4.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.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
【答案】D
【解析】制取氯气的实验操作顺序为:连接装置,检查装置的气密性,防止装置连接处漏气,向圆底烧瓶中加入固体药品二氧化锰粉末,从分液漏斗中缓缓加入浓盐酸,加热,待气体均匀放出时收集气体,氯气有毒,最后连有尾气吸收装置吸收氯气,防止污染空气,所以正确操作顺序为①③④②⑥⑤,故D正确。
综上所述,本题选D。
【点睛】气体的制备实验或有气体参与的实验,实验的第一步为检验装置的气密性;先加固体药品,再加液体药品,然后加热进行实验;待装置中产生待制备的气体后收集气体,若该气体有毒,能够污染空气,最后应有尾气处理装置。
5.实验室用下列两种方案制氯气:①用含有HCl 146g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87gMnO2与足量的浓盐酸反应。所得的氯气( )
A.②比①多 B.①比②多 C.一样多 D.无法比较
【答案】A
【解析】反应化学方程式为MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O;理论计算:①含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应,4HCl~Cl2,可得氯气1mol,但随盐酸浓度变稀,溶质HCl不可能全部反应,故实际生成氯气应小于1mol;②用87gMnO2与足量浓盐酸反应,因为浓盐酸足量,可以使87gMnO2全部反应,故生成氯气为1mol;所以②>①,故A正确;
故选A。
6.(25-26高一上·宁夏石嘴山·阶段检测)现有久置氯水、KCl溶液、NaOH溶液和新制氯水,可用来鉴别它们的试剂是
A.溶液 B.紫色石蕊溶液 C.酚酞溶液 D.饱和食盐水
【答案】B
【解析】A.久置氯水的溶质为HCl,溶液与久置氯水、KCl溶液、新制氯水反应均生成白色沉淀,无法鉴别,A不符合题意;
B.紫色石蕊溶液遇久置氯水显红色,遇KCl溶液不变色,遇氢氧化钠溶液显蓝色,遇新制氯水先变红后褪色,故可以鉴别题给四种溶液,B符合题意;
C.酚酞遇NaOH溶液变红,可将其鉴别;新制氯水为黄绿色溶液,可与另两种无色溶液区分;但酚酞在无色的久置氯水和KCl溶液中均不变色,无法区分这两者,C不符合题意;
D.饱和食盐水:与四种溶液均无明显反应现象,无法鉴别,D不符合题意;
故选B。
7.检验溶液中的氯离子时加入稀硝酸的目的是
A.加速沉淀反应的进行 B.排除杂质离子的干扰
C.增加沉淀的生成量 D.减少沉淀的生成量
【答案】B
【解析】检验Cl-,常利用其与AgNO3溶液反应生成白色沉淀来检验,但与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的离子还含有碳酸根离子,所以一般要用硝酸酸化的AgNO3溶液,以除去碳酸根离子的干扰。
故选B。
8.检验某溶液中是否含有,正确的操作是
A.取样,滴加溶液,看是否有白色沉淀生成
B.取样,先加盐酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,加入少量溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,看白色沉淀是否消失
D.取样,先加稀硝酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
【答案】D
【解析】A.取样,滴加AgNO3溶液,生成的白色沉淀可能是碳酸银,故A错误;
B.取样,先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成的白色沉淀可能是由盐酸引入的氯离子和硝酸银反应生成的氯化银,不能证明原来是否有氯离子,故B错误;
C.取样,加入少量AgNO3溶液,生成的白色沉淀可能是碳酸银,再加稀盐酸,碳酸银转化为氯化银,白色沉淀也不消失,不能证明原来是否有氯离子,故C错误;
D.取样,先加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,此时若生成白色沉淀,只能是由银离子生成的不溶于稀硝酸的氯化银,即能证明原溶液是否存在氯离子,故D正确;
故答案为:D。
9.(25-26高一上·贵州黔南·期末)氯气作为含氯消毒剂的原料,其实验室制取装置设计如图所示。请回答以下问题:
(1)仪器X的名称是___________,装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)装置B中盛放的试剂是___________,装置C中浓硫酸的作用是___________。
(3)直接排放到空气中会造成污染,虚线框内的尾气吸收装置最好选择___________(填字母)。
(4)将干燥的氯气通入鲜花中,鲜花褪色,起漂白作用的物质是___________(填化学式)。
(5)氯气的水溶液称为氯水,新制氯水光照后溶液酸性会___________(填“增强”或“减弱”)。
(6)一氧化二氯()是一种广谱、高效的灭菌剂。可将氯气通入溶液中制备,同时有和另一种盐生成,写出该反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)饱和NaCl溶液(或饱和食盐水) 干燥氯气(或者除去氯气中的水)
(3)E
(4)HClO
(5)增强
(6)
【分析】A中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气,然后连接B中饱和食盐水可除去HCl,再连接C中的浓硫酸干燥氯气,然后连接D收集氯气。
【解析】(1)X为分液漏斗,浓盐酸加入圆底烧瓶中与二氧化锰加热制备氯气的方程式为;
(2)装置B的作用是净化装置,除去中的HCl气体,故盛放饱和NaCl溶液(或饱和食盐水),装置C中的浓硫酸具有吸水性,作用是干燥氯气;
(3)能与NaOH溶液或澄清石灰水反应,但只能选用NaOH溶液处理尾气,因为澄清石灰水中含量较少,吸收不完全;与水的反应为可逆反应,吸收效果不理想,故选E;
(4)鲜花中有水分,与水反应生成具有强氧化性的物质HClO,起漂白作用的物质是HClO;
(5)新制的氯水中含有、、、、等成分,HClO不稳定,见光易分解生成HCl和,故光照后溶液的酸性增强;
(6)结合信息已知生成物有和,同时生成另一种未知盐,根据氧化还原反应可推知该盐为NaCl,据得失电子守恒和原子守恒写出反应的方程式为。
10.(24-25高一上·江苏南京·期中)已知氯气与碱反应时,产物受温度影响。实验室中用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气并利用氯气和碱的反应来制备和NaClO,装置如下图所示(部分装置省略)。
回答下列问题:
(1)A装置中a的作用是___________。
(2)写出装置A产生氯气的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目___________。
(3)装置B中的试剂为___________;作用是___________。
(4)装置E选用试剂___________(填标号)。
A.饱和食盐水 B.NaOH溶液 C.澄清石灰水
(5)装置D反应的化学方程式为___________。
(6)该兴趣小组在40℃条件下,将一定量的通入一定量的NaOH溶液中,NaOH恰好反应完全,得到的产物中含有NaCl、NaClO和,已知和的个数比为,则此过程中和的个数比为___________。
【答案】(1)平衡气压使液体顺利流下
(2)
(3)饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢
(4)B
(5)
(6)11:2
【分析】本实验目的是利用二氧化锰和浓盐酸制氯气,再在不同温度下利用氯气与碱反应分别制备和:装置A:与浓盐酸加热制备氯气的发生装置;装置B:除去氯气中混有的杂质;装置C:加热水浴条件下,与浓溶液反应制备;装置D:冰水浴条件下,与溶液反应制备;装置E:尾气处理,吸收多余氯气,防止污染环境。
【解析】(1)a为连通分液漏斗上方和烧瓶的平衡结构,作用是平衡气压,使分液漏斗中的液体顺利流下;
(2) 二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水,元素从价降为价,1 mol 得到2 mol电子,2 mol 从价升为0价,共失去 2mol电子,双线桥表示如下:;
(3)浓盐酸易挥发,制得的氯气中混有杂质,在饱和食盐水中溶解度很低,而极易溶于水,因此:装置B试剂为饱和食盐水,作用是除去氯气中混有的氯化氢杂质;
(4)装置E为尾气处理装置,需要吸收多余:
A.饱和食盐水不吸收,A不能作尾气吸收剂;
B.溶液可以与充分反应,吸收效果好,B符合要求;
C.澄清石灰水中溶解度小,溶液浓度低,无法完全吸收,C不符合要求;
故选 B;
(5) 装置D为冰水浴,低温下与反应生成、和水,化学方程式为: ;
(6)根据氧化还原反应得失电子守恒计算:生成1个,Cl原子得到1个电子;生成1个,Cl原子失去1个电子;生成1个,Cl原子失去5个电子。已知和的个数比为,设个数为,个数为,个数为: 得电子总数 = 失电子总数 解得,因此和的个数比为。
11.(25-26高二下·河北石家庄·期中)兴趣小组利用如图所示装置(部分夹持装置已略去)进行实验。其中难以达到预期目的的是
A.闻酒精味道
B.验证的漂白性
C.用排空气法收集
D.验证的氧化性
【答案】B
【解析】A.闻气味采用扇闻法,手轻轻扇动瓶口,少量气体飘进鼻腔,操作正确,能达到目的,A正确;
B.Cl2无漂白性,B 错误;
C.图中Cl2从长管进、短管出(向上排空气法),Cl2密度比空气大,可以收集,C正确;
D.Cl2通入 FeCl2溶液(酸性条件),可将 Fe2+氧化为 Fe3+,溶液颜色变化,能验证氧化性,D正确;
故答案选B。
12.(25-26高一上·浙江杭州·期中)以下关于实验室制备的实验装置描述中,正确的是
A.使用软锰矿(主要成分:)与浓盐酸制备时,可以选用装置①作为气体发生装置
B.可以使用装有碱石灰的装置③代替装有浓硫酸的装置②用于干燥
C.装置④用于收集,气体应从b口进、a口出
D.必须使用装置⑥防止倒吸,不能使用装置⑤吸收尾气
【答案】C
【解析】A.MnO2与浓盐酸反应制备Cl2需要加热,装置①无加热仪器,无法满足反应条件,A错误;
B.Cl2可与碱性的碱石灰发生反应,不能用碱石灰干燥Cl2,B错误;
C.Cl2密度大于空气,使用向上排空气法收集时需要长管进短管出,即气体从b口进、a口出,C正确;
D.Cl2与NaOH溶液的反应速率相对较慢,倒吸风险较低,装置⑤也可用于吸收尾气,并非必须使用装置⑥,D错误;
故选C。
13.利用下图所示装置进行实验,先向W形管中通入,一段时间后,再用注射器向其中加入浓盐酸,当充满整个W形管后点燃酒精灯,下列说法正确的是
A.①处固体为
B.②处试纸变蓝,说明具有氧化性
C.③处可观察到钠块剧烈燃烧,且产生大量白雾
D.④处碱石灰的主要作用是防止空气中的、水蒸气与钠反应
【答案】B
【分析】由图可知,①处放置的高锰酸钾固体用于与浓盐酸反应制备氯气,②处放置的湿润的淀粉碘化钾试纸用于验证氯气的氧化性,③处的钠块与氯气共热反应制备氯化钠,④处放置的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
【解析】A.由分析可知,①处放置的高锰酸钾固体用于与浓盐酸反应制备氯气,二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯气,所以①处固体不可能为二氧化锰,故A错误;
B.由分析可知,②处放置的湿润的淀粉碘化钾试纸用于验证氯气的氧化性,实验中湿润的淀粉碘化钾试纸会变为蓝色,因为氯气把碘化钾中碘离子氧化物为碘单质,故B正确;
C.由分析可知,③处的钠块与氯气共热反应制备氯化钠,反应中会有大量的白烟产生,不可能产生大量白雾,故C错误;
D.由分析可知,④处放置的碱石灰主要用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,故D错误;
故选B。
14.(25-26高一上·江西南昌·期中)某实验小组利用以下装置制备少量的氯气,并检验氯气的性质。实验过程中,下列说法正确的是
A.参与反应的全部被氧化为
B.发生的所有反应均是氧化还原反应
C.观察到淀粉-KI试纸变蓝,说明具有还原性小于
D.湿润的pH试纸变红,干燥的pH试纸不变色
【答案】C
【分析】由实验装置图可知,高锰酸钾固体和浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气;氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸,具有强氧化性的次氯酸会使有机色素漂白褪色,所以干燥的pH试纸和湿润的pH试纸均会先变红后褪色;氯气能与碘化钾溶液反应生成氯化钾和能使淀粉溶液变蓝色的碘,则湿润的淀粉-碘化钾试纸用于验证氯离子和碘离子的还原性强弱;浸有氢氧化钠溶液的棉花用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
【解析】A.由分析可知,高锰酸钾固体和浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,反应中,氯元素的化合价部分升高被氧化,盐酸表现酸性和还原性,并非全部被氧化为,A错误;
B.由分析可知,反应制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,氯化氢使湿润pH试纸变红色时,没有元素发生化合价变化,不是氧化还原反应,B错误;
C.由分析可知,氯气能与碘化钾溶液反应生成氯化钾和能使淀粉溶液变蓝色的碘,反应中氯元素的化合价降低被还原,氯离子是还原产物,碘元素的化合价升高被氧化,碘离子是还原剂,由还原剂的还原性强于还原产物可知,湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝色,说明氯离子的还原性小于碘离子,C正确;
D.由分析可知,反应制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,所以干燥的pH试纸和湿润的pH试纸均会先变红后褪色,D错误;
故选C。
15.同学们在学习了氯气的实验室制法后,利用如图所示实验装置对氯气的制备及性质进行探究。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_____;写出装置A中生成氯气的化学方程式:_____。
(2)装置B和G的作用分别是_____和_____。
(3)实验过程中观察到装置C中溶液颜色变化情况为紫色红色无色,原因是_____。
(4)实验过程中,装置_____(填“D”或“E”)中的有色布条褪色。
(5)实验时发现装置中溶液先变为棕黄色,一段时间后棕黄色逐渐褪去。查阅资料可知:,在水溶液中显棕黄色,能使淀粉变蓝;可被氧化成,在水溶液中呈无色。
①写出在水中的电离方程式:_____。
②的水溶液也呈棕黄色,写出一种鉴别的水溶液和溶液的方法:_____。
③一段时间后棕黄色逐渐褪去的原因是_____(用离子方程式表示)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)除去Cl2中混有的HCl气体 吸收多余的Cl2,防止其逸散到空气中造成污染
(3)Cl2溶于水生成HCl和HClO;HCl使溶液呈酸性,紫色石蕊溶液变红。 HClO具有强氧化性(漂白性),可将石蕊氧化为无色物质,导致溶液褪色
(4)E
(5) 取少量溶液,加入淀粉溶液,若溶液变蓝,则为KI3溶液;否则为FeCl3溶液(或取少量溶液,加入KSCN溶液,若溶液变红,则为FeCl3溶液;否则为KI3溶液)。
【分析】这个实验通过装置A(浓盐酸与 MnO2加热)制备 Cl2,经B中饱和食盐水除HCl、通过装置C检验其与水反应后的性质,通过装置D和E探究其漂白性,验证Cl2需水参与才具漂白性,再通过F中KI溶液(Cl2置换出 I2)体现其氧化性,最后用NaOH溶液吸收尾气,实现了Cl2的制备、净化、性质探究与尾气处理的完整流程。
【解析】(1)根据图示,仪器a为分液漏斗;装置A中,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2,反应方程式为:;
(2)装置B中盛放饱和食盐水,其作用是除去Cl2中混有的HCl气体。因为Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,而HCl极易溶于水,可以被有效除去;装置G中盛放NaOH溶液,其作用是吸收多余的Cl2,防止其逸散到空气中造成污染;
(3)Cl2溶于水生成HCl和HClO;HCl使溶液呈酸性,紫色石蕊溶液变红。 HClO具有强氧化性(漂白性),可将石蕊氧化为无色物质,导致溶液褪色;
(4)装置D中,干燥的Cl2无法使干燥布条褪色。装置E中,Cl2与水反应生成HClO,可使湿润的有色布条褪色;
(5)①根据题目给出的信息,KI3在水中完全电离为K+和,在水中的电离方程式;
②Fe3+遇KSCN溶液显红色,而,无此现象,故取少量溶液,加入KSCN溶液,若溶液变红,则为FeCl3溶液;否则为KI3溶液。在水溶液中显棕黄色,能使淀粉变蓝,而Fe3+无此现象,故取少量溶液,加入淀粉溶液,若溶液变蓝,则为KI3溶液;否则为FeCl3溶液;
③根据题意,可被氧化成,在水溶液中呈无色,离子方程式为。
16.(25-26高一上·山东潍坊·期末)漂白粉在生产生活中有重要作用。学习小组利用如图装置制备漂白粉并进行漂白粉的探究实验。
回答下列问题:
(1)仪器接口连接顺序为___________(用接口字母表示)。
a→___________→___________→___________→___________→f
(2)装置A中发生反应的离子方程式为___________。
(3)学习小组通过以下实验探究久置漂白粉的成分。
提供的仪器和试剂:试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、盐酸、品红溶液、澄清石灰水。
①提出假设:
假设1:漂白粉未变质,含、;
假设2:漂白粉部分变质,含、、;
假设3:漂白粉全部变质,含___________。
②实验验证:
序号
实验步骤
预期现象和结论
Ⅰ
向盛有少量样品的试管中加入适量盐酸,塞上带导管的单孔塞,将导管另一端插入盛有足量澄清石灰水的试管中。
若有气泡放出且澄清石灰水变浑浊,则假设___________(填序号)不成立。
Ⅱ
向实验Ⅰ反应后的溶液中滴入几滴___________振荡。
若观察到___________,则假设2成立,反之假设3成立。
③实验反思:若实验Ⅰ中观察到有气泡产生,但澄清石灰水未变浑浊,可能的原因是___________。
【答案】(1)decb
(2)
(3)、 1 品红溶液 品红溶液褪色 产生的气体中含有氯气(或HCl)
【分析】实验室用高锰酸钾和浓盐酸制氯气,用饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢气体,用氯气和石灰乳制备漂白粉,最后用氢氧化钠溶液进行尾气处理。
【解析】(1)仪器连接顺序:发生装置→净化除杂装置→收集装置→尾气处理装置,A是发生装置,C是净化除杂装置(该实验氯气无需干燥),B是制备漂白粉装置,D是尾气处理装置,洗气瓶需要“长进短出”,因此连接顺序为a→d→e→c→b→f。
(2)高锰酸钾和浓盐酸制氯气离子方程式为。
(3)①漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2,Ca(ClO)2易与空气中二氧化碳和水反应生成CaCO3、HClO,HClO不稳定,见光分解生成HCl和O2,最终生成CaCl2,因此全部变质含CaCl2、CaCO3;
②实验Ⅰ,加入盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体(CO2),说明样品中含CaCO3,因此假设 1(不含CaCO3)不成立;向实验Ⅰ反应后的溶液中滴入几滴品红溶液,振荡,若观察到品红溶液褪色,说明溶液中仍有HClO[由Ca(ClO)2与盐酸发生复分解生成,或Ca(ClO)2与盐酸发生氧化还原反应生成氯气、氯气与水生成次氯酸],即样品中含Ca(ClO)2,则假设 2 成立;反之则假设 3 成立;
③若实验I中观察到有气泡产生,但澄清石灰水未变浑浊,则CO2气体中可能含有氯气,ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O(化合价的归中反应),盐酸具有挥发性,故气体中也可能含有少量的挥发出来的HCl气体。
17.(25-26高一下·浙江温州·期中)无水四氯化锡()常用作媒染剂和部分有机合成的催化剂。某化学兴趣小组利用如图装置(部分加热装置略)制备。
已知:熔点为,沸点为114.1℃,在潮湿空气中极易潮解(水解生成),且熔融Sn与反应生成时放出大量的热。
回答下列问题:
(1)a管的作用是_______。
(2)装置B、C中的试剂分别为_______、_______。
(3)为了获得较纯的产品,当D处具支试管中_______时,再点燃D处酒精灯。
(4)装置F的作用是_______,装置G中反应的离子方程式为_______。
(5)甲同学欲证明装置A产生的气体中含有HCl,设计如图装置进行实验。
乙同学认为,不能确定进入装置Ⅰ的气体只有一种,为证明最终进入装置Ⅰ的气体只有一种,乙同学提出再加一个装置,即可完成论证。请给出改进方案:_______。
【答案】(1)平衡压强,使浓盐酸顺利流下
(2)饱和食盐水或饱和NaCl溶液 浓硫酸或浓
(3)充满黄绿色气体
(4)防止G中水蒸气进入装置E中,使变质
(5)在装置H、I之间连接一个放有湿润淀粉-KI试纸或湿润红色布条的试管
【分析】由图可知,装置A制取氯气,由于浓盐酸易挥发,产生的氯气里含有氯化氢气体及水蒸气,B装置试剂为饱和食盐水除去氯化氢,C装置试剂为浓硫酸吸收水蒸气,装置D生成,在装置E中冷却后收集,未反应的氯气用氢氧化钠溶液在G中吸收,防止污染空气,因极易水解,应防止G中产生的水蒸气进入E中,所以在E与G之间设置装有浓硫酸的装置F。
【解析】(1)a管连通分液漏斗和反应烧瓶,平衡了分液漏斗和烧瓶内的压强,使浓盐酸可以依靠重力顺利流入烧瓶。
(2)A中制得的混有杂质和水蒸气,先通过饱和食盐水除去,再通过浓硫酸干燥除去水蒸气,防止遇水潮解水解。
(3)反应前需要排尽装置内的空气,防止被氧气氧化、产物水解;为黄绿色气体,当D中充满黄绿色气体时,说明空气已排尽,可点燃酒精灯开始反应。
(4) 极易水解,F中浓硫酸可以阻挡G中水蒸气进入收集装置E,避免产物水解变质;G中用于吸收尾气中有毒的,反应离子方程式为。
(5)H中的作用是吸收,不溶于会进入I;需要验证已被完全吸收,因此在H和I之间增加检验的装置,利用能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝的性质检验,若试纸不变蓝,说明已除尽,进入I的只有。或用湿润红色布条也可以。
18.(25-26高一上·北京·期中)某化学实验小组对可能会对的检验造成干扰进行实验探究。
(1)实验室检验某溶液中是否含有的方法是___________。
(2)该小组提出如下假设:
假设1:不会对的检验造成干扰; 假设2:___________。
(3)该小组同学先进行了实验1:
实验1
实验步骤
实验现象
取稀溶液,加入溶液。
有白色沉淀生成。
①该反应的化学方程式是___________。
②根据该实验___________(填“能”或“不能”)判断对的检验会造成干扰,理由是___________。
(4)接下来该小组同学进行了实验2:
实验2
序号
溶液0.5 mL
溶液5滴
现象1
再加入稀
现象2
1
无明显现象
—
—
2
略有浑浊
依然浑浊
3
白色沉淀
依然浑浊
4
白色沉淀
沉淀溶解
5
白色沉淀
沉淀溶解
①通过实验2可得出的结论是:在___________情况下,可以不考虑对的检验造成的干扰。
②已知某溶液中浓度为,要检验该溶液中是否有,需要的试剂为:硝酸、溶液、___________(除硝酸以外的试剂,不需要写浓度)。
【答案】(1)取少量待测溶液于试管中,先加入稀硝酸酸化,再加入 AgNO3 溶液,若产生白色沉淀,则说明含有 Cl⁻
(2)会对的检验造成干扰
(3)H2SO4+2AgNO3=Ag2SO4↓+2HNO3 能 Ag2SO4是白色沉淀,和AgCl的外观相同,因此当溶液中存在Ag2SO4时,加入AgNO3也会产生白色沉淀,会对Cl-的检验造成干扰
(4)SO浓度较低,且加入的硝酸浓度较高的情况下,可以不考虑SO对Cl-的检验造成干扰 Ba(NO3)2
【分析】本题为探究题,本题探究了在氯离子检验实验中硫酸根离子对检验的影响,同时探究了在什么样的浓度时,硫酸根离子对氯离子的检验影响较大,以此解题。
【解析】(1)实验室检验某溶液中是否含有Cl-的方法是:取少量待测溶液于试管中,先加入稀硝酸酸化,再加入 AgNO3 溶液,若产生白色沉淀,则说明含有 Cl⁻;
(2)这是一个对比假设。假设1是“无干扰”,那么作为对比,假设2就应该是“有干扰”,故答案为:会对的检验造成干扰;
(3)①实验1中,H2SO4与AgNO3反应生成Ag2SO4白色沉淀和HNO3,化学方程式为: H2SO4+2AgNO3=Ag2SO4↓+2HNO3;
②能;理由是Ag2SO4是白色沉淀,和AgCl的外观相同,因此当溶液中存在Ag2SO4时,加入AgNO3也会产生白色沉淀,会对Cl-的检验造成干扰;
(4)①由实验2可知,当SO浓度较低,AgNO3浓度也较低,且加入的硝酸浓度较高时,白色沉淀(Ag2SO4)可完全溶解,此时可以不考虑SO对Cl-的检验造成干扰,即SO浓度较低,且加入的硝酸浓度较高的情况下,可以不考虑SO对Cl-的检验造成干扰;
②因为 SO 浓度较高(0.1 mol·L-1),它会与后续加入的 AgNO3反应生成 Ag2SO4 沉淀,干扰 Cl-(生成 AgCl 沉淀)的检验。所以,在加硝酸酸化和加 AgNO3 溶液之前,需要先加入钡盐[如 Ba(NO3)2]将 SO沉淀为 BaSO4 除去,从而消除其干扰。
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分层作业
第二节 氯及其化合物
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
1.B
2.D
3.D
4.D
5.A
6.B
7.B
8.D
9.(1)分液漏斗
(2)饱和NaCl溶液(或饱和食盐水) 干燥氯气(或者除去氯气中的水)
(3)E
(4)HClO
(5)增强
(6)
10.(1)平衡气压使液体顺利流下
(2)
(3)饱和食盐水 除去氯气中的氯化氢
(4)B
(5)
(6)11:2
11.B
12.C
13.B
14.C
15.(1)分液漏斗
(2)除去Cl2中混有的HCl气体 吸收多余的Cl2,防止其逸散到空气中造成污染
(3)Cl2溶于水生成HCl和HClO;HCl使溶液呈酸性,紫色石蕊溶液变红。 HClO具有强氧化性(漂白性),可将石蕊氧化为无色物质,导致溶液褪色
(4)E
(5) 取少量溶液,加入淀粉溶液,若溶液变蓝,则为KI3溶液;否则为FeCl3溶液(或取少量溶液,加入KSCN溶液,若溶液变红,则为FeCl3溶液;否则为KI3溶液)。
16.(1)decb
(2)
(3)、 1 品红溶液 品红溶液褪色 产生的气体中含有氯气(或HCl)
17.(1)平衡压强,使浓盐酸顺利流下
(2)饱和食盐水或饱和NaCl溶液 浓硫酸或浓
(3)充满黄绿色气体
(4)防止G中水蒸气进入装置E中,使变质
(5)在装置H、I之间连接一个放有湿润淀粉-KI试纸或湿润红色布条的试管
18.(1)取少量待测溶液于试管中,先加入稀硝酸酸化,再加入 AgNO3 溶液,若产生白色沉淀,则说明含有 Cl⁻
(2)会对的检验造成干扰
(3)H2SO4+2AgNO3=Ag2SO4↓+2HNO3 能 Ag2SO4是白色沉淀,和AgCl的外观相同,因此当溶液中存在Ag2SO4时,加入AgNO3也会产生白色沉淀,会对Cl-的检验造成干扰
(4)SO浓度较低,且加入的硝酸浓度较高的情况下,可以不考虑SO对Cl-的检验造成干扰 Ba(NO3)2
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分层作业
第二节 氯及其化合物
第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
1.实验室常用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气,对于该反应,下列说法正确的是
A.二氧化锰是该反应的催化剂
B.该反应涉及的氧化物有两种
C.可用浓硫酸除去氯气中的氯化氢气体杂质
D.反应中,还原剂与氧化产物的物质的量之比为
2.下列关于的制备原理、装置及操作均正确的是
A.装置甲:制备 B.装置乙:除去中的HCl
C.装置丙:收集 D.装置丁:尾气吸收
3.某同学用以下装置制备并检验氯气的性质。下列说法正确的是
A.图I:若二氧化锰过量,则浓盐酸可全部消耗完
B.图Ⅱ:仅证明新制氯水具有酸性
C.图Ⅲ:产生了棕黄色的雾
D.图Ⅳ:湿润的有色布条褪色
4.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.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
5.实验室用下列两种方案制氯气:①用含有HCl 146g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87gMnO2与足量的浓盐酸反应。所得的氯气( )
A.②比①多 B.①比②多 C.一样多 D.无法比较
6.(25-26高一上·宁夏石嘴山·阶段检测)现有久置氯水、KCl溶液、NaOH溶液和新制氯水,可用来鉴别它们的试剂是
A.溶液 B.紫色石蕊溶液 C.酚酞溶液 D.饱和食盐水
7.检验溶液中的氯离子时加入稀硝酸的目的是
A.加速沉淀反应的进行 B.排除杂质离子的干扰
C.增加沉淀的生成量 D.减少沉淀的生成量
8.检验某溶液中是否含有,正确的操作是
A.取样,滴加溶液,看是否有白色沉淀生成
B.取样,先加盐酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,加入少量溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,看白色沉淀是否消失
D.取样,先加稀硝酸酸化,再加入溶液,看是否有白色沉淀生成
9.(25-26高一上·贵州黔南·期末)氯气作为含氯消毒剂的原料,其实验室制取装置设计如图所示。请回答以下问题:
(1)仪器X的名称是___________,装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)装置B中盛放的试剂是___________,装置C中浓硫酸的作用是___________。
(3)直接排放到空气中会造成污染,虚线框内的尾气吸收装置最好选择___________(填字母)。
(4)将干燥的氯气通入鲜花中,鲜花褪色,起漂白作用的物质是___________(填化学式)。
(5)氯气的水溶液称为氯水,新制氯水光照后溶液酸性会___________(填“增强”或“减弱”)。
(6)一氧化二氯()是一种广谱、高效的灭菌剂。可将氯气通入溶液中制备,同时有和另一种盐生成,写出该反应的化学方程式:___________。
10.(24-25高一上·江苏南京·期中)已知氯气与碱反应时,产物受温度影响。实验室中用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气并利用氯气和碱的反应来制备和NaClO,装置如下图所示(部分装置省略)。
回答下列问题:
(1)A装置中a的作用是___________。
(2)写出装置A产生氯气的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目___________。
(3)装置B中的试剂为___________;作用是___________。
(4)装置E选用试剂___________(填标号)。
A.饱和食盐水 B.NaOH溶液 C.澄清石灰水
(5)装置D反应的化学方程式为___________。
(6)该兴趣小组在40℃条件下,将一定量的通入一定量的NaOH溶液中,NaOH恰好反应完全,得到的产物中含有NaCl、NaClO和,已知和的个数比为,则此过程中和的个数比为___________。
11.(25-26高二下·河北石家庄·期中)兴趣小组利用如图所示装置(部分夹持装置已略去)进行实验。其中难以达到预期目的的是
A.闻酒精味道
B.验证的漂白性
C.用排空气法收集
D.验证的氧化性
12.(25-26高一上·浙江杭州·期中)以下关于实验室制备的实验装置描述中,正确的是
A.使用软锰矿(主要成分:)与浓盐酸制备时,可以选用装置①作为气体发生装置
B.可以使用装有碱石灰的装置③代替装有浓硫酸的装置②用于干燥
C.装置④用于收集,气体应从b口进、a口出
D.必须使用装置⑥防止倒吸,不能使用装置⑤吸收尾气
13.利用下图所示装置进行实验,先向W形管中通入,一段时间后,再用注射器向其中加入浓盐酸,当充满整个W形管后点燃酒精灯,下列说法正确的是
A.①处固体为
B.②处试纸变蓝,说明具有氧化性
C.③处可观察到钠块剧烈燃烧,且产生大量白雾
D.④处碱石灰的主要作用是防止空气中的、水蒸气与钠反应
14.(25-26高一上·江西南昌·期中)某实验小组利用以下装置制备少量的氯气,并检验氯气的性质。实验过程中,下列说法正确的是
A.参与反应的全部被氧化为
B.发生的所有反应均是氧化还原反应
C.观察到淀粉-KI试纸变蓝,说明具有还原性小于
D.湿润的pH试纸变红,干燥的pH试纸不变色
15.同学们在学习了氯气的实验室制法后,利用如图所示实验装置对氯气的制备及性质进行探究。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_____;写出装置A中生成氯气的化学方程式:_____。
(2)装置B和G的作用分别是_____和_____。
(3)实验过程中观察到装置C中溶液颜色变化情况为紫色红色无色,原因是_____。
(4)实验过程中,装置_____(填“D”或“E”)中的有色布条褪色。
(5)实验时发现装置中溶液先变为棕黄色,一段时间后棕黄色逐渐褪去。查阅资料可知:,在水溶液中显棕黄色,能使淀粉变蓝;可被氧化成,在水溶液中呈无色。
①写出在水中的电离方程式:_____。
②的水溶液也呈棕黄色,写出一种鉴别的水溶液和溶液的方法:_____。
③一段时间后棕黄色逐渐褪去的原因是_____(用离子方程式表示)。
16.(25-26高一上·山东潍坊·期末)漂白粉在生产生活中有重要作用。学习小组利用如图装置制备漂白粉并进行漂白粉的探究实验。
回答下列问题:
(1)仪器接口连接顺序为___________(用接口字母表示)。
a→___________→___________→___________→___________→f
(2)装置A中发生反应的离子方程式为___________。
(3)学习小组通过以下实验探究久置漂白粉的成分。
提供的仪器和试剂:试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、盐酸、品红溶液、澄清石灰水。
①提出假设:
假设1:漂白粉未变质,含、;
假设2:漂白粉部分变质,含、、;
假设3:漂白粉全部变质,含___________。
②实验验证:
序号
实验步骤
预期现象和结论
Ⅰ
向盛有少量样品的试管中加入适量盐酸,塞上带导管的单孔塞,将导管另一端插入盛有足量澄清石灰水的试管中。
若有气泡放出且澄清石灰水变浑浊,则假设___________(填序号)不成立。
Ⅱ
向实验Ⅰ反应后的溶液中滴入几滴___________振荡。
若观察到___________,则假设2成立,反之假设3成立。
③实验反思:若实验Ⅰ中观察到有气泡产生,但澄清石灰水未变浑浊,可能的原因是___________。
17.(25-26高一下·浙江温州·期中)无水四氯化锡()常用作媒染剂和部分有机合成的催化剂。某化学兴趣小组利用如图装置(部分加热装置略)制备。
已知:熔点为,沸点为114.1℃,在潮湿空气中极易潮解(水解生成),且熔融Sn与反应生成时放出大量的热。
回答下列问题:
(1)a管的作用是_______。
(2)装置B、C中的试剂分别为_______、_______。
(3)为了获得较纯的产品,当D处具支试管中_______时,再点燃D处酒精灯。
(4)装置F的作用是_______,装置G中反应的离子方程式为_______。
(5)甲同学欲证明装置A产生的气体中含有HCl,设计如图装置进行实验。
乙同学认为,不能确定进入装置Ⅰ的气体只有一种,为证明最终进入装置Ⅰ的气体只有一种,乙同学提出再加一个装置,即可完成论证。请给出改进方案:_______。
18.(25-26高一上·北京·期中)某化学实验小组对可能会对的检验造成干扰进行实验探究。
(1)实验室检验某溶液中是否含有的方法是___________。
(2)该小组提出如下假设:
假设1:不会对的检验造成干扰; 假设2:___________。
(3)该小组同学先进行了实验1:
实验1
实验步骤
实验现象
取稀溶液,加入溶液。
有白色沉淀生成。
①该反应的化学方程式是___________。
②根据该实验___________(填“能”或“不能”)判断对的检验会造成干扰,理由是___________。
(4)接下来该小组同学进行了实验2:
实验2
序号
溶液0.5 mL
溶液5滴
现象1
再加入稀
现象2
1
无明显现象
—
—
2
略有浑浊
依然浑浊
3
白色沉淀
依然浑浊
4
白色沉淀
沉淀溶解
5
白色沉淀
沉淀溶解
①通过实验2可得出的结论是:在___________情况下,可以不考虑对的检验造成的干扰。
②已知某溶液中浓度为,要检验该溶液中是否有,需要的试剂为:硝酸、溶液、___________(除硝酸以外的试剂,不需要写浓度)。
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