專題2從海水中獲得的化學物質第一單元氯氣及氯的化合物第1課時氯氣的發(fā)現(xiàn)與制備教學目標1．知道海水中的豐富資源和氯化鈉作為重要工業(yè)原料的主要用途。2．初步認識工業(yè)上電解飽和食鹽水制取氯氣的反應原理。3．學會實驗室制取氯氣的方法，通過分析、推理，設計并完成實驗。重點和難點重點：掌握氯氣的實驗室制法。難點：掌握氯氣的工業(yè)制法。◆知識點一氯氣的發(fā)現(xiàn)1．元素的存在形態(tài)游離態(tài)：元素以單質形式存在的狀態(tài)?；蠎B(tài)：元素以化合物形式存在的狀態(tài)。2．氯元素在自然界中的存在在自然界中，氯元素全部以化合態(tài)的形式存在。海水中蘊含豐富的氯元素，它主要以氯化鈉、氯化鎂等氯化物的形式存在。3．氯氣的發(fā)現(xiàn)1774年，瑞典化學家舍勒將軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，意外的產生一種具有強烈刺激性氣味的黃綠色氣體。1810年，英國化學家戴維仔細研究了這種氣體，并將其命名為氯氣。即學即練1．下列關于堿金屬和鹵素的說法正確的是A．第ⅠA族的所有元素都是堿金屬元素B．Cs可以敞口放置保存D．向KCl溶液中加入碘水，無明顯黃綠色氣體產生【答案】D【詳解】A．第ⅠA族包括氫和堿金屬，但氫不是堿金屬元素，A錯誤；B．Cs是活潑的堿金屬，極易與氧氣、水反應，需隔絕空氣保存，不能敞口放置，B錯誤；C．Br2在CCl4中的溶解度比在水中大（因Br2更易溶于有機溶劑），C錯誤；D．碘的氧化性弱于Cl2，無法將KCl中的Cl氧化為Cl2，故無黃綠色氣體產生，D正確；故選D。2．下列敘述不正確的是A．氯元素在自然界中主要存在于海水、鹽湖和鹽礦中B．鈉元素在自然界中只以化合態(tài)形式存在C．鐵元素是地殼里含量最多的金屬元素D．鈉的化學性質比較活潑，少量的鈉可以保存在煤油中【答案】C【詳解】A．氯元素的非金屬性很強，易形成化合物，氯元素主要以NaCl形式存在，在自然界中主要存在于海水、鹽湖和鹽礦中，A正確；B．鈉的化學性質活潑，可以和空氣成分反應，在自然界中只能以化合態(tài)形式存在，B正確；C．鋁元素是地殼里含量最多的金屬元素，C錯誤；D．鈉的化學性質比較活潑，少量的鈉可以保存在煤油中，煤油可以隔絕氧氣和水，D正確；故選C。3．下列有關試劑的保存與處理，說法正確的是A．氯氣與鐵不反應，因此液氯保存在鋼瓶中B．金屬鈉保存在煤油中，金屬鈉著火可用二氧化碳滅火器滅火C．溴易揮發(fā)，少量的溴存放在棕色瓶中，加水液封D．盛放濃硫酸與濃鹽酸的試劑瓶敞口放置，濃度均會變低，其原理一樣【答案】C【詳解】A．常溫下干燥的氯氣與鐵不反應，液氯可保存在鋼瓶中，但氯水和鐵反應，需要強調氯氣是干燥的，故A錯誤；B．金屬鈉可保存在煤油中，鈉化學性質活潑，加熱生成過氧化鈉，過氧化鈉和二氧化碳反應，故金屬鈉著火不能用二氧化碳滅火器滅火，故B錯誤；C．溴易揮發(fā)，為防止其揮發(fā)，少量的溴存放在棕色瓶中，且加水液封，故C正確；D．濃鹽酸具有揮發(fā)性，將盛有濃鹽酸的試劑瓶敞口放置一段時間后，溶質減少，溶劑不變，則溶液的濃度變??；濃硫酸具有吸水性，將盛有濃硫酸的試劑瓶敞口放置一段時間后，溶質不變，溶劑增加，則溶液的濃度變小，原理不同，故D錯誤；故選C?！糁R點二氯氣的實驗室制法1．反應原理實驗室常用MnO2將濃鹽酸中化合態(tài)的氯元素氧化為游離態(tài)的氯氣，化學方程式：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。2．儀器裝置(1)氣體發(fā)生裝置類型：固＋液eq\o(――→,\s\up7(△))氣。(2)發(fā)生裝置所用儀器的名稱為分液漏斗、圓底燒瓶。3．收集方法用向上排空氣法，理由是氯氣與空氣不反應且密度比空氣的大。4．尾氣處理燒杯內盛放的液體是NaOH溶液，其作用是吸收過量的氯氣，防止污染環(huán)境。易錯提醒易錯提醒1.鹽酸的選擇必須用濃鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應，且隨著反應的進行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時，反應停止，故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應。2.加熱溫度不宜過高，以減少HCl揮發(fā)。3.實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。4.尾氣吸收時，用NaOH溶液，不能用澄清石灰水，因為澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，Cl2吸收不完全。即學即練下列說法錯誤的是A．裝置B中試劑為飽和食鹽水B．當觀察到C中白色固體變?yōu)辄S色固體時不能說明反應已經結束D．實驗完畢后打開恒壓滴液漏斗N上的活塞滴加NaOH溶液至裝置中黃綠色氣體消失【答案】C【詳解】A．裝置A中用濃鹽酸與二氧化錳共熱制備Cl2，生成的Cl2中混有HCl氣體，裝置B用于除去Cl2中混有的HCl，則裝置B中試劑為飽和食鹽水，A正確；B．當觀察到C中白色固體變?yōu)辄S色固體時說明反應已經開始，不能說明反應已經結束，應在低溫條件下充分攪拌繼續(xù)反應一段時間，以利于反應物的充分轉化，B正確；D．實驗完畢后打開恒壓滴液漏斗N上的活塞滴加NaOH溶液至裝置中黃綠色氣體消失是利用NaOH溶液與氯氣的反應減少氯氣的污染，D正確；故選C。2．實驗室制氯氣并研究其性質，按照制備、凈化、性質檢驗及尾氣處理的順序進行實驗。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達到實驗目的的是A．制備B．凈化C．性質檢驗D．尾氣處理A．A B．B C．C D．D【答案】B【詳解】A．二氧化錳與濃鹽酸在加熱的條件下發(fā)生反應產生氯氣，該裝置能達到實驗目的，故A項不符合題意；B．濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有HCl，可先用飽和食鹽水除去HCl，再用濃硫酸干燥Cl2，該裝置除不掉水蒸氣，不能達到實驗目的，故B項符合題意；C．氯氣不能使干燥紅布條褪色，能使?jié)駶櫟募t布條褪色說明氯氣不具有漂白性，氯氣與水反應生成的次氯酸因強氧化性而表現(xiàn)漂白性，則題給裝置能達到驗證氯氣是否有漂白性的實驗目的，故C項不符合題意；D．氯氣有毒，應用NaOH溶液吸收尾氣，該裝置能達到實驗目的，故D項不符合題意；故答案選B。3．某化學實驗小組利用如圖所示裝置制備Cl2并進行性質驗證(夾持裝置已略去，反應已進行一段時間)，下列說法中正確的是A．①處小試管中溶液可檢測出4種離子B．②處石蕊溶液變紅說明新制氯水具有酸性C．③處濕潤的淀粉KI試紙藍色褪去說明氯水具有漂白性D．④處加入水后，溶液顯藍色，說明Cl2具有還原性【答案】A【詳解】A．Cl2溶于水，發(fā)生反應：Cl2+H2OH++Cl+HClO，HClO是弱電解質，會電離產生H+、ClO；溶液中同時存在水電離產生H+、OH，因此①處小試管中溶液中含有H+、Cl、ClO、OH，共4種離子，A正確；B．由于濃鹽酸具有揮發(fā)性，②處石蕊溶液變紅不能說明新制氯水具有酸性，B錯誤；C．在③處，Cl2與濕潤的淀粉KI試紙中的KI發(fā)生反應：Cl2+2KI=2KCl+I2，產生的I2遇淀粉變?yōu)樗{色，由于氯氣能氧化I2，因此藍色褪去不能說明氯水具有漂白性，C錯誤；D．Cu與氯氣在加熱時發(fā)生反應：Cu+Cl2CuCl2，反應完全后冷卻，向其中加入水，溶液變?yōu)樗{色，說明有CuCl2生成，在該反應中Cl元素化合價降低，得到電子被還原，說明Cl2具有氧化性，D錯誤；故合理選項是A?！糁R點三氯氣的工業(yè)制法1．實驗探究——模擬工業(yè)制備氯氣(1)實驗過程按下圖所示電解飽和食鹽水的裝置進行實驗。①接通電源，觀察鐵棒和石墨棒上發(fā)生的現(xiàn)象。通電一段時間后，將小試管套在a管上，收集U形管左端產生的氣體。2min后，提起小試管，并迅速用拇指堵住試管口，移近點燃的酒精燈，松開拇指，檢驗收集到的氣體。②取一支小試管，用向上排空氣法收集從b管導出的氣體，觀察收集到的氣體的顏色。③關閉電源，打開U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，觀察溶液的顏色。(2)現(xiàn)象與推理實驗現(xiàn)象結論①出現(xiàn)爆鳴聲a管中的氣體為氫氣②產生黃綠色的氣體b管中的氣體為氯氣③鐵棒端溶液變紅，石墨棒端溶液不變色U形管左端溶液顯堿性，右端溶液不顯堿性(3)實驗結論根據(jù)實驗推斷電解飽和食鹽水的產物是H2、Cl2、NaOH溶液。2．氯堿工業(yè)(1)工業(yè)制取氯氣的反應原理：2NaCl＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通電))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。(2)氯堿工業(yè)：以電解飽和食鹽水為基礎制取氯氣、燒堿等產品的工業(yè)。特別提醒特別提醒即學即練A．Y、Z分別為、【答案】B【詳解】A．由分析得，Y是H2，Z是Cl2，故A正確；故選B。2．下列說法正確的是A．工業(yè)上用電解飽和食鹽水可以得到金屬鈉和氯氣B．干燥的氯氣常溫下與鐵不反應，故液氯可以儲存在鋼瓶中C．凈化實驗室制備的Cl2可將氣體依次通過盛有濃硫酸、飽和NaCl溶液的洗氣瓶D．NaClO溶液與CO2反應生成NaHCO3和HClO，則NaClO溶液與SO2反應生成NaHSO3和HClO【答案】B【詳解】A．工業(yè)上用電解熔融氯化鈉得金屬鈉和氯氣，故A錯誤；B．常溫下干燥的氯氣與鐵不反應，所以可用鋼瓶儲存液氯，故B正確；C．凈化實驗室制備的Cl2可將氣體依次通過盛有飽和NaCl溶液除去HCl雜質氣體、濃硫酸的洗氣瓶除去水蒸氣，故C錯誤；D．NaClO溶液與SO2發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鈉和氯化鈉，故D錯誤；故選：B。一、氯氣的實驗室制法1．化學原理：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O也可以用高錳酸鉀、重鉻酸鉀、氯酸鉀等氧化劑代替二氧化錳。如2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。2．實驗裝置：(1)制備裝置：粉末狀固體＋液體eq\o(――→,\s\up7(△))氣體。(2)除雜裝置：除去Cl2中少量HCl、水蒸氣，可先通入飽和食鹽水除去HCl，再通過濃H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水。(3)收集裝置eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(向上排空氣法,排飽和食鹽水法))驗滿：①觀察法：集氣瓶中充滿黃綠色氣體②濕潤的淀粉碘化鉀試紙(變藍)或品紅試紙(先變紅后褪色)(4)吸收裝置：燒杯中盛有NaOH溶液(不能用水代替)。氯氣有毒，有毒氣體必須加以吸收，防止污染空氣。一般用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。3．實驗步驟：實驗室制取干燥純凈的氯氣可按如下思路設計：①發(fā)生裝置―→②凈化裝置―→③收集裝置―→④尾氣吸收裝置。固＋液eq\o(――→,\s\up7(△))氣eq\o(――→,\s\up7(飽和食鹽水),\s\do5(洗氣))除去HCleq\o(――→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(洗氣))除去H2O―→向上排空氣集氣法―→NaOH溶液吸收。實驗裝置如下圖所示：實踐應用1．完成下述實驗，裝置或試劑正確的是A．圖A：實驗室制備發(fā)生裝置C．圖C：實驗室尾氣處理D．圖D：除去中混有的少量HCl【答案】D【詳解】A．二氧化錳和濃鹽酸反應需要加熱，圖A不能制備，故A錯誤；C．氯氣不溶于飽和食鹽水，不能用飽和食鹽水吸收氯氣，實驗室用氫氧化鈉溶液吸收，故C錯誤；D．二氧化碳和碳酸氫鈉不反應，氯化氫和碳酸氫鈉反應放出二氧化碳，用飽和碳酸氫鈉溶液除去中混有的少量HCl，故D正確；選D。下列說法正確的是A．乙中所用試劑為飽和碳酸氫鈉溶液【答案】B【詳解】A．甲中生成的氯氣中含有少量的氯化氫氣體，乙中裝飽和食鹽水除去氯氣中的HCl氣體，A錯誤；B．丙中有KOH，丁中有NaOH，均與氯氣發(fā)生反應，其離子反應方程式為：Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O，B正確；C．丙中發(fā)生反應為：2Fe(OH)3+10KOH+3Cl2=2K2FeO4+6KCl+8H2O，堿性條件下，Cl元素化合價降低，發(fā)生還原反應，氯氣作氧化劑，氧化劑的氧化性強于氧化產物，所以在堿性溶液中氧化性：Cl2>K2FeO4，C錯誤；D．反應后丙中紫色溶液中含有：K2FeO4、KCl、KClO，加入稀硫酸產生Cl2，有可能發(fā)生反應為：ClO+Cl+2H+=Cl2↑+H2O，不能證明K2FeO4具有氧化性，D錯誤；故選B。3．某同學用如圖所示裝置制備并檢驗Cl2的性質。下列說法正確的是A．Ⅰ中含有4molHCl的濃鹽酸與足量MnO2共熱，生成Cl2體積標況下一定小于22.4LB．Ⅱ中滴入幾滴紫色石蕊溶液，溶液最終無色，說明新制氯水沒有酸性C．Ⅲ中生成了藍色的煙D．Ⅳ中濕潤的有色布條褪色，說明Ⅳ中具有漂白性的微粒是Cl2分子【答案】A【詳解】A．在Ⅰ中MnO2與濃鹽酸混合加熱發(fā)生氧化還原反應產生Cl2，反應方程式為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，Ⅰ中含有4molHCl的濃鹽酸與足量MnO2共熱，若其中的HCl完全反應，生成Cl2的物質的量是1mol，其體積在標況下應該為22.4L；但隨著反應的進行，鹽酸濃度變稀，稀鹽酸的HCl不能發(fā)生反應，因此反應產生的Cl2的物質的量小于1mol，則其體積在標準狀況下一定小于22.4L，A正確；B．反應產生的Cl2通入水中得到氯水，其中存在反應：Cl2+H2OHCl+HClO，HCl、HClO是酸，能夠使紫色石蕊試液變?yōu)榧t色；同時HClO具有強氧化性，又將紅色物質氧化變?yōu)闊o色，因此Ⅱ中滴入幾滴紫色石蕊溶液，溶液先變紅最終無色，說明新制氯水有酸性、氧化性，B錯誤；C．在Ⅲ中Cu在Cl2中燃燒產生生成了棕黃色的煙，C錯誤；D．將Cl2通入干燥的有色布條中，看到布條不褪色；通入濕潤的有色布條中，看到濕潤的有色布條褪色，說明Ⅳ中具有漂白性的微粒是HClO，而不是Cl2分子，D錯誤；故合理選項是A。二、氯氣的工業(yè)制法1．反應原理：2NaCl＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2．產物的檢驗：H2：快速收集一試管生成的氣體，用拇指堵住試管口，移近酒精燈，松開拇指，可聽到爆鳴聲。Cl2：使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍。NaOH：滴入酚酞試液，溶液變紅。3．實驗現(xiàn)象及結論實驗現(xiàn)象結論鐵棒和石墨棒上通電后有氣泡產生通電后有新的氣體物質生成鐵棒周圍的溶液滴加酚酞變紅色有堿性物質(NaOH)生成將鐵棒上方收集到的氣體靠近火焰，有爆鳴聲有氫氣生成用手輕輕扇動在石墨棒上方收集到的黃綠色氣體，聞到有刺激性氣味且該氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{有黃綠色刺激性氣味的氣體(Cl2)生成實踐應用1．下列關于Cl2的說法不正確的是A．反應①可用于工業(yè)上制取氯氣B．反應③⑦為侯氏制堿的原理，用于工業(yè)制純堿C．反應④可用于工業(yè)上制取漂白液D．在工業(yè)上，利用反應⑥將氯氣通入澄清石灰水制取漂白粉，得到的漂白粉為純凈物【答案】D【詳解】A．反應①是電解飽和食鹽水，可用于工業(yè)上制取氯氣，故A正確；B．反應③為飽和食鹽水和氨氣、二氧化碳反應生成碳酸氫鈉沉淀和氯化銨，⑦為加熱碳酸氫鈉分解為碳酸鈉、二氧化碳、水，為侯氏制堿的原理，用于工業(yè)制純堿，故B正確；C．反應④是氫氧化鈉和氯氣反應生成次氯酸鈉、氯化鈉、水，可用于工業(yè)上制取漂白液，故C正確；D．在工業(yè)上，利用反應⑥將氯氣通入石灰乳中制取漂白粉，得到的漂白粉為氯化鈣、次氯酸鈣的混合物，故D錯誤；選D。2．中學化學中的一些常見物質有如圖所示的轉化關系(部分產物已給出)。其中A的焰色反應呈黃色，D常溫下為黃綠色氣體，反應③為侯氏制堿反應原理之一，E的水溶液有漂白性。(1)G的化學式：。(2)寫出②的離子方程式并用單線橋標出相應的電子轉移：?！敬鸢浮縉aHCO3【詳解】由分析知：A為NaCl、B為NaOH、C為H2、D為Cl2、E為NaClO、F為HCl；(1)向氨化飽和的NaCl溶液中通入CO2生成的G為NaHCO3；(2)Cl2溶于NaOH溶液生成NaCl、NaClO和水，發(fā)生反應的離子方程式為Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O，此反應中Cl2既是氧化劑，又是還原劑，用單線橋標出相應的電子轉移為。3．聯(lián)合制堿法也稱侯氏制堿法，是我國化學家侯德榜在原有的氨堿法基礎上進行改進，使之與合成氨聯(lián)合起來，將制堿工業(yè)發(fā)展到一個新的水平。其主要過程如下圖所示，請回答相關問題：(1)“沉淀池”中兩種氣體通入的順序是先通再通入(填化學式)。(2)“沉淀池”反應中涉及的物質屬于強電解質的有(填化學式)。(3)實驗室模擬“侯氏制法”，下列操作未涉及的是___________。(4)煅燒爐中發(fā)生的反應(填“是”或“不是”)氧化還原反應。(5)使用原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設計了(填“循環(huán)Ⅰ”或“循環(huán)Ⅱ”，流程中物質X為(填化學式)?！敬鸢浮?1)NH3CO2(2)NaCl、NaHCO3、NH4Cl(3)B(4)不是(5)ⅠCO2【詳解】（1）生產時應往沉淀池中先后通入兩種氣體，先通入的氣體為NH3，再通入CO2，可增大二氧化碳的吸收。（2）沉淀反應NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl中，涉及的物質屬于強電解質的為：NaCl、NaHCO3、NH4Cl。（3）由分析可知，實驗室模擬“侯氏制堿法”，涉及的操作有D(反應裝置)、C(過濾）、和A(灼燒），未涉及蒸發(fā)，故選B。（4）煅燒爐中NaHCO3分解產生Na2CO3、CO2和水，該過程中沒有元素化合價發(fā)生變化，不是氧化還原反應。（5）由分析可知，使用原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設計了循環(huán)Ⅰ，流程中物質X為CO2?？键c一氯氣的實驗室制法【例1】鉍酸鈉(NaBiO3)是一種新型有效的光催化劑，也被廣泛應用于制藥業(yè)。某興趣小組設計實驗制取鉍酸鈉，實驗裝置如下圖所示(加熱和夾持儀器已略去)。下列說法錯誤的是②Bi(OH)3白色固體且難溶于水；A．裝置B中試劑為飽和食鹽水D．實驗完畢后打開恒壓滴液漏斗N上的活塞K2，黃綠色氣體消失【答案】B【詳解】A．濃鹽酸和MnO2加熱反應生成的氯氣含有雜質氣體HCl和水蒸氣。由于NaBiO3遇酸溶液迅速分解，因此需要除去雜質氣體HCl，除去Cl?中的HCl應該選擇飽和食鹽水，故B中為飽和食鹽水，A正確；B．尾氣處理裝置D是用于除去多余的Cl2。Ca(OH)2的溶解度較低，應該選則NaOH溶液，B錯誤；C．充分攪拌能提高反應效率，NaBiO3遇沸水易分解，因此應該用冰水浴冷卻，C正確；D．打開漏斗N是為了平衡氣壓，保證NaOH溶液順利流下，NaOH與濃鹽酸反應，阻止Cl?的繼續(xù)生成，且能吸收氯氣防止污染，D正確；故選B。解題要點解題要點【答案】B答案選B。A．a處變?yōu)槌壬f明的氧化性比的強B．b處變?yōu)樗{色，說明的氧化性比的強D．d處紅色褪去，可能是生成某種具有漂白性的物質所致【答案】B【詳解】A．a處變?yōu)槌壬l(fā)生的反應為氯氣與溴化鉀溶液反應生成氯化鉀和溴單質，說明氧化劑氯氣的氧化性強于氧化產物溴，故A正確；B．結合選項A、由實驗裝置圖可知，b處變?yōu)樗{色發(fā)生的反應為氯氣與碘化鉀溶液反應生成氯化鉀和碘單質，未發(fā)生溴與碘化鉀溶液的置換反應，無法比較溴和碘的氧化性強弱，故B錯誤；C．濃鹽酸具有揮發(fā)性，制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，則c處酸性高錳酸鉀溶液褪色可能是揮發(fā)出的氯化氫與酸性高錳酸鉀溶液反應生成硫酸鉀、硫酸錳、氯氣和水所致，故C正確；D．氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，具有強氧化性的次氯酸鈉能使有機色質漂白褪色，則d處紅色褪去可能是氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成的次氯酸鈉將酚酞漂白所致，故D正確；故選B?？键c二候氏制堿法—氯堿工業(yè)【提出問題】燒堿樣品中含有哪些雜質？【猜想】猜想二：可能含有NaCl，作出此猜想的依據(jù)是：(用簡潔的文字表述)。【設計實驗】(2)完成下表：實驗步驟實驗現(xiàn)象解釋或結論①取適量燒堿樣品置于試管中加水溶解，并用手觸摸試管外壁試管外壁發(fā)熱原因是②向①所得的溶液中逐漸加入稀硝酸至過量一開始無明顯現(xiàn)象，一段時間后生能使澄清石灰水渾濁的氣體樣品中含有的雜質是③向②所得的溶液中滴加幾滴(化學式)溶液產生白色沉淀樣品中含有的雜質是【交流與討論】(3)小明同學提出：“上述實驗中稀硝酸也可以用稀鹽酸代替”，你認為他的觀點(填“正確”或“不正確”)?！敬鸢浮?1)可能有少量的氯化鈉沒有反應(2)氫氧化鈉固體溶于水放熱碳酸鈉AgNO3氯化鈉(3)不正確【詳解】（1）由分析可知，若氯化鈉溶液沒有完全電解，制得的燒堿中可能含有未反應的氯化鈉雜質，故答案為：可能有少量的氯化鈉沒有反應；（2）①取適量燒堿樣品置于試管中加水溶解，并用手觸摸試管外壁，試管外壁發(fā)熱說明氫氧化鈉固體溶于水的過程是放熱過程；②向①所得的溶液中逐漸加入稀硝酸至過量，一開始無明顯現(xiàn)象，一段時間后生能使澄清石灰水渾濁的氣體說明樣品中含有碳酸鈉雜質；③向②所得的溶液中滴加幾滴硝酸銀溶液產生白色沉淀，說明白色沉淀為氯化銀，樣品中含有氯化鈉雜質，故答案為：氫氧化鈉固體溶于水放熱；碳酸鈉；AgNO3；氯化鈉；（3）若用稀鹽酸代替稀硝酸，鹽酸會引入氯離子，干擾樣品中氯化鈉的檢驗，所以“上述實驗中稀硝酸也可以用稀鹽酸代替”的觀點是不正確的，故答案為：不正確；解題要點解題要點原料飽和食鹽水、NH3、CO2——合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣；其反應為：C＋H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))CO＋H2，CO＋H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))CO2＋H2。原理NH3＋CO2＋NaCl＋H2O＝NH4Cl＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3，NH4HCO3＋NaCl＝NH4Cl＋NaHCO3↓2NaHCO3eq\o(====,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O生產流程設計Ⅰ的循環(huán)，可使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上綠色化學思想循環(huán)使用的物質為：NaCl、CO2【變式21】氯氣是一種重要的化工原料，自來水的消毒、農藥生產、藥物合成都需要它。(1)工業(yè)上通常采用電解法制氯氣，請觀察下圖后回答下列問題：通電后，b側產生的氣體用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，現(xiàn)象是變藍?；瘜W方程式為。(2)某學生設計如圖所示的實驗裝置，利用氯氣與潮濕的熟石灰反應制取少量漂白粉（這是一個放熱反應），回答下列問題：①在A裝置中制取氯氣，請寫出反應的化學方程式。②漂白粉在U形管中產生，其化學方程式是。③裝置C的作用是。(3)此實驗所得漂白粉的有效成分偏低，該學生經分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)，主要原因是在U形管中還存在兩個副反應：①溫度較高時氯氣與熟石灰反應生成Ca(ClO3)2，為避免此副反應的發(fā)生，可采取的措施是。②試判斷另一個副反應：（用化學方程式表示），為避免此副反應的發(fā)生，可以在A與B之間連接一個裝有的洗氣瓶?！敬鸢浮?1)Cl2＋2KI=I2＋2KCl(3)冷卻B裝置2HCl＋Ca(OH)2=CaCl2＋2H2O飽和氯化鈉溶液【詳解】（1）氯氣能置換出碘化鉀中的碘單質，使試紙變藍，反應的化學方程式是Cl2＋2KI=I2＋2KCl。（2）①在A裝置中二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯氣，反應的化學方程式是MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。②U形管中，氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、次氯酸鈣、水，反應的化學方程式是2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。③氫氧化鈉吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣。（3）①溫度較高時氯氣與熟石灰反應生成Ca(ClO3)2，所以冷卻B裝置可以避免此副反應發(fā)生。②氯氣中含有雜質氯化氫，氫氧化鈣與氯化氫反應，反應的化學方程式是2HCl＋Ca(OH)2=CaCl2＋2H2O；在A與B之間連接一個裝有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫，可避免此副反應的反應?！咀兪?2】我國化學家侯德榜發(fā)明了聯(lián)合制堿法，對世界制堿工業(yè)做出了巨大貢獻。聯(lián)合制堿法的主要過程如圖所示(部分物質已略去)。(1)①~③所涉及的操作方法中，包含過濾的是(填序號)。(2)根據(jù)圖，將化學方程式補充完整：。NH3＋CO2＋___________＋___________=NaHCO3↓＋NH4Cl(3)煅燒NaHCO3固體的化學方程式是。(4)下列說法中，正確的是(填字母)。a．CO2可循環(huán)使用b．副產物NH4Cl可用作肥料c．溶液B中一定含有Na+、NH、Cl(5)若檢驗溶液B中是否含有氯離子，可進行的操作方法是。(6)在下列方程式上寫出缺少的物質并配平方程式：①。___________Na2Cr2O7+___________HCl=___________NaCl+___________CrCl3+___________Cl2+___________②。___________ClO+___________CrO+___________=___________Cl+___________CrO+___________H2O【答案】(1)①③(2)NH3＋CO2＋NaCl＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl(3)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(4)abc(5)取少量樣品于試管中，先加入HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若產生白色沉淀，則溶液中有Cl(6)1Na2Cr2O7+14HCl=2NaCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O1ClO+2CrO+2OH=1Cl+2CrO+1H2O【詳解】（1）分析可知①

～

③所涉及的操作方法中，分離固體和液體的操作是過濾，包含過濾的是①③，②是加熱，故答案為：①③；（2）氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳生成碳酸氫鈉和氯化銨，反應的化學方程式：NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；（3）碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，反應的化學方程式：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；（4）a．開始通入二氧化碳反應，最后碳酸氫鈉受熱分解生成的CO2可循環(huán)使用，故a正確；b．副產物NH4Cl含有氮元素，是植物所需要的營養(yǎng)元素，可用作肥料，故b正確；故答案為：abc；（5）檢驗氯離子需要加入稀硝酸和硝酸銀，產生白色沉淀氯化銀證明含有氯離子，操作方法是：取少量樣品于試管中，先加入HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若產生白色沉淀，則溶液中有Cl；（6）①Cr元素化合價從+6降低至+3，氯元素化合價從1升高至0價，生成1個氯氣時轉移2個電子，由得失電子守恒，反應共轉移6個電子，Na2Cr2O7系數(shù)為1，CrCl3為2，Cl2為3，由原子守恒可知產物缺H2O，最后配平化學方程式為1Na2Cr2O7+14HCl=2NaCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O；考點三價類二維圖【例3】“價類”二維圖是學習元素及其化合物知識的重要模型。氯元素的“價類”二維圖如圖所示，a~e分別代表5種不同的純凈物。已知：e是鈉鹽。下列說法錯誤的是A．a能使紫色石蕊試液變紅 B．c的酸性比硫酸強C．b和d都具有漂白性 D．e是漂白液的有效成分【答案】C【詳解】A．a為HCl，其水溶液顯酸性，則a能使紫色石蕊試液變紅，A正確；B．氯的非金屬性比硫強，c為HClO4，是氯的最高價含氧酸，則其酸性比硫酸強，B正確；C．b為Cl2，干燥的氯氣沒有漂白性，次氯酸有漂白性，C錯誤；D．氯氣與NaOH溶液反應制備漂白液，其有效成分是次氯酸鈉，D正確；故選C。解題要點在氯及其化合物的“價—類”二維圖中填充Cl2、HCl、NaCl、HClO、NaClO、Ca(ClO)2。完成上述轉化關系中①～⑧的化學方程式(合理即可)。解題要點在氯及其化合物的“價—類”二維圖中填充Cl2、HCl、NaCl、HClO、NaClO、Ca(ClO)2。完成上述轉化關系中①～⑧的化學方程式(合理即可)。①MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；②Cl2＋H2OHCl＋HClO；③2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；④NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O；⑤2HClOeq\o(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑；⑥2NaCl＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；⑦2Fe＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(點燃))2FeCl3；⑧2FeCl2＋Cl2===2FeCl3?！咀兪?1】含氯元素物質的“價類”二維圖如圖所示。A．相同質量的乙的消毒效率比甲的低B．可存在甲→戊→已→甲的循環(huán)轉化關系C．冷卻氯化銅溶液，溶液變?yōu)辄S綠色D．新制甲溶液在光照過程中，有氣泡冒出，溶液導電性減弱【答案】B【詳解】A．ClO2作消毒劑時，氯元素的化合價由＋4價變?yōu)?價，即6.75gClO2轉移5mol電子，Cl2作消毒劑時，氯元素的化合價由0價變?yōu)?價，即71gCl2轉移2mol電子，則相同質量的ClO2轉移的電子更多，所以ClO2的消毒效率比Cl2的高，故A錯誤；D．氯氣溶于水生成HClO和HCl，光照下HClO分解為HClO和氧氣，弱酸轉化為強酸，導電性增強，故D錯誤；故答案為B?！咀兪?2】利用“價類二維圖”可以系統(tǒng)地研究含氯物質的性質及其轉化關系，氯元素的價類二維圖如圖所示：回答下列問題：(1)a物質的化學式為。(2)寫出b物質在光照條件下反應的化學方程式為。①C裝置中的試劑為(填試劑名稱)；其作用是。②D裝置的作用是，用一件儀器裝填適當試劑后，也可起到C和D的作用，所裝填的試劑為(填名稱)。【答案】(1)Cl2O7(3)濃硫酸防止D中的水蒸氣進入B尾氣處理，吸收多余的氯氣堿石灰(4)17.4g【詳解】（1）a是+7價氯的氧化物，a物質的化學式為Cl2O7；（3）①氯氣經過濃硫酸干燥后和鐵粉在裝置A中加熱條件下生成氯化鐵，F(xiàn)eCl3易升華，B收集FeCl3，為了防止D中的水蒸氣進入B裝置，在B、D之間加上干燥裝置C，所以C裝置中的試劑為濃硫酸；②氯氣有毒，氫氧化鈉能吸收氯氣，D裝置的作用是尾氣處理，吸收多余的氯氣；C的作用是防止水蒸氣進入B裝置，D吸收氯氣，用一件儀器裝填適當試劑后，也可起到C和D的作用，所裝填的試劑為堿石灰?；A達標1．實驗室可用SiC與Cl2反應(SiC＋2Cl2SiCl4＋C)制取少量SiCl4(沸點為57.6℃，易水解)。下列實驗原理和裝置不能達到實驗目的的是A．用裝置甲制取氯氣 B．用裝置乙得到純凈干燥的Cl2C．用裝置丙制取四氯化硅 D．用裝置丁收集四氯化硅并吸收尾氣【答案】B【詳解】A．二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下生成氯化錳、氯氣、水，用裝置甲制取氯氣，故不選A；

B．制取純凈干燥的Cl2，應該先除雜后干燥，故選B；C．SiC＋2Cl2SiCl4＋C，用裝置丙制取四氯化硅，故不選C；

D．SiCl4沸點為57.6℃，用冰水收集SiCl4，為防止SiCl4水解，用堿石灰吸收尾氣，故不選D；選B。2．王昌齡的著名詩句“貴客廊坊細鹽車，五門樹色綠松華”既體現(xiàn)了廊坊的悠久歷史，也反映了從古至今食鹽的重要地位。下列敘述不正確的是A．食鹽可用于食品調味劑和防腐劑B．用排飽和食鹽水法收集，可減少的損失D．聯(lián)合制堿法的核心工藝為向飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳【答案】C【詳解】A．食鹽具有調味和抑制微生物生長的作用，可用于食品調味和防腐，A正確；B．飽和食鹽水中Cl濃度高，抑制Cl2的溶解，減少Cl2損失，B正確；C．粗鹽提純時，若最后加入BaCl2，會引入Ba2+且無法去除，正確順序應為先加BaCl2，再加Na2CO3和NaOH，C錯誤；D．聯(lián)合制堿法需先通NH3使溶液堿性增強，再通CO2以促進NaHCO3析出，D正確；故選C。3．在“價類”二維圖中融入“杠桿模型”，可直觀辨析部分物質間的轉化及其定量關系。圖中的字母分別代表常見的含氯元素的物質，下列相關推斷合理的是A．d能使鮮花褪色，說明d具有漂白性B．等濃度的b、c溶液，b溶液酸性更強D．加熱條件下，足量二氧化錳和含4mola的濃溶液充分反應可制得1mold氣體【答案】CD．二氧化錳和濃鹽酸混合加熱，隨著反應的進行，鹽酸濃度變稀，反應不再發(fā)生，故加熱條件下，足量二氧化錳和含4mol的濃溶液充分反應可制得的物質的量小于1mol，D不符合題意；故答案為C。4．某研究小組制備Cl2并收集Cl2，裝置如下圖所示。下列說法不正確的是A．裝置a中的反應體現(xiàn)濃鹽酸的酸性和還原性B．裝置a中的反應氧化劑和還原劑的物質的量之比為1：4C．裝置b中用飽和食鹽水吸收揮發(fā)的HCl氣體D．裝置c用向上排空氣法收集氯氣應長管進短管出【答案】BB．MnO2為氧化劑，HCl為還原劑(4個HCl分子中只有2個作還原劑)，氧化劑和還原劑的物質的量之比為1：2，B錯誤；C．根據(jù)分析，裝置b中用飽和食鹽水吸收揮發(fā)的HCl氣體，C正確；D．根據(jù)分析，c中收集氯氣，氯氣密度比水大，應選用向上排空氣法收集，應長管進短管出，D正確；故選B。A．導管a可平衡壓強，可以使?jié)恹}酸順利流下B．裝置中加入飽和食鹽水，既可除去，也可用于儲存【答案】D【詳解】A．導管a連通分液漏斗和燒瓶，可平衡壓強，可以使?jié)恹}酸順利流下，A正確；B．b裝置中加入飽和食鹽水，實驗過程中打開和之間的旋塞，可除去，實驗結束，關閉旋塞，可用于儲存，B正確；故選D。6．實驗室用如圖裝置制取、提純、收集及尾氣處理，其中不能達到實驗目的的是A．制取B．除去中少量的C．收集D．吸收尾氣中的A．A B．B C．C D．D【答案】B【詳解】A．實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱，制取氯氣，故A正確；B．飽和食鹽水能除去氯氣中的HCl雜質，但氣體應從長管進，從短管出，故B中圖示裝置不能達到實驗目的，故B錯誤；C．氯氣密度比空氣大，用向上排空氣法收集氯氣，故C正確；D．氯氣有毒，用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的氯氣，故D正確；答案尋B。A．工業(yè)上可利用生成的H2和Cl2制鹽酸B．每生成1個Cl2轉移電子數(shù)為2C．獲得的主要產品除Cl2外，還有燒堿和H2D．工業(yè)上可用澄清石灰水吸收Cl2聯(lián)合生產漂白粉【答案】D【詳解】A．氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體，工業(yè)上可利用生成的H2和Cl2制鹽酸，故A正確；D．氫氧化鈣微溶于水，澄清石灰水濃度小，工業(yè)上可用石灰乳吸收Cl2聯(lián)合生產漂白粉，故D錯誤；故選：D。8．二氧化氯是一種比較安全的消毒劑。某實驗小組以氯氣和亞氯酸鈉為原料制備二氧化氯。ⅲ.飽和食鹽水中的濃度增大，會有NaCl晶體析出。(3)反應一段時間后，裝置B中觀察到有NaCl晶體析出，可能由以下兩個原因導致：ⅰ.濃鹽酸揮發(fā)產生的HCl溶解在飽和食鹽水中，提高了濃度；ⅱ.。【答案】(1)氧化性(3)氯氣與水反應產生，提高了濃度（3）結合題給信息可知，飽和食鹽水中的濃度增大，會有NaCl晶體析出，則觀察到有NaCl晶體析出應該是由于氯離子濃度增大導致的，氯離子可能來源于鹽酸的揮發(fā)，也可能來源于氯氣和水的反應，故答案為：氯氣與水反應產生，提高了濃度；回答下列問題：(1)裝置D的作用。(2)裝置C中若沒有冰水浴則可能發(fā)生的副反應化學方程式為。(3)充分反應后靜置，取裝置C中上層清液加入飽和KOH溶液，析出紫黑色晶體，過濾。使用飽和KOH溶液的作用是?！敬鸢浮?1)吸收未反應的氯氣，防止污染空氣(3)降低K2FeO4溶解度，使K2FeO4充分析出【詳解】（1）由分析知，D裝置中用氫氧化鈉吸收未反應的氯氣，防止污染空氣；（3）K2FeO4易溶于水、微溶于濃KOH溶液，所以向裝置C中加入飽和KOH溶液，降低K2FeO4溶解度，使K2FeO4充分析出；10．氯氣是一種重要的化工原料，是氯堿工業(yè)的主要產品之一，也是一種常用消毒劑。(1)氯堿工業(yè)生產氯氣的化學方程式為：。(2)工業(yè)上常將氯氣轉化為漂白粉，漂白粉的有效成分為：(填化學式)。(3)某興趣小組為研究Cl2的性質，設計了如圖所示裝置。裝置III中夾持裝置已略去，其中a為干燥的品紅試紙，b為濕潤的品紅試紙。①裝置Ⅰ中反應的離子方程式為：。②裝置Ⅱ的作用是；裝置Ⅴ的作用是。③實驗過程中，裝置IV中的實驗現(xiàn)象為；裝置III用于證明干燥的氯氣無漂白性，但實驗結束后該組學生發(fā)現(xiàn)a、b中紅色均褪去，分析a處褪色的可能原因。(2)Ca(ClO)2(3)4H++2Cl+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O除去氯氣中的氯化氫氣體吸收剩余的氯氣，防止污染空氣無色溶液變藍色氯氣中有水蒸氣（2）漂白粉的主要成分是氯化鈣和次氯酸鈣，其中有效成分是Ca(ClO)2（3）①裝置Ⅰ中是用濃鹽酸和二氧化錳加熱制備氯氣的，反應的離子方程式為4H++2Cl+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O。②裝置Ⅱ的試劑是飽和的食鹽水，其作用是吸收濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體，裝置Ⅴ中的試劑是氫氧化鈉溶液，其作用是吸收剩余的氯氣，防止污染空氣。③裝置IV中的試劑是淀粉碘化鉀溶液，通入氯氣后，碘化鉀能被氯氣氧化成碘單質，淀粉溶液遇碘單質變藍，所以裝置IV中現(xiàn)象是無色溶液變藍色。從食鹽水中出來的氯氣含有少量水蒸氣，從而使其也具有漂白性，所以a處品紅試紙也會褪色。綜合應用A．用裝置甲制取 B．用裝置乙除去【答案】A【詳解】A．濃鹽酸、二氧化錳加熱制備氯氣，裝置甲沒有酒精燈，無法達到實驗目的，A項符合題意；B．飽和食鹽水可以吸收HCl，不會引入新雜質，可以達到實驗目的，B項不符合題意；D．氯氣有毒，易污染環(huán)境，可以通過用氫氧化鈉可以與氯氣反應除去，可以達到實驗目的，D項不符合題意；答案選A。12．NaCl是一種重要的化工原料，利用其制備燒堿和HCl的原理如圖所示，下列說法不正確的是B．反應①中的氧化劑和還原劑的質量比為117:36C．反應①②均屬于氧化還原反應D．純凈的H2能在Cl2中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰【答案】BB．反應①中，水是氧化劑，NaCl是還原劑，若參加反應的NaCl為2mol，則消耗H2O的物質的量為2mol，根據(jù)2H2O+2e=H2↑+2OH可知，2mol水均作氧化劑，氧化劑和還原劑的質量比為(2mol×18g/mol):(2mol×58.5g/mol)=36:117，B不正確；C．反應①和②中，均有元素(H、Cl元素)化合價發(fā)生變化，都屬于氧化還原反應，C正確；D．純凈的H2能在Cl2中安靜地燃燒，生成HCl，同時發(fā)出蒼白色火焰，D正確；故選B。13．有關氯氣制備的裝置如圖所示，下列說法不正確的是B．可用飽和碳酸氫鈉溶液代替飽和NaCl溶液C．圖中濃硫酸的作用是干燥氯氣D．圖中采用了向上排空氣法收集氯氣【答案】B【詳解】A．制備氯氣時，二氧化錳中錳元素化合價由+4價變?yōu)?2價，化合價降低，二氧化錳作氧化劑，A正確；B．飽和碳酸氫鈉溶液會和揮發(fā)出來的HCl反應生成CO2，引入新雜質，且氯氣也和碳酸氫鈉溶液反應，所以不能用飽和碳酸氫鈉溶液代替飽和NaCl溶液，B錯誤；C．濃硫酸具有吸水性，裝置中濃硫酸的作用是干燥氯氣，C正確；D．氯氣的密度大于空氣的密度，圖中采用的是向上排空氣法收集氯氣，D正確；故選B。14．下列說法正確的是A．圖Ⅰ實驗收集到的中只含有HCl一種雜質B．圖Ⅱ實驗可用于測定氯水的pHC．圖Ⅲ實驗中產生了棕黃色的霧D．圖Ⅳ實驗現(xiàn)象不能說明干燥的氯氣有漂白性【答案】D【詳解】A．圖I實驗收集到的氯氣中含有HCl、水蒸氣，故A錯誤；B．氯水中含有次氯酸，次氯酸具有漂白性，不能用pH試紙測氯水的pH，故B錯誤；C．圖III實驗中生成氯化銅，現(xiàn)象為產生了棕黃色的煙，故C錯誤；D．鮮花中含有水，氯氣和水反應生成具有漂白性的次氯酸，鮮花褪色，不能說明干燥的氯氣有漂白性，故D正確；選D。已知：石棉絨是一種耐火材料，不參與反應。下列敘述正確的是A．裝置A利用濃鹽酸的揮發(fā)性和還原性制取氯氣C．石棉絨的作用是增大反應物的接觸面積，使反應更充分【答案】C【詳解】A．裝置A利用濃鹽酸的還原性制取氯氣，反應中還體現(xiàn)了鹽酸的酸性，故A錯誤；C．石棉絨的作用是增大反應物的接觸面積，使反應更充分，故C正確；故答案為C。A．用裝置甲制取氯氣 B．用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C．用裝置丙收集氯氣 D．用裝置丁吸收剩余的氯氣【答案】CB．除去氯氣中的少量氯化氫，用飽和氯化鈉溶液洗氣，應長管通入氣體，短管導出氣體，B錯誤；C．氯氣的密度比空氣大，采用向上排空氣法收集，C正確；D．吸收剩余的氯氣應用氫氧化鈉溶液，D錯誤；故選C。17．實驗室制備氯氣，下列相關原理、裝置、操作正確的是A．制氣B．凈化C．收集Cl2D．尾氣處理A．A B．B C．C D．D【答案】D【詳解】A．MnO2與濃鹽酸混合加熱，發(fā)生氧化還原反應制氯氣，由于裝置圖沒有加熱儀器，因此不能用于制取氣體，A錯誤；B．由于濃鹽酸具有揮發(fā)性，使制取的Cl2中含有雜質HCl氣體，要利用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl，同時減少Cl2的消耗，導氣管應該是長進短出，圖示導氣管是短進長出，因此不能達到凈化Cl2的目的，B錯誤；C．Cl2的密度比空氣大，應該采用向上排空氣方法收集，圖示為向下排空氣的方法，因此不能用于收集Cl2，C錯誤；D．Cl2是大氣污染物，可根據(jù)Cl2能夠與堿NaOH反應產生可溶性物質的性質，用NaOH溶液進行尾氣處理，D正確；故合理選項是D。18．Cl2O是一種有強烈刺激性氣味的氣體，具有強氧化性，易與水反應生成HClO，與有機物或還原劑接觸或加熱時易燃燒爆炸，某研究小組利用HgO與Cl2制備Cl2O，裝置如圖所示。已知Cl2O的沸點為3.8℃，Cl2的沸點為34.6℃。下列說法正確的是A．裝置④⑤不能使用橡膠管連接 B．Cl2O和水的反應為氧化還原反應C．裝置③中盛裝的是飽和食鹽水 D．裝置⑤中液氨用于吸收Cl2O【答案】A【詳解】A．由題意可知，一氧化二氯與有機物或還原劑接觸或加熱時易燃燒爆炸，所以裝置④⑤不能使用橡膠管連接，A正確；B．Cl2O與水反應生成HClO，Cl2O+H2O=2HClO，反應前后元素的化合價不變，是非氧化還原反應，B錯誤；C．由分析可知，裝置③中盛有的濃硫酸用于干燥氯氣，C錯誤；D．裝置⑤中盛有的液氨沒有與一氧化二氯接觸，目的是用于冷凝收集一氧化二氯，D錯誤；故選A。19．某化學小組利用軟錳礦(主要成分MnO2)制備KMnO4，步驟如下：②步驟Ⅰ和Ⅱ中所用儀器或裝置如下：(1)裝置E的作用為。(2)步驟Ⅱ用Cl2氧化K2MnO4溶液，接口順序為a→(按氣流方向從左到右，用小寫字母表示，每個裝置只選用一次)。(3)下列有關實驗的說法正確的是________。A．步驟Ⅰ中的A裝置涉及的儀器有酒精燈、三腳架、泥三角、陶瓷坩堝和玻璃棒B．若B中濃鹽酸流速過快或沒有使用裝置D，都會導致KMnO4產率降低D．裝置E中可將NaOH溶液換為飽和NaHCO3溶液，吸收未反應的氯氣(4)某同學利用已知信息提出了另一種新的制備方法：向上述K2MnO4溶液中加入________，充分反應，然后過濾，再經過一系列操作得到KMnO4晶體。A．NaHSO3溶液 B．HI溶液 C．KHSO4溶液 D．稀醋酸(5)已知吸光度與高錳酸鉀濃度的關系如圖所示。稱取KMnO4樣品(不含K2MnO4)0.1250g配成1000mL溶液，取10mL稀釋至100mL，然后平行實驗測定吸光度，測得吸光度分別為0.110、0.090、0.180，計算樣品中KMnO4的質量分數(shù)為?！敬鸢浮?1)防倒吸；吸收Cl2，防止污染空氣(2)decbf(3)BD(4)CD(5)60.0%或0.600【詳解】（1）裝置E，倒扣的漏斗可以防倒吸，用氫氧化鈉溶液吸收多余的Cl2，防止污染空氣；（2）制得的氯氣先長導管進通入飽和食鹽水中除去氯化氫雜質，再通入錳酸鉀溶液中制取高錳酸鉀，最后通入E裝置進行尾氣處理，故順序為adecbf；（3）A．加熱灼燒過程中陶瓷坩堝會和氫氧化鉀反應，A錯誤；B．濃鹽酸流速過快或沒有使用裝置D，會使氯氣混有濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體，氯化氫氣體進入裝置C會降低溶液pH，同時也可能與具有強氧化性的錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，導致高錳酸鉀的產率減小，B正確；C．裝置C中還存在氯氣與氫氧化鈉的反應，C錯誤；D．裝置E中可將NaOH溶液換為飽和NaHCO3溶液，吸收未反應的氯氣，生成二氧化碳、氯化鈉、次氯酸，D正確；答案選BD。（4）A項，亞硫酸氫鈉具有還原性，能與具有強氧化性的錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，使錳元素化合價降低，故不合題意；B項，HI溶液具有還原性，能與具有強氧化性的錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，使錳元素化合價降低，故不合題意；C項，硫酸氫鉀能調節(jié)溶液pH，使錳酸鉀在溶液中發(fā)生歧化反應生成高錳酸鉀和二氧化錳，符合題意；D項，稀醋酸能降低溶液pH，使錳酸鉀在溶液中發(fā)生歧化反應生成高錳酸鉀和二氧化錳，故符合題意；故選CD；20．氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO，探究其氧化還原性質。已知：i．CCl4難溶于水且密度比水大，I2在CCl4中顯紫色。ii．氯氣與堿反應時溫度不同產物不同。(1)裝置①中，儀器A的名稱是，該裝置制取氯氣的化學方程式，其中氧化劑與還原劑物質的量之比為。(2)裝置②的目的是(請說明用什么試劑做什么用)。(3)裝置③中反應的化學方程式為。(4)裝置④中采用冰水浴冷卻的目的是。(5)裝置⑤的作用是吸收多余的氯氣，可選用試劑___________(填字母)A．水 B．NaOH溶液 C．飽和食鹽水 D．Na2SO3溶液(6)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中，滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣?，加入CCl4振蕩，靜置后CCl4層顯紫色，可知該條件下KClO3的氧化能力比NaClO(填“強”或“弱”)。(7)有效氯含量是指一定質量含氯消毒劑與多少質量的氯氣的氧化能力相當(即得電子數(shù)目相同)。則100mL0.02mol·L1KClO3溶液的有效氯含量為g。(8)反應結束后，繼續(xù)探究裝置④中試管內溶液的性質。現(xiàn)用注射器取少量裝置④中試管內溶液進行如下實驗。①若X溶液為濃鹽酸，當注射器中的溶液注入試管時，可觀察到濕潤淀粉KI試紙變藍，則濕潤pH試紙的現(xiàn)象是。②若X溶液為雙氧水，當注射器中的溶液注入試管時，在氣球處會收集到一種常見的無色無味氣體，且原溶液消毒能力大大降低，寫出該反應的離子方程式?！敬鸢浮?1)分液漏斗MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O1：2(2)用飽和食鹽水除去氯氣中混有的氯化氫氣體(3)3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O(4)避免溫度升高后生成NaClO3(5)BD(6)弱(7)0.426(8)先變紅后褪色ClO+H2O2=Cl+O2↑+H2O（2）由分析可知，裝置②中用飽和食鹽水去除氯氣中的HCl氣體；（3）裝置③中制備氯酸鉀，發(fā)生反應的化學方程式是3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O；（4）氫氧化鈉與氯氣反應有多種情況，溫度高時生成KClO3，采用冰水浴冷卻的目的是提高產品的純度，防止生成KClO3；（6）1號試管溶液顏色不變，說明KClO3不能氧化I，2號試管溶液變?yōu)樽厣尤隒Cl4振蕩，靜置后CCl4層顯紫色，說明NaClO將I氧化成I2，所以該條件下的KClO3氧化能力比NaClO弱；（8）①裝置④中的溶液為KClO和KCl溶液，若X為鹽酸，酸性溶液中次氯酸鉀和濃鹽酸反應生成氯氣，氯氣具有氧化性與KI反應生成碘單質，淀粉遇碘單質變藍；氯氣與水反應生成氯化氫和次氯酸，故氯氣遇到濕潤的pH試紙，試紙先變紅后褪色；②若溶液為雙氧水，當注射器中的溶液注入試管時，在氣球處會收集到一種常見的無色無味氣體，且原溶液消毒能力大大降低，說明KClO與H2O2反應生成NaCl、氧氣和水，該反應的離子方程式為ClO－+H2O2＝O2↑+Cl－+H2O。拓展培優(yōu)B．裝置和中的試劑均為濃硫酸，其作用是防止水蒸氣進入裝置和中D．實驗過程中應先點燃D處酒精燈預熱鋁粉，達到溫度后再點燃A處酒精燈【答案】B【詳解】A．裝置B應該裝飽和氯化鈉溶液除去氯氣中的HCl，不能裝飽和NaHCO3溶液，會生成雜質氣體二氧化碳，A錯誤；B．由于氯化鋁易水解，故C、F兩個裝置須裝濃硫酸，C是用來除去氯氣中的水，F(xiàn)是用于防止G中的水進入，B正確；D．由于裝置中有空氣，實驗過程中若先點燃D處酒精燈預熱Al粉會讓Al粉與空氣中的氧氣先反應而降低產率，故要先點A處酒精燈，讓生成的氯氣充滿了整個裝置之后，再點燃D處酒精燈開始反應，D錯誤；故選B。B．②中應盛裝飽和氯化鈉溶液C．反應時應先在③處加熱，再開始①處的加熱D．該實驗設計存在不足，應在⑤后連接裝有堿石灰的干燥管，防止空氣中的水蒸氣進入反應裝置【答案】AC．反應時應先在開始①處的加熱，使產生的氯氣充滿整個裝置，排除裝置中的空氣，再在③處加熱，故C錯誤；D．該實驗設計存在不足，應在④、⑤之間后連接裝有堿石灰的干燥管，防止裝置⑤中的水蒸氣進入裝置④，故D錯誤。答案為：A。下列說法正確的是【答案】B【詳解】A．甲中生成的氯氣中含有少量的氯化氫氣體，乙中裝飽和食鹽水除去氯氣中的HCl氣體，A錯誤；B．丙中有KOH，丁中有NaOH，均與氯氣發(fā)生反應，其離子反應方程式為：Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O，B正確；C．反應后丙中紫色溶液中含有：K2FeO4、KCl、KClO，加入稀硫酸產生Cl2，有可能發(fā)生反應為：ClO+Cl+2H+=Cl2↑+H2O，不能證明K2FeO4具有氧化性，C錯誤；答案為：B。24．如圖裝置可以達到實驗目的的是選項實驗目的X中試劑Y中試劑A用MnO2和濃鹽酸制取并收集純凈干燥的Cl2飽和食鹽水濃硫酸B用Na2SO3與濃鹽酸制取并收集純凈干燥的SO2飽和Na2SO3溶液濃硫酸C用Zn和稀鹽酸制取并收集純凈干燥的H2NaOH溶液濃硫酸DCaCO3和稀鹽酸制取并收集純凈干燥的CO2飽和NaHCO3溶液濃硫酸A．A B．B C．C D．D【答案】D【詳解】A.用MnO2和濃鹽酸制取Cl2需要加熱條件，圖示裝置不能完成，故A錯誤；B.用Na2SO3與濃鹽酸制取SO2，二氧化硫氣體中會混有氯化氫氣體，應用飽和的亞硫酸氫鈉進行除雜，若用亞硫酸鈉，二氧化硫會與亞硫酸鈉發(fā)生反應，故B錯誤；C.氫氣的密度比空氣的密度小，所以應用向下排空氣法進行收集，而圖示方法用的是向上排空氣法，故C錯誤；D.碳酸鈣與稀鹽酸反應生成的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體，可以用飽和的碳酸氫鈉進行除雜，后進行干燥可得到純凈的二氧化碳，故D正確；綜上所述，答案為D。25．Cl2O能與水反應生成次氯酸，可殺死新型冠狀病毒等多種病毒。一種制備Cl2O的原理為HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O，裝置如圖所示。已知：①Cl2O的熔點為116℃、沸點為3.8℃，具有強烈刺激性氣味、易溶于水；②Cl2O與有機物、還原劑接觸或加熱時會發(fā)生燃燒并爆炸。下列說法中正確的是（

）A．裝置③中盛裝的試劑是飽和食鹽水B．裝置④與⑤之間可用橡膠管連接C．從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2OD．通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋，減小爆炸危險【答案】D【詳解】A．裝置②、③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水、濃硫酸，保證進入④中試劑無水，故A錯誤；B．因Cl2O與有機物或還原劑接觸會發(fā)生燃燒并爆炸，則④⑤之間不用橡皮管連接，為了防止橡皮管燃燒和爆炸，故B錯誤；C．由沸點可知⑤中冷卻分離，最后出來的氣體為空氣及過量的Cl2，Cl2O在⑤中轉化為液態(tài)，故C錯誤；D．通干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋減少爆炸危險，減少實驗危險程度，避免接觸還原劑等而爆炸，故D正確；故答案為D。26．用惰性電極電解飽和食鹽水（含少量Ca2+、Mg2+）并進行相關實驗，電解一段時間后，各部分裝置及對應的現(xiàn)象如下：對應現(xiàn)象（1）中黑色固體變紅（2）電極a附近溶液出現(xiàn)渾濁（3）中溶液出現(xiàn)渾濁（4）中溶液紅色褪去下列對實驗現(xiàn)象解釋不正確的是（

）A．（1）中：CuO＋H2Cu＋H2OB．（2）中a電極：2H2O＋2e=H2↑+2OH，Mg2+＋2OH=Mg(OH)2↓C．（3）中：Cl2＋S2=S↓+2ClD．（4）中：Cl2＋H2OHCl+HClO【答案】D