2025版高一化學(xué)必修第一冊(cè) 十四 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 氯離子的檢驗(yàn)

十四氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯離子的檢驗(yàn)(30分鐘55分)題組過(guò)關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.(3分)在實(shí)驗(yàn)室可利用濃鹽酸與二氧化錳共熱制氯氣,制備裝置中應(yīng)安裝分液漏斗而不能使用長(zhǎng)頸漏斗,有關(guān)原因敘述錯(cuò)誤的是()A.防止氯氣通過(guò)漏斗擴(kuò)散到空氣中造成污染B.便于控制加入濃鹽酸的量C.因長(zhǎng)頸漏斗加熱時(shí)容易破裂D.盡量避免HCl揮發(fā)到空氣中【解析】選C。氯氣為黃綠色氣體,有毒性,直接排放會(huì)污染空氣,需要裝置密封,所以使用分液漏斗更好,A正確;通過(guò)控制漏斗活塞可以控制濃鹽酸的滴加速率,進(jìn)而控制反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速率,更加安全,B正確;長(zhǎng)頸漏斗不會(huì)直接加熱,不容易破裂,C錯(cuò)誤;濃鹽酸易揮發(fā)且有腐蝕性,排放進(jìn)空氣中有污染性,長(zhǎng)頸漏斗無(wú)法阻止裝置內(nèi)濃鹽酸的擴(kuò)散,D正確。2.(3分)下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.圖①用于氯氣的制取B.圖②用于證明氯氣具有漂白性C.圖③用于吸收多余的氯氣D.圖④用于除去氯氣中的氯化氫氣體【解析】選D。二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)需要加熱,A錯(cuò)誤;氯氣本身無(wú)漂白性,氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸有漂白性,B錯(cuò)誤;Ca(OH)2溶解度小,不能保證氯氣被完全吸收,C錯(cuò)誤;HCl氣體極易溶于水且Cl2在飽和食鹽水中溶解度較小,D正確。3.(3分)舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣是在1774年,當(dāng)時(shí)他正在研究軟錳礦(主要成分為二氧化錳),當(dāng)他將軟錳礦與濃鹽酸混合并加熱時(shí),產(chǎn)生了一種黃綠色的氣體,這種氣體的強(qiáng)烈的刺激性氣味使舍勒感到極為難受。后來(lái),人們又通過(guò)氯堿工業(yè)制備氯氣,它是一種重要的化工原料。對(duì)于反應(yīng)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,下列說(shuō)法正確的是()A.可用向下排空氣法收集Cl2B.H2O是還原產(chǎn)物C.二氧化錳和濃鹽酸在常溫下也可以反應(yīng)D.HCl是還原劑【解析】選D。氯氣密度大于空氣,用向上排空氣法收集,A錯(cuò)誤;氫元素和氧元素化合價(jià)沒(méi)有變化,H2O既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;二氧化錳和濃鹽酸在常溫下不反應(yīng),C錯(cuò)誤;HCl中氯元素部分化合價(jià)升高,作還原劑,D正確。4.(3分)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如圖,以下裝置中有幾處錯(cuò)誤()A.4B.5C.7D.9【解析】選C。該圖存在的錯(cuò)誤有①實(shí)驗(yàn)室制氯氣選用MnO2與濃鹽酸反應(yīng);②應(yīng)選用分液漏斗;③給圓底燒瓶加熱時(shí)要墊陶土網(wǎng);④該反應(yīng)需要加熱;⑤除雜時(shí)先除去HCl再用濃硫酸干燥,順序反了;⑥因?yàn)槁葰獾拿芏却笥诳諝?所以收集氯氣時(shí)要長(zhǎng)管進(jìn)短管出;⑦氯氣有毒,需要加尾氣處理裝置;綜合以上分析,該裝置中有7處錯(cuò)誤,故選C。5.(3分)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的化學(xué)方程式是MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制氯氣的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.還原劑是HCl,氧化劑是MnO2B.每生成1個(gè)Cl2分子轉(zhuǎn)移2個(gè)電子C.每消耗87gMnO2,起還原作用的HCl為146gD.生成的氯氣中含有水蒸氣和HCl【解析】選C。在MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑中,MnO2是氧化劑,HCl是還原劑,A正確;每生成1個(gè)Cl2分子轉(zhuǎn)移2個(gè)電子,B正確;在參加反應(yīng)的146gHCl中,只有73g被氧化,即起還原作用的HCl為73g,C錯(cuò)誤;由于濃鹽酸易揮發(fā)且反應(yīng)需要加熱,因此生成的氯氣中含有水蒸氣和HCl氣體,D正確。題組二:氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法與性質(zhì)綜合應(yīng)用6.(3分)實(shí)驗(yàn)室也可以用KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O?，F(xiàn)用如圖所示裝置制取純凈的無(wú)水CuCl2(部分儀器和夾持裝置已略去)。下列說(shuō)法正確的是()A.裝置C中試劑是飽和食鹽水,目的是除去HCl氣體B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,硬質(zhì)玻璃管中產(chǎn)生大量藍(lán)色的煙C.將裝置A中的KMnO4直接換為MnO2,也可完成該實(shí)驗(yàn)D.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先打開(kāi)A中分液漏斗的活塞,再加熱裝置D【解析】選D。裝置A用KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2,制得的Cl2中會(huì)混有揮發(fā)出的HCl和水蒸氣,裝置B中的試劑是飽和食鹽水用來(lái)除去HCl,裝置C中試劑是濃硫酸,目的是干燥氯氣,保證進(jìn)入裝置D的是純凈的Cl2,進(jìn)而制得CuCl2,最后的裝置E盛裝的試劑是NaOH,用來(lái)吸收多余的Cl2。根據(jù)分析,裝置C中試劑是濃硫酸,目的是干燥氯氣,A錯(cuò)誤;銅在氯氣中燃燒,產(chǎn)生棕黃色的煙,B錯(cuò)誤;MnO2與濃鹽酸常溫下不反應(yīng),C錯(cuò)誤;應(yīng)先打開(kāi)裝置A中分液漏斗的活塞,當(dāng)產(chǎn)生的氯氣充滿整套裝置時(shí),再點(diǎn)燃裝置D處酒精燈,D正確。7.(3分)(2024·邯鄲高一檢測(cè))如圖為某同學(xué)用高錳酸鉀和濃鹽酸制備氯氣,驗(yàn)證氯氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置,下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.脫脂棉中的無(wú)水氯化鈣可以用堿石灰代替B.該實(shí)驗(yàn)裝置可證明干燥的氯氣沒(méi)有漂白作用C.濕潤(rùn)藍(lán)色石蕊試紙先變紅,但也不能說(shuō)明生成了酸性物質(zhì)D.淀粉碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色,說(shuō)明氯氣將I2氧化【解析】選A。無(wú)水氯化鈣的作用是干燥氯氣,堿石灰會(huì)與氯氣反應(yīng),因此脫脂棉中的無(wú)水氯化鈣不能用堿石灰代替,故A錯(cuò)誤;從左邊出來(lái)的干燥氯氣,先與干燥品紅試紙接觸,品紅試紙不褪色,說(shuō)明干燥的氯氣沒(méi)有漂白作用,故B正確;由于HCl易揮發(fā),揮發(fā)的HCl可使?jié)駶?rùn)藍(lán)色石蕊試紙先變紅,故不能說(shuō)明生成了酸性物質(zhì),故C正確;淀粉碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色,先變藍(lán),是碘離子被氯氣氧化為單質(zhì)碘,淀粉遇單質(zhì)碘變藍(lán),后褪色,說(shuō)明氯水將I2氧化,故D正確。[延伸思考](1)圖中高錳酸鉀和濃鹽酸不加熱能制備氯氣嗎?提示:高錳酸鉀氧化性比二氧化錳更強(qiáng),不需要加熱就能將HCl氧化為氯氣。(2)圖中氣球的作用是什么?還可以將氣球換成什么裝置?提示:氣球作用為吸收尾氣氯氣,防止污染空氣。還可以將氣球替換成盛有堿石灰的球形干燥管。題組三:氯離子的檢驗(yàn)8.(3分)檢驗(yàn)Cl-時(shí)要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是()A.加速反應(yīng)的進(jìn)行B.排除某些雜質(zhì)離子的干擾C.生成不溶于水的沉淀D.增大沉淀的生成量【解析】選B。AgCl沉淀不溶于稀硝酸,但碳酸銀等沉淀溶于稀硝酸,故檢驗(yàn)Cl-時(shí)要用到AgNO3溶液和稀HNO3,其中加入稀HNO3的目的是排除雜質(zhì)離子的干擾,故B正確。9.(3分)(2024·唐山高一檢測(cè))自來(lái)水廠常用氯氣對(duì)生活用水進(jìn)行殺菌消毒。市場(chǎng)上有些不法商販為牟取暴利,用這樣的自來(lái)水冒充純凈水(離子的濃度非常低)出售,給人們的生活造成了一定的不良影響。在下列化學(xué)試劑中,可以用于鑒別這種自來(lái)水和純凈水的是()A.酚酞溶液 B.氯化鋇溶液C.氫氧化鈉溶液 D.硝酸銀溶液【解析】選D。Cl2消毒過(guò)的自來(lái)水中含有HCl和HClO,用AgNO3溶液即可鑒別,產(chǎn)生白色沉淀的是自來(lái)水,不產(chǎn)生沉淀的是純凈水。綜合應(yīng)用·拓思維10.(3分)歷史上曾有化學(xué)家用以下方法制取氯氣,反應(yīng)原理如圖所示。下列推斷不正確的是()A.反應(yīng)Ⅰ屬于復(fù)分解反應(yīng)B.反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為2CuCl2+O2===2Cl2+2CuOC.CuCl2是整個(gè)過(guò)程的催化劑D.該方法制取氯氣的主要原料是鹽酸和氧氣【解析】選C。反應(yīng)Ⅰ中CuO與HCl反應(yīng),生成氯化銅和水,為復(fù)分解反應(yīng),A正確;反應(yīng)Ⅱ中氧氣與氯化銅反應(yīng),化學(xué)方程式為2CuCl2+O2===2Cl2+2CuO,B正確;由圖知,CuO為催化劑,C錯(cuò)誤;由反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ可知,總反應(yīng)為HCl與氧氣反應(yīng)生成氯氣和水,則該方法制取氯氣的主要原料是鹽酸和氧氣,D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】Cl2和H2O2是常見(jiàn)的兩種氧化劑,經(jīng)查閱資料,Cl2氧化能力略強(qiáng)于H2O2,為了驗(yàn)證Cl2能否將H2O2氧化,某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(C中是30%雙氧水,酒精燈和夾持裝置略去)。將濃鹽酸注入圓底燒瓶A(其中黑色物質(zhì)是二氧化錳),反應(yīng)一段時(shí)間后關(guān)閉止水夾,試管D中的現(xiàn)象為液面下降,長(zhǎng)頸漏斗中液面上升,試管D中的氣體為無(wú)色,經(jīng)檢驗(yàn)氣體能使帶火星的木條復(fù)燃。除反應(yīng)H2O2+Cl2===2HCl+O2可能發(fā)生外,對(duì)試管D中氣體來(lái)源的判斷最不可能的是()A.D中的氣體為B中HClO分解產(chǎn)生的氧氣B.D中的氣體為C中H2O2和HClO分解產(chǎn)生的氧氣C.D中的氣體為D中NaClO分解產(chǎn)生的氧氣D.D中的氣體是C中生成的氧氣和少量沒(méi)有排凈的空氣【解析】選C。氯氣在飽和食鹽水中的溶解度比較小,溶解的少量氯氣與水反應(yīng)生成HClO,HClO易分解生成氧氣,故D中的氣體可能為B中HClO分解產(chǎn)生的氧氣,故A不符合題意;裝置C中,氯氣與水反應(yīng)生成HClO,HClO易分解生成氧氣,D中的氣體可能為C中H2O2和HClO分解產(chǎn)生的氧氣,故B不符合題意;裝置D中氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaClO,NaClO不易分解,D中的氣體不可能為D中NaClO分解產(chǎn)生的氧氣,故C符合題意;裝置C中產(chǎn)生O2,故D中的氣體可能是C中生成的氧氣和少量沒(méi)有排凈的空氣,故D不符合題意。11.(3分)有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶無(wú)標(biāo)簽溶液,為鑒別它們,取四支試管,每支試管分別裝入上述一種溶液,再向上述試管中加入少許剩下的一種溶液,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.若有三支試管出現(xiàn)沉淀時(shí),則后加入的是AgNO3溶液B.全部沒(méi)有明顯現(xiàn)象時(shí),則后加入的是NH4NO3C.一支試管出現(xiàn)氣泡,兩支試管出現(xiàn)沉淀時(shí),則后加入的是HCl溶液D.若只有兩支試管出現(xiàn)沉淀,其余兩支試管無(wú)明顯現(xiàn)象時(shí),則后加入的是BaCl2溶液【解析】選C。A正確,因?yàn)锳gNO3溶液與Na2CO3、BaCl2、HCl反應(yīng)均有白色沉淀生成,和NH4NO3溶液不反應(yīng);B正確,NH4NO3和上述溶液均不反應(yīng);C錯(cuò)誤,加入HCl溶液后,一種(Na2CO3)溶液出現(xiàn)氣泡,一種(AgNO3)溶液出現(xiàn)沉淀,其他沒(méi)有現(xiàn)象;D正確,加入BaCl2溶液,則Na2CO3、AgNO3兩種溶液產(chǎn)生沉淀。12.(12分)如圖所示,某小組同學(xué)擬用如圖儀器,在實(shí)驗(yàn)室中制備干燥、純凈的氯氣。請(qǐng)完成下列空白。(1)上述儀器正確連接后應(yīng)進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性。

(2)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。

【解析】(2)實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)飽和食鹽水的作用是除去氯氣中的HCl,

濃硫酸的作用是干燥氯氣。

(4)為防止污染空氣,實(shí)驗(yàn)時(shí)如圖燒杯所盛溶液化學(xué)式為NaOH,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2OH-+Cl2===Cl-+ClO-+H2O。

(5)下列說(shuō)法正確的是ACD(填字母)。

A.鈉、鐵和銅都能和氯氣反應(yīng),生成金屬氯化物B.液氯是氯氣的水溶液,它能使干燥的有色布條褪色C.氫氣在氯氣中燃燒,發(fā)出蒼白色火焰D.氯水中含有次氯酸,具有殺菌、漂白作用【解析】(5)鈉、鐵和銅都能和氯氣反應(yīng),生成氯化鈉、氯化鐵、氯化銅,故A正確;液氯是氯氣單質(zhì),它不能使干燥的有色布條褪色,故B錯(cuò)誤;氫氣在氯氣中燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,生成HCl,故C正確;氯水中含有HClO,具有殺菌、漂白作用,故D正確。遷移創(chuàng)新·提素能13.(10分)制取氯氣時(shí),向圓底燒瓶中逐滴滴加濃鹽酸時(shí)會(huì)遇到一個(gè)問(wèn)題:分液漏斗里的酸液不能順利滴下來(lái)。(1)為什么濃鹽酸不能順利滴下呢?提示:當(dāng)有氣體生成時(shí),燒瓶?jī)?nèi)的氣