-新教材高中化學(xué)課時(shí)檢測(cè)15氯氣的發(fā)現(xiàn)與制備含解析蘇教版必修第一冊(cè)

氯氣的發(fā)現(xiàn)與制備1．某化學(xué)小組用下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兩處明顯錯(cuò)誤B．該實(shí)驗(yàn)中收集氯氣的方法不正確C．為了防止氯氣污染空氣，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淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有氯氣逸出解析：選B氯氣的密度比空氣的大，可以用向上排空氣法收集，裝置正確，故選B。2．下列關(guān)于電解飽和氯化鈉溶液的說法不正確的是()A．電解產(chǎn)物為Cl2和NaB．電解過程中產(chǎn)生了黃綠色氣體C．電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，然后滴加酚酞溶液，溶液呈紅色D．用排水法可以收集到較純凈的氫氣解析：選A電解NaCl水溶液的產(chǎn)物為Cl2和NaOH、H2，故A錯(cuò)誤。3．實(shí)驗(yàn)室用兩種試劑用量制取氯氣：①用含4molHCl的濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng)；②用87gMnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。若不考慮HCl揮發(fā)，則反應(yīng)所得氯氣的物質(zhì)的量()A．方法①比方法②多 B．方法②比方法①多C．兩種方法一樣多 D．無法比較解析：選BHCl的量一定時(shí)，反應(yīng)一段時(shí)間后，濃鹽酸變稀，MnO2和稀鹽酸不反應(yīng)。4．欲除去Cl2中的少量HCl氣體，可選用()A．NaOH溶液 B．飽和食鹽水C．濃硫酸 D．石灰水解析：選B利用HCl極易溶于水而Cl2在飽和食鹽水中溶解度很小的原理。5．實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的試管壁上附有MnO2，除去附著的MnO2采用的試劑是()A．蒸餾水 B．KOH溶液C．稀鹽酸 D．熱的濃鹽酸解析：選DMnO2和稀鹽酸不反應(yīng)，所以必須用濃鹽酸，而且此反應(yīng)必須加熱。6．在實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí)，尾氣一般要用NaOH溶液吸收，而不用澄清石灰水吸收的理由是()A．氯氣不與石灰水反應(yīng)B．Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收的尾氣也很少C．氯氣與Ca(OH)2反應(yīng)生成的CaCl2難溶于水D．澄清石灰水能吸收空氣中的CO2而變渾濁解析：選BCa(OH)2在水中的溶解度較小，吸收Cl2的量較少，吸收不充分。注意D項(xiàng)與題目所問無關(guān)。7．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的說法正確的是()A．將混有HCl雜質(zhì)的Cl2通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶除去雜質(zhì)B．實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的反應(yīng)中，濃鹽酸表現(xiàn)酸性和氧化性C．實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置除去Cl2中少量的HClD．實(shí)驗(yàn)室制備Cl2，可用排飽和食鹽水法收集解析：選DCl2可與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2，引入新的雜質(zhì)，并且消耗Cl2，A項(xiàng)不正確；實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的反應(yīng)中，濃鹽酸表現(xiàn)酸性和還原性，B項(xiàng)不正確；用飽和食鹽水除去Cl2中少量的HCl氣體時(shí)，導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，C項(xiàng)不正確；因?yàn)镃l2能溶于水而難溶于飽和食鹽水，故實(shí)驗(yàn)室可用排飽和食鹽水法收集Cl2，D項(xiàng)正確。8．在實(shí)驗(yàn)室利用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣，制備裝置中應(yīng)使用分液漏斗而不能使用長頸漏斗，下列有關(guān)理由敘述錯(cuò)誤的是()A．防止氯氣擴(kuò)散到空氣中造成污染B．便于控制加入鹽酸的量C．長頸漏斗便于添加液體D．盡量避免氯化氫揮發(fā)到空氣中解析：選C長頸漏斗可以添加液體，但不能控制加入量，易使HCl和生成的氯氣擴(kuò)散到空氣中污染空氣，故C錯(cuò)誤。9．實(shí)驗(yàn)室制取氯氣后，產(chǎn)生的尾氣選用下列哪種方法處理最好()解析：選DCl2和NaOH反應(yīng)，故可用NaOH溶液吸收Cl2。又因?yàn)镃l2為有毒氣體，為防止其污染空氣，所以應(yīng)將導(dǎo)管插入液面以下。10．四種黑色粉末氧化銅、氧化亞鐵、二氧化錳、石墨粉，只需加入一種試劑即可將它們區(qū)別(可以加熱)，這種試劑是()A．氫氧化鈉溶液 B．稀硫酸C．濃鹽酸 D．蒸餾水解析：選CCuO與鹽酸生成藍(lán)色溶液，F(xiàn)eO與鹽酸生成淺綠色溶液，MnO2與濃鹽酸生成黃綠色氣體，而石墨粉不能與濃鹽酸反應(yīng)，故選C。11．18世紀(jì)70年代，瑞典化學(xué)家舍勒將軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，發(fā)現(xiàn)了氯氣的制備方法，該方法至今還是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的主要方法。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的說法正確的是()A．濃鹽酸在反應(yīng)中只起到酸性的作用B．將87gMnO2和足量濃鹽酸反應(yīng)，與將含有146gHCl的濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng)制得的氯氣一樣多C．為防止氯氣污染環(huán)境，必須進(jìn)行尾氣處理，可選用澄清石灰水D．收集氯氣時(shí)，可采用濕潤的淀粉-KI試紙進(jìn)行驗(yàn)滿解析：選D軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，在該反應(yīng)中，濃鹽酸中的一部分Cl由－1價(jià)變?yōu)镃l2中的0價(jià)，一部分化合價(jià)沒有變化，與Mn2＋結(jié)合形成鹽MnCl2，所以濃鹽酸在反應(yīng)中起到酸性和還原劑作用，A錯(cuò)誤；由于有足量濃鹽酸反應(yīng)，所以根據(jù)方程式可知87gMnO2會(huì)完全反應(yīng)，產(chǎn)生71gCl2,146gHCl與足量MnO2反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度降低，當(dāng)為稀鹽酸時(shí)反應(yīng)停止，所以生成氯氣的質(zhì)量小于71g，故兩種情況反應(yīng)產(chǎn)生Cl2的質(zhì)量不等，B錯(cuò)誤；Cl2是大氣污染物，在尾氣排放前要進(jìn)行處理，可根據(jù)Cl2能夠與堿反應(yīng)的性質(zhì)，用溶解度大的NaOH溶液進(jìn)行吸收，由于Ca(OH)2微溶于水，因此一般不使用澄清石灰水吸收，C錯(cuò)誤；氯氣具有強(qiáng)氧化性，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2，I2能使淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色，因此可用濕潤的淀粉-KI試紙進(jìn)行驗(yàn)滿，D正確。12．實(shí)驗(yàn)室制取下列各組氣體，所用氣體發(fā)生裝置相同的是()A．金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)制取H2、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制CO2B．金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)制取H2、氯酸鉀和二氧化錳混合制O2C．二氧化錳和濃鹽酸混合制Cl2、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制CO2D．二氧化錳和濃鹽酸混合制Cl2、金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)制取H2解析：選A根據(jù)反應(yīng)原理選取相應(yīng)的裝置：二氧化錳和濃鹽酸制氯氣、氯酸鉀與二氧化錳混合制氧氣，均需要加熱，而制取H2和CO2的反應(yīng)不需要加熱。13.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的一個(gè)電解氯化鈉溶液的裝置圖，a為飽和食鹽水，X、Y是兩個(gè)石墨電極，通過導(dǎo)線與直流電源相連。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)向U形管兩邊各滴入幾滴酚酞試液，請(qǐng)回答下列問題：(1)在X極附近觀察到的現(xiàn)象是______________________________________________________________________________________________________________________。(2)檢驗(yàn)Y電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_________________________________________________________________________________________________________________。(3)電解總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________________________________________。解析：電解NaCl水溶液，與電源正極相連的一端產(chǎn)生Cl2，與電源負(fù)極相連的一端產(chǎn)生H2和NaOH。答案：(1)放出無色氣體，溶液變紅(2)把濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在Y極一側(cè)的支管口，試紙變藍(lán)(3)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑14．下圖表示在沒有通風(fēng)櫥時(shí)制取純凈的氯氣時(shí)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(jiǎn)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(shí)，應(yīng)_________________________________________________，當(dāng)氯氣收集完畢時(shí)，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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：用飽和食鹽水可除去Cl2中混有的HCl，同時(shí)Cl2損失較少，故可用排飽和食鹽水法收集Cl2。處理制Cl2時(shí)的尾氣最好的試劑是強(qiáng)堿溶液。由于濃鹽酸會(huì)揮發(fā)，稀鹽酸不能反應(yīng)，故產(chǎn)生Cl2的質(zhì)量小于7.1g。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夾打開B夾，關(guān)閉A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(huì)降低，稀鹽酸將不再反應(yīng)15．下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制氯氣并回收氯化錳的實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)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．用裝置丙分離未反應(yīng)的二氧化錳和氯化錳溶液D．用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl2·4H2O解析：選C二氧化錳與濃鹽酸需要在加熱的條件下反應(yīng)制取氯氣，A不正確；除去氯氣中的少量氯化氫應(yīng)該用飽和氯化鈉溶液，且氣體應(yīng)是長口進(jìn)短口出，B不正確；二氧化錳不溶于水，因此分離二氧化錳和氯化錳溶液需要過濾，裝置丙是過濾裝置，C正確；溶液蒸干后不會(huì)帶有結(jié)晶水，D不正確。16．下列方法均可用來制備氯氣，現(xiàn)欲制備相同條件下相同體積的氯氣，消耗HCl最多的是()A．MnO2與濃HCl作用：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2OB．2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OC．KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2OD．Ca(ClO)2＋4HCl(濃)=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O解析：選A氯氣的制取。生成1摩爾氯氣，A消耗4摩爾濃鹽酸；B消耗eq\f(16,5)摩爾濃鹽酸；C消耗2摩爾濃鹽酸；D消耗2摩爾濃鹽酸，所以消耗濃鹽酸最多的為A。17．按下圖電解飽和NaCl溶液，寫出該電解池中發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)方程式：___________________________________________________________。將充分電解后所得溶液逐滴加入酚酞試液中，觀察到的現(xiàn)象是_______________。解析：該電解池中與電源正極相連的石墨一端，電解產(chǎn)物是Cl2，與電源負(fù)極相連的鐵棒一端，電解產(chǎn)物是NaOH和H2。由于Cl2不能排出，在自下而上的逸出過程中必然與NaOH發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，故總反應(yīng)為NaCl＋H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))NaClO＋H2↑(H2從氣體出口逸出)。將NaClO溶液滴到酚酞試液中，試液先變紅后褪色。答案：NaCl＋H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))NaClO＋H2↑試液先變紅后褪色18．實(shí)驗(yàn)室用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)時(shí)，若鹽酸濃度小于8mol·L－1時(shí)就不能生成Cl2?，F(xiàn)用20mL36.5%的濃鹽酸(密度1.18g·mL－1)與8.7gMnO2充分反應(yīng)，最多能收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣體積為多少升？(保留3位有效數(shù)字，不考慮反應(yīng)過程中溶液體積變化)解析：鹽酸濃度為eq\f(1000mL×1.18g·mL－1×36.5%,36.5g·mol－1×1L)＝11.8mol·L－1，當(dāng)濃度低于8mol·L－1時(shí)就不能反應(yīng)，所以實(shí)際參加反應(yīng)的HCl為0.02L×(11.8－8)mol·L