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2015-2016学年高中化学 4.2.2氯离子的检验、卤族元素和氯气的实验室制法练习 新人教版必修1


4.2.2 氯离子的检验、卤族元素和氯气的实验室制法
一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 5 分,共 50 分) 1.(2015·新题调研)在未知液中加入 AgNO3 溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉 淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,由此判断未 知液中含有( ) - 2- A.Cl 、SO4 - - B.Cl 、NO3 -

2- C.Cl 、CO3 - - D.Cl 、OH 【解析】 能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体应是 CO2,又因为加入稀 HNO3 后沉淀 2- - 部分溶解,故原溶液中除含有 CO3 外,还有 Cl 。 【答案】 C 2.(2015·济南高一检测)下列离子方程式书写正确的是( ) + - - A.氯气跟水反应 Cl2+H2O===2H +Cl +ClO B.二氧化锰跟浓盐酸共热制 Cl2 + - △ 2+ MnO2+4H +2Cl =====Mn +Cl2↑+2H2O C.向氯化亚铁溶液中通入氯气 2+ 3+ - Fe +Cl2===Fe +2Cl D.向稀漂白粉溶液中通入足量二氧化碳 2+ - Ca +2ClO +CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO 【答案】 B - + 【点拨】 A 项中 HClO 是弱酸,不能改写成 ClO 和 H ;C 项中得失电子不守恒;D 项 中 CO2 足量,应生成 Ca(HCO3)2。 3.将一盛满 Cl2 的试管倒立在水槽中,当日光照射相当一段时间后,试管中最后剩余 的气体约占试管容积的( ) 2 1 A. B. 3 2 1 1 C. D. 3 4 【答案】 B 【点拨】 1 mol Cl2 与 H2O 完全反应,最后分解生成 0.5 mol O2。 4.(2015·苏州高一检测)用下列两种方法制取氯气: ①用含氯化氢 146 g 的浓盐酸与足量的二氧化锰反应 ②用 87 g 二氧化锰与足量的浓 盐酸反应 则所得氯气( ) A.②比①多 B.①比②多 C.一样多 D.无法比较 【答案】 A 【点拨】 从 HCl 与 MnO2 反应的化学方程式上可知 146 g HCl 与 87 g MnO2 恰好完全反 应,但制 Cl2 时须用浓盐酸才能反应。①中反应进行一段时间后,随盐酸浓度降低,反应不 再进行,故 146 g HCl 不能完全反应;②中浓盐酸足量,故 MnO2 可完全反应。因此②产生 气体多。 5.为了证明氯酸钾晶体中含氯元素,选用给出的试剂和操作,其操作顺序正确的是 ( ) ①滴加 AgNO3 溶液 ②加水溶解 ③过滤、取滤液 ④与二氧化锰混合加热 ⑤加稀 HNO3 ⑥与浓盐酸反应 ⑦加 NaOH 溶液加热 ⑧用淀 粉碘化钾 A.⑥⑦①⑤ B.⑥⑧ C.④②③①⑤ D.②①⑤ - - 【解析】 首先将 ClO3 中的 Cl 转变成 Cl ,然后按操作步骤进行检验。

【答案】 C 6.(2015·福州高一检测)下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e 是浸有相 关溶液的滤纸。 向 KMnO4 晶体滴加一滴浓盐酸后, 立即用另一培养皿扣在上面。 已知: 2KMnO4 +16HCl===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O

对实验现象的“解释或结论”正确的是( ) 选项 实验现象 解释或结论 A a 处变蓝,b 处变红棕色 氧化性:Cl2>Br2>I2 B c 处先变红,后褪色 氯气与水生成了酸性物质 C d 处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质 2+ - D e 处变红色 还原性:Fe >Cl 【答案】 D 【点拨】 a 处变蓝,b 处变红棕色只能说明氧化性:Cl2>Br2,Cl2>I2,A 项错误;c 处 先变红,说明氯气与水反应生成了酸性物质,c 处后褪色,是由于次氯酸具有漂白性,B 项 错误;d 处立即褪色,说明氯气与水反应生成了酸性物质将氢氧化钠中和掉,C 项错误;e 2+ 3+ 3+ - 2 处变红色,由于 Fe 被氧化为 Fe ,Fe 与 SCN 反应生成红色溶液,由此可见还原性是 Fe + - >Cl ,D 项正确。 7.(双选)(2015·经典习题选萃)某同学用以下装置制备并检验 Cl2 的性质。下列说法 正确的是( )

A.Ⅰ图:若 MnO2 过量,则浓盐酸可全部消耗完 B.Ⅱ图:证明新制氯水具有酸性和漂白性 C.Ⅲ图:产生了棕黄色的雾 D.Ⅳ图:湿润的有色布条褪色 【答案】 BD 【点拨】 MnO2 和浓盐酸在加热条件下反应,随着反应的进行,浓盐酸浓度变小,MnO2 不与稀盐酸反应,故即使 MnO2 过量,盐酸也不能全部消耗完,A 项错误;铜丝在 Cl2 中燃烧, 生成棕黄色的烟,C 项错误。 8.现有盐酸、NaCl 溶液、NaOH 溶液和新制氯水,可用来区别它们的一种试剂是( ) A.AgNO3 溶液 B.酚酞溶液 C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水 【答案】 C 【点拨】 盐酸遇紫色石蕊溶液变红,NaCl 溶液遇紫色石蕊溶液无明显现象,NaOH 溶 液遇紫色石蕊溶液变蓝,新制氯水遇紫色石蕊溶液先变红后褪色。

(

9.(2015·福建福州期末)利用下列实验装置完成相应的实验,不能达到实验目的的是 )

【答案】 D 【点拨】 因 Cl2 密度比空气大,故应用向上排空气法收集,D 项收集装置应长导管进 气,短导管出气。 10. NaCl 是一种化工原料,可以制备一系列物质 ( 如下图所示) 。下列说法正确的是 ( )

A.25℃,NaHCO3 在水中的溶解度比 Na2CO3 的大 B.石灰乳与 Cl2 的反应中,Cl2 既是氧化剂,又是还原剂 C.常温下干燥的 Cl2 能用钢瓶贮运,所以 Cl2 不与铁反应 D.上图所示转化反应都是氧化还原反应 【答案】 B 【点拨】 常温下,NaHCO3 的溶解度比碳酸钠小,A 错;石灰乳与 Cl2 的反应属于歧化 反应,B 对;铁与氯气需在点燃条件下进行反应,C 错;生成 NaHCO3 的反应不是氧化还原反 应,D 错。 二、非选择题(本题包括 5 小题,共 50 分) 11.(8 分)(2015·昆明高一检测)消毒液在我们日常生活中必不可少,请结合相关知识 回答下列问题。 (1) 生 产 消 毒 液 是 将 氯 气 通 入 NaOH 溶 液 中 , 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ____________________________。 (2)取少量消毒液滴加 AgNO3 溶液,现象是出现白色沉淀,说明消毒液中有________离 子。 (3)消毒液稀释后喷洒在空气中,可以生成有漂白性的物质,请写出此过程的离子反应 方程式:________________________________; 该物质有漂白性是因为它有强氧化性, 但是它也很不稳定, 请写出它分解的化学方程式: ________________________。 - - - 【答案】 (1)Cl2+2OH ===ClO +Cl +H2O - (2)氯(Cl ) - 2- - - (3)2ClO +H2O+CO2===CO3 +2HClO(或 ClO +H2O+CO2===HCO3 +HClO)

光照 2HClO=====2HCl+O2↑ 12. (10 分)(2015·扬州高一检测)用如图所示装置可以完成一系列实验(图中夹持装置 已略去)。

用装置 A 由浓硫酸和浓盐酸混合制取 HCl 气体, 装置 B 中的三处棉花依次做了如下处理: ①包有某固体物质,②蘸有 KI 溶液,③蘸有石蕊溶液。请回答下列问题: (1)仪器 P 的名称是________。 (2)①处包有的某固体物质可能是(填序号)________。 a.MnO2 b.KMnO4 c.KCl d.Cu 反应开始后,观察到②处有棕黄色物质产生,写出②处发生反应的离子方程式: __________________。 (3)在实验过程中,在③处能观察到________。 (4)甲同学为了验证剩余气体的主要成分,在 C 中设计了如图装置,D 中装有铜丝网, 装置 E 的试管中不加任何试剂,装置 F 的烧杯中加入适量的 AgNO3 溶液。

①实验过程中,装置 D 的作用是________; ②装置 F 中的现象是__________________; 写出反应的离子方程式:____________。 【解析】 (1)仪器 P 的名称为分液漏斗。 (2)②处有棕黄色物质产生,说明有单质 I2 生成,说明 HCl 经过①处后被氧化生成 Cl2, - - ①处包有的固体物质可能是 KMnO4,②处反应的离子方程式为 Cl2+2I ===I2+2Cl 。 (3)Cl2 通过蘸有石蕊溶液的棉花时,会使石蕊溶液先变红后褪色。 (4)甲同学实验的原理如下:用铜丝网证明剩余气体中含有 Cl2(若铜网颜色变化,可以 证明含有 Cl2);根据 Cl2 易液化的性质用冰水将 Cl2 冷凝从而除去;再根据剩余气体与硝酸 银溶液的反应情况验证是否存在 HCl 气体。 【答案】 (1)分液漏斗 - - (2)b Cl2+2I ===I2+2Cl (3)先变红后褪色 (4)①验证 HCl 气体中含有 Cl2(或验证 HCl 气体中含有 Cl2 和除去 HCl 气体中的 Cl2) + - ②有白色沉淀产生 Ag +Cl ===AgCl↓ 13.(8 分)(2015·新题调研)A~G 各物质间的关系如图,其中 B、D 为气态单质。 MnO2 Fe C A― ― →B― ― →E― ― → F和G的混合溶液 ① 点燃 MnO2 C― ― → D Fe,△, G ②△ 请回答下列问题: (1)物质 C 和 E 的名称分别为________、________。 (2) 可 选 用 不 同 的 A 进 行 反 应 ① , 若 能 在 常 温 下 进 行 , 其 化 学 方 程 式 为 ____________________________________ ;若只能在加热情况下进行,则反应物 A 应为 ________。

(3)MnO2 在反应①和②中的作用分别是________、________。 (4)新配制的 F 溶液应加入________以防止其转化为 G。检验 G 溶液中阳离子的常用试 剂是________,实验现象为______________________。 【解析】 (1)在中学化学中 MnO2 参与的反应主要是氧气和氯气的制备,所以依据框图 的转化特点可知 B 是氧气,D 是氯气,C 是浓盐酸,E 是四氧化三铁,F 是氯化亚铁,G 是氯 化铁;(2)MnO2 参与制备氧气的反应有两种,一种是由 MnO2 作催化剂的条件下,加热 KClO3 分解制得氧气;另一种是 MnO2 作催化剂的条件下,常温下 H2O2 分解制得氧气;(3)由(2)分析 可得在反应①中 MnO2 作催化剂;反应②为实验室制备氯气的常用方法,即在加热的条件下 2+ 浓盐酸被二氧化锰氧化生成氯气,故 MnO2 在反应②中为氧化剂;(4)Fe 具有还原性,因此 3+ - 配制时需要加入铁粉防止被氧化;Fe 与 SCN 反应生成红色物质。 【答案】 (1)浓盐酸 四氧化三铁 MnO2 (2)2H2O2=====2H2O+O2↑ KClO3 (3)催化剂 氧化剂 (4)铁粉 KSCN 溶液 溶液变成红色 14. (12 分)(2011·经典习题选萃)某校化学实验兴趣小组探究在实验室制备 Cl2 的过程 中有水蒸气和 HCl 挥发出来,同时证明 Cl2 的某些性质。甲同学设计了如下图所示的实验装 置(部分支撑用的铁架台省略)。

按要求回答下列问题。 (1)若用含有 0.2 mol HCl 的浓盐酸与足量的 MnO2 反应制 Cl2,制得的 Cl2 体积(标准状 况)总是小于 1.12 L 的原因是__________________________________。 (2)① 装 置 B 中 盛 放 的 试 剂 名 称 为 ________ , 作 用 是 ________ , 现 象 是 ________________________。 ②装置 D 和 E 中出现的不同现象说明________。 ③装置 F 的作用是________________________。 ④写出装置 G 中发生反应的离子方程式____________。 (3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入 AgNO3 溶液中的气体只有一种。 为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入 AgNO3 溶液中的气体只有一种,乙同学提出在某 两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母序 号),装置中应放入________(填试剂或用品名称)。 【解析】 浓盐酸被 MnO2 氧化生成 Cl2, 反应一段时间后盐酸的浓度变小, 变为稀盐酸, 反应就会停止。本实验要检验生成的 Cl2 中混有水蒸气和 HCl 气体,要先用无水硫酸铜,检 验水蒸气的存在,用 CCl4 除去 Cl2 后,再用 AgNO3 溶液检验 HCl 的存在;为了检验 Cl2 是否 除尽,可以在 F 和 G 中间加 1 个装置,里面放湿润的碘化钾淀粉试纸(或湿润的有色布条)。 【答案】 (1)随着反应的进行,盐酸浓度逐渐减小,反应就会停止。 (2)①无水硫酸铜 证明有水蒸气挥发出来 白色变蓝色 ②Cl2 无漂白性,HClO 有漂白性 + - ③吸收 Cl2 ④Ag +Cl ===AgCl↓ (3)F G 湿润的 KI 淀粉试纸(或湿润的有色布条) 15.(12 分)(2015·四川绵阳测试)KClO3 和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易 爆物二氧化氯。其反应可表述为: ________KClO3 + ________HCl( 浓 )===________KCl + ________ClO2↑ + ________Cl2↑ +________H2O

(1)配平以上化学方程式(化学计量数填入横线上)。 (2)反应中的氧化剂是________, ClO2 是反应的________(填“氧化”或“还原”)产物。 (3)反应产生 0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为________mol。 - (4)ClO2 具有很强的氧化性,因此可被用来作消毒剂,若 ClO2 作消毒剂后转化为 Cl , 则其消毒的效率(以单位物质的量得到电子数表示)是 Cl2 的________倍。 【答案】 (1)2 4 2 2 1 2 (2)KClO3 还原 (3)0.2 (4)2.5 【点拨】 (1)根据氯元素的化合价升降守恒和质量守恒进行配平。 (2)反应中,KClO3 为氧化剂,HCl 为还原剂,ClO2 为还原产物,Cl2 为氧化产物。 (3)2HCl→Cl2,Cl 的化合价由-1→0。生成 0.1 mol Cl2,转移 0.2 mol 电子。 - - (4)ClO2 作消毒剂后转化为 Cl ,ClO2→Cl ,Cl 的化合价由+4→-1,1 mol ClO2 转移 5 - - - mol e ;Cl2 作消毒剂,在消毒过程中,Cl2→2Cl ,1 mol Cl2 转移 2 mol e ,故 ClO2 消毒 5 mol 的效率是 Cl2 的 =2.5 倍。 2 mol


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