第一單元氯氣及氯的化合物第1課時氯氣的發(fā)現(xiàn)與制備基礎(chǔ)鞏固1.欲除去Cl2中少量的HCl氣體,可選用()。A.NaOH溶液 B.飽和食鹽水C.濃硫酸 D.石灰水答案:B解析:HCl極易溶于水,而Cl2在飽和食鹽水中溶解度很小,利用飽和食鹽水可除去Cl2中少量的HCl氣體。2.某實驗室的尾氣中含有較多的氯氣,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:雖然氯氣能與飽和石灰水反應,但相同條件下,氫氧化鈉的溶解度大于氫氧化鈣的溶解度,燒堿溶液吸收效果更好,A項錯誤、D項正確;飽和食鹽水中氯離子濃度大,抑制氯氣的溶解,則吸收效果不好,B項錯誤;自來水中含有氯離子,將抑制氯氣的溶解,且氯氣的溶解度較小,用水吸收效果不好,C項錯誤。3.含2molHCl的濃鹽酸與足量的二氧化錳共熱制氯氣,生成的氯氣在標準狀況下的體積為()。A.11.2L B.22.4LC.小于11.2L D.大于11.2L答案:C解析:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 4mol 22.4L 2mol 11.2L如果HCl完全參加反應,則生成的氣體在標準狀況下的體積為11.2L,但隨著反應的進行,鹽酸的濃度變小,稀鹽酸與MnO2不反應,由此可知2molHCl不可能全部參加反應,則生成的氣體體積在標準狀況下應小于11.2L。4.下圖是電解飽和食鹽水制取氯氣的實驗裝置,相關(guān)敘述不正確的是()。A.裝置中,a管處產(chǎn)生氫氣B.b管導出的是氯氣C.在石墨棒電極區(qū)域有NaOH生成D.以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣、燒堿等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”答案:C解析:直流電源負極一端產(chǎn)生氫氣,A項正確;根據(jù)題中實驗裝置可知,b管導出的氣體可用NaOH溶液吸收,則b管中導出的氣體應為氯氣,B項正確;鐵棒電極區(qū)域產(chǎn)生NaOH,C項錯誤;由氯堿工業(yè)的定義可知,D項正確。5.已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應能產(chǎn)生Cl2。若用圖示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣,并檢驗它與金屬的反應。每個虛線框表示一個單元裝置,其中有錯誤的是(不考慮①單元裝置)()。A.④B.②C.②③D.②③④答案:D解析:氫氧化鈉溶液不能放在②處,它不僅能與氯化氫反應,也能與氯氣反應;洗氣瓶中濃硫酸用于除去雜質(zhì)水蒸氣,導管要做到長進短出,氯氣與金屬反應時,氣體應通到試管底部,并用雙孔橡皮塞,否則會使試管內(nèi)壓強過大導致橡皮塞被頂開,并應有尾氣處理裝置。6.某同學設計如圖裝置,利用2Al+3Cl22AlCl3反應,制備少量的AlCl3。已知AlCl3遇水會變質(zhì)。下列說法錯誤的是()。A.B裝置中所裝試劑為飽和NaCl溶液,其作用是除去Cl2中的HClB.裝置C和F中的試劑均為濃硫酸,其作用是防止水蒸氣進入E中C.用50mL12mol·L1的鹽酸與足量的MnO2反應,所得氯氣可以制取26.7gAlCl3D.實驗過程中應先點燃A處的酒精燈,待裝置中充滿黃綠色氣體時再點燃D處的酒精燈答案:C解析:實驗室利用二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成Cl2,制得的Cl2中混有HCl和水蒸氣,HCl極易溶于水,而Cl2在飽和NaCl溶液中溶解度很小,因此B裝置中所裝試劑為飽和NaCl溶液,用于除去Cl2中的HCl,A項正確;因為AlCl3遇水會變質(zhì),所以鋁與氯氣反應必須在干燥的環(huán)境下進行,因此裝置C和F中的試劑均為濃硫酸,其作用是防止水蒸氣進入E中,B項正確;50mL12mol·L1的鹽酸與足量的MnO2反應,由于濃鹽酸不斷消耗,變?yōu)橄←}酸后,不再與二氧化錳反應,所以50mL12mol·L1的鹽酸產(chǎn)生氯氣的量小于0.15mol,因此氯氣與鋁反應生成AlCl3的量小于0.1mol,質(zhì)量小于13.35g,C項錯誤;實驗過程中應先點燃A處的酒精燈,反應產(chǎn)生氯氣,利用氯氣排凈裝置內(nèi)的空氣,再點燃D處的酒精燈,D項正確。7.實驗室中常用MnO2與濃鹽酸反應制取氯氣,實驗裝置如下圖所示:(1)圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式是

。

(2)如果將過量二氧化錳與20mL12mol·L1的鹽酸混合加熱,充分反應后生成的氯氣明顯少于0.06mol。其主要原因有:①

,

②。

(3)為了提高濃鹽酸的利用率,你對實驗的建議是。

(4)實驗結(jié)束清洗儀器時,為了減少燒瓶中殘留氯氣對環(huán)境的污染,可以向燒瓶中加入的溶液是。

答案:(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)①加熱使HCl大量揮發(fā)②鹽酸濃度變小后不再發(fā)生反應(3)將濃鹽酸慢慢滴下;加熱時用小火(4)NaOH溶液解析:題目所給鹽酸中HCl的物質(zhì)的量是0.24mol,但由于濃鹽酸具有揮發(fā)性,且隨著反應的不斷進行,鹽酸的濃度越來越小,變?yōu)橄←}酸后不再與MnO2反應,所以產(chǎn)生的Cl2的物質(zhì)的量小于0.06mol。8.某校化學興趣小組的同學用如圖所示儀器設計一個包括電解飽和食鹽水并測定電解時產(chǎn)生的氫氣的體積和檢驗氯氣的實驗裝置。(提示:Cl2可與KI反應生成I2,淀粉遇I2變藍)(1)所選儀器連接時,各接口的順序是(填各接口的字母代號):A接、接;B接、接。

(2)證明產(chǎn)物是Cl2的實驗現(xiàn)象是。

(3)實驗測得產(chǎn)生的氫氣體積(已折算成標準狀況)為5.60mL,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KI溶液變藍(3)0.0100mol·L1解析:反應器兩邊所選用的各儀器接口連接順序為A接G,把水壓入量筒中,用量筒測量排出的水的體積,以測定產(chǎn)生H2的體積;B接D,生成的Cl2使淀粉KI溶液變藍,多余的Cl2通入燒杯里的NaOH溶液中。已知電解產(chǎn)生的H2的物質(zhì)的量為n(H2)=0.0056L22.4L·mol-1=0.000250mol,由電解反應的化學方程式知n(NaOH)=2n(H2)=0.000500mol,則能力提升1.關(guān)于氯氣制取方法的說法中,不正確的是()。A.電解飽和食鹽水制氯氣時,與電源正極相連的石墨棒上方充滿黃綠色氣體B.工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制取氯氣的同時得到燒堿C.實驗室制法和電解飽和食鹽水的制法的化學方程式是不同的D.實驗室制取氯氣時最好大火加熱使溫度迅速升高答案:D解析:電解飽和食鹽水制氯氣時,Cl2在與電源正極相連的石墨棒上生成,A項正確;濃鹽酸具有揮發(fā)性,實驗室制取氯氣時應緩緩加熱以減少濃鹽酸的損失,D項錯誤。2.(雙選)四氯化鈦(TiCl4)極易與水反應,若遇空氣中的水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”,常用作煙幕彈。其熔點為25℃,沸點為136.4℃。某實驗小組設計如下裝置(部分加熱和夾持裝置省略),用Cl2與木炭粉、TiO2制備TiCl4。下列說法不正確的是()。A.②中應盛裝飽和食鹽水B.冷凝管有冷凝、回流和導氣的作用C.反應結(jié)束時,應先停止①處的加熱,后停止③處的加熱D.該設計存在不足,如④、⑤之間缺少防止水蒸氣進入④的裝置答案:AC解析:已知四氯化鈦極易與水反應,遇空氣中的水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”,而制得的氯氣中混有水蒸氣,所以②中應盛裝濃硫酸,A項錯誤;TiCl4的熔點、沸點較低,制得的TiCl4應經(jīng)過冷凝處理,則該裝置中冷凝管具有冷凝、回流和導氣的作用,B項正確;反應結(jié)束時,應先停止③處加熱,后停止①處加熱,可以使制得的TiCl4在氯氣氛圍中冷卻,防止空氣進入裝置中使TiCl4變質(zhì),C項錯誤;因四氯化鈦極易與水反應,所以應在裝置④和⑤之間增加一個防止水蒸氣進入④的裝置,D項正確。3.工業(yè)上,向500~600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵;向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵?，F(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進行實驗?；卮鹣铝袉栴}:(1)制取無水氯化鐵的實驗中,A中反應的化學方程式為,裝置B中加入的試劑是。

(2)制取無水氯化亞鐵的實驗中,裝置A用來制取。尾氣的成分是。若仍用D的裝置進行尾氣處理,存在的問題是、。

(3)若操作不當,制得的FeCl2會含有少量FeCl3,欲制得純凈的FeCl2,在實驗操作中應先,再。

答案:(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O濃硫酸(2)HClHCl和H2易發(fā)生倒吸H2不能被吸收(3)通入氯化氫(趕盡裝置中的空氣)點燃C處的酒精燈解析:(1)制取無水氯化鐵的實驗中,A裝置為氯氣的制備裝置,發(fā)生的反應為二氧化錳與濃鹽酸共熱生成氯化錳、氯氣和水,反應的化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,裝置B的作用是除去氯氣中的