專題3從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第一單元氯氣及氯的化合物第1課時氯氣的發(fā)現(xiàn)與制備課后篇素養(yǎng)形成合格考達(dá)標(biāo)練1.在制氯氣時有如下操作,操作順序正確的是()①連接好裝置,檢查氣密性②緩緩加熱,加快反應(yīng),使氣體均勻逸出③在圓底燒瓶中加入二氧化錳粉末④從盛有濃鹽酸的分液漏斗中將濃鹽酸緩緩滴入燒瓶中⑤將多余的Cl2用NaOH溶液吸收⑥用向上排空氣法收集氯氣A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤答案D解析確定實(shí)驗(yàn)室制取氣體的操作順序要注意:①連接好裝置后,要先檢查氣密性,后裝藥品;②裝藥品的順序是先加固體,后加液體;③對于有毒的氣體,一定要有尾氣處理裝置。2.實(shí)驗(yàn)室制氯氣的尾氣中含有較多的氯氣,有毒,要吸收這些尾氣,下列試劑最適合的是()A.飽和石灰水 B.飽和食鹽水C.自來水 D.燒堿溶液答案D解析Ca(OH)2溶解度較小,用飽和石灰水不能充分吸收氯氣。3.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室用MnO2制取Cl2的敘述不正確的是()A.MnO2與濃鹽酸共熱B.緩慢加熱反應(yīng)C.用向下排空氣法收集Cl2D.多余氯氣常用較濃的堿液吸收答案C解析由于濃鹽酸易揮發(fā),故必須緩慢加熱以減少其揮發(fā);Cl2的密度比空氣的大,故應(yīng)用向上排空氣法收集Cl2;Cl2易與堿溶液反應(yīng),故應(yīng)用較濃的堿液吸收多余的Cl2。4.根據(jù)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式:2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH,每生成4mol的NaOH,下列說法正確的是()A.在X極生成2molCl2B.在X極生成2molH2C.在Y極生成4molCl2D.NaOH在Y極生成答案B解析X電極與電源的負(fù)極相連,X極生成2molH2,A項(xiàng)錯誤,B項(xiàng)正確;Y電極與電源的正極相連,在Y極生成2molCl2,C項(xiàng)錯誤;NaOH在X極附近生成,D項(xiàng)錯誤。5.實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸制取Cl2并回收MnCl2,下列裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)答案A解析用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制Cl2,反應(yīng)條件是加熱,A項(xiàng)符合題目要求。6.某化學(xué)小組用如圖所示裝置制取氯氣。下列說法不正確的是()A.該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤B.該實(shí)驗(yàn)中收集氯氣的方法不正確C.為了防止多余的氯氣污染空氣,必須進(jìn)行尾氣處理D.在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤的碘化鉀淀粉試紙可以證明是否有Cl2逸出答案B解析裝置中未用酒精燈加熱;應(yīng)該用分液漏斗加入濃鹽酸,不能用長頸漏斗;沒有尾氣吸收裝置。7.1774年瑞典化學(xué)家在研究軟錳礦(主要成分是MnO2)的過程中,將它與濃鹽酸混合加熱,產(chǎn)生了一種黃綠色的氣體,有強(qiáng)烈的刺激性氣味。這種方法至今還是實(shí)驗(yàn)室制取該氣體的常用方法,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。在實(shí)驗(yàn)室中,制取這種黃綠色氣體通常用(填化學(xué)式)溶液來吸收其尾氣。

答案(1)舍勒(2)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O(3)NaOH(或KOH)解析1774年,瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦時,用MnO2與濃鹽酸混合加熱制得氯氣,MnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O;氯氣有毒,常用堿液如NaOH或KOH溶液來吸收。8.在實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣。進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)所用裝置如圖:(1)連接上述儀器的正確順序是:E接,接,接,接F。

(2)氣體發(fā)生裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(3)在裝置中,飽和食鹽水的作用是,濃硫酸的作用是。

答案(1)CDABHG(2)4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O(3)除去Cl2中的HCl干燥氯氣解析實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制取的氯氣中?；煊兴魵夂吐然瘹潆s質(zhì),所以要先后通入盛有飽和食鹽水和濃硫酸的洗氣瓶除雜,然后用向上排空氣法收集,最后用氫氧化鈉溶液吸收尾氣。(1)根據(jù)上述描述可知,裝置的連接順序?yàn)?E接C,D接A,B接H,G接F。(2)制備氯氣的化學(xué)方程式為4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl,濃硫酸的作用是干燥氯氣。等級考提升練9.關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取純凈的Cl2,以下說法不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)前,必須檢查裝置的氣密性B.可以使用二氧化錳和濃鹽酸制取C.可以使用堿石灰干燥氣體D.使用向上排空氣法收集氣體答案C解析制取氣體時應(yīng)先檢查裝置的氣密性,防止漏氣而收集不到氣體或造成實(shí)驗(yàn)安全隱患,A項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣,B項(xiàng)正確;氯氣可以與堿類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),不可以使用堿石灰干燥氯氣,C項(xiàng)錯誤;氯氣的密度大于空氣,可以用向上排空氣法收集氯氣,D項(xiàng)正確。10.在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列收集Cl2的正確裝置是()答案C解析A中裝置集氣瓶用單孔橡膠塞塞緊,只能進(jìn)氣,不能排氣,瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大到一定程度,可能將橡膠塞彈出,A項(xiàng)錯誤;因?yàn)镃l2比空氣的密度大,用B圖裝置收集Cl2應(yīng)短管進(jìn)氣,B項(xiàng)錯誤;C項(xiàng)中裝置既能收集Cl2,又能進(jìn)行尾氣處理且防倒吸,C項(xiàng)正確;由于Cl2能和NaOH溶液反應(yīng),所以C項(xiàng)裝置不能收集到Cl2,D項(xiàng)錯誤。11.某化學(xué)興趣小組利用MnO2和濃鹽酸及如圖裝置制備氯氣。下列分析不正確的是()A.①中要用分液漏斗代替長頸漏斗B.①中缺少加熱裝置C.②中盛放NaOH溶液可以凈化氯氣D.④中盛放NaOH溶液可以吸收尾氣答案C解析①中用分液漏斗代替長頸漏斗,便于控制反應(yīng)速率,A正確;二氧化錳和濃鹽酸要在加熱條件下才能反應(yīng)生成氯氣,故需要添加加熱裝置,B正確;②中盛放NaOH溶液會吸收氯氣,不能凈化Cl2,可以用飽和食鹽水凈化氯氣,C錯誤;氫氧化鈉溶液能與氯氣反應(yīng),可以吸收多余的氯氣,防止污染空氣,D正確。12.將0.2molMnO2和50mL12mol·L-1的鹽酸混合后緩緩加熱,向反應(yīng)完全后的溶液中加入足量AgNO3溶液,則生成的AgCl沉淀的物質(zhì)的量(不考慮鹽酸的揮發(fā))()A.等于0.3mol B.小于0.3molC.在0.3~0.6mol之間 D.以上結(jié)論均不正確答案C解析由題意可知n(HCl)=0.6mol,根據(jù)化學(xué)方程式MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O可判斷出MnO2過量。若0.6molHCl完全反應(yīng),反應(yīng)后的溶液中存在0.3molCl-,加入足量AgNO3溶液生成0.3molAgCl。但隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸的濃度減小,而稀鹽酸與MnO2不反應(yīng),所以實(shí)際消耗的Cl-的物質(zhì)的量小于0.3mol,即反應(yīng)后溶液中存在的Cl-的物質(zhì)的量大于0.3mol,故加入足量AgNO3溶液產(chǎn)生AgCl的物質(zhì)的量大于0.3mol,小于0.6mol,C項(xiàng)正確。13.下圖表示某實(shí)驗(yàn)室為制取純凈氯氣而設(shè)計(jì)的裝置圖,圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾。(1)燒杯中盛放的液體是,其作用是,水槽中盛放的液體是。

(2)簡述操作過程(從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開始):在收集氯氣之前,應(yīng);當(dāng)氯氣純度合乎要求時,應(yīng);當(dāng)氯氣收集完畢后,應(yīng)。

(3)將8.7gMnO2與含HCl14.6g的濃鹽酸共熱制Cl2,甲同學(xué)認(rèn)為可制得Cl27.1g,乙同學(xué)認(rèn)為制得Cl2的質(zhì)量小于7.1g,你認(rèn)為(填“甲”或“乙”)同學(xué)正確,原因是。

答案(1)NaOH溶液吸收多余的Cl2飽和食鹽水(2)打開B夾,關(guān)閉A夾打開A夾,關(guān)閉B夾關(guān)閉A夾,打開B夾(3)乙①濃鹽酸易揮發(fā);②隨著反應(yīng)進(jìn)行,濃鹽酸濃度會降低,稀鹽酸不能與MnO2繼續(xù)反應(yīng)解析用飽和食鹽水可洗去Cl2中混有的HCl,又使Cl2損失較少,可用排飽和食鹽水法收集Cl2。處理制Cl2的尾氣用強(qiáng)堿溶液。由于濃鹽酸易揮發(fā),稀鹽酸不能與MnO2反應(yīng),故用濃鹽酸與MnO2共熱制Cl2時HCl不能完全反應(yīng)。14.某實(shí)驗(yàn)興趣小組利用下圖所示裝置電解飽和食鹽水并檢驗(yàn)其生成物,當(dāng)圖中開關(guān)K閉合片刻后,請回答下列問題:(1)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為。

(2)a為電源的(填“正”或“負(fù)”)極;D中收集的氣體是。

(3)C試管盛放溶液。溶液中A電極附近的現(xiàn)象為。

答案(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(2)負(fù)氫氣(或H2)(3)淀粉碘化鉀A電極上有無色氣泡產(chǎn)生,A電極附近溶液由無色變?yōu)榧t色解析電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2,H2的密度比空氣小,只能用向下排空氣法收集,所以D中收集的氣體是H2;而H2在與直流電源的負(fù)極相連的電極上產(chǎn)生,所以a為電源的負(fù)極;A電極上除了有氫氣產(chǎn)生外,附近溶液中還產(chǎn)生NaOH,所以遇酚酞溶液變紅。b為電源的正極,B電極上產(chǎn)生氯氣,可以用淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)。15.某課外活動小組利用如圖所示裝置制取氯氣。提供的試劑:濃鹽酸、飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀固體、水。反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(1)裝置M中盛放的試劑是;H中盛放的試劑是。

(2)收集Cl2時,關(guān)閉彈簧夾和彈簧夾,打開彈簧夾。

(3)尾氣處理時,關(guān)閉彈簧夾a和彈簧夾,打開彈簧夾。處理尾氣選用的試劑為。

(4)用含0.032molHCl的濃鹽酸跟足量高錳酸鉀固體反應(yīng),產(chǎn)生Cl2的物質(zhì)的量應(yīng)(填“大于”“等于”或“小于”)0.01mol。

答案(1)濃鹽酸飽和食鹽水(2)acb(3)bc氫氧化鈉溶液(4)小于解析裝置M中應(yīng)盛放濃鹽酸,G中應(yīng)為高錳酸鉀固體,H中應(yīng)為飽和食鹽水,用來除去Cl2中混有的HCl氣體并收集Cl2于H中;裝置P是尾氣處理裝置,燒杯P中的試劑是氫氧化鈉溶液。(2)收集Cl2時,先關(guān)閉彈簧夾a和c,打開彈簧夾b,生成的Cl2會將飽和食鹽水壓入燒杯D中,從而使Cl2收集在H中。(3)尾氣處理時關(guān)閉彈簧夾a和彈簧夾b,打開彈簧夾c,多余的Cl2就會被P中的氫氧化鈉溶液吸收。(4)根據(jù)化學(xué)方程式可知,若0.032molHCl完全反應(yīng)會生成0.01molCl2,但由于濃鹽酸具有揮發(fā)性,有一部分HCl會揮發(fā)出來,且隨著反應(yīng)進(jìn)行,鹽酸濃度減小,從而使反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量小于0.032mol,生成氯氣的物質(zhì)的量應(yīng)小于0.01mol。新情境創(chuàng)新練16.請用下圖所示裝置組裝一個電解飽和食鹽水(電極均為碳棒)并測定電解時產(chǎn)生的H2的體積和檢驗(yàn)Cl2的實(shí)驗(yàn)裝置(提示:Cl2可與KI反應(yīng)生成I2,淀粉遇I2變藍(lán))。(1)組裝裝置時,各接口的連接順序是(填字母代號):A接、接;B接、接。

(2)證明產(chǎn)物Cl2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。

(3)實(shí)驗(yàn)測得產(chǎn)生的氫氣體積(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)為11.2mL,電解后溶液的體積恰好為50.0mL,則溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為。

答案(1)GFHDEC(2)淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)(3)0.02mol·L-1解析(1)用碳棒作電極電解飽和食鹽水時,在與電源正極相連接的電極上產(chǎn)生氯氣