第一单元 氯气及氯的化合物
第1课时 氯气的发现与制备
题组一 氯气的实验室制法
1．实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗，下列有关理由叙述错误的是( )
A．防止氯气扩散到空气中造成污染
B．便于控制加入盐酸的量
C．长颈漏斗便于添加液体
D．尽量避免氯化氢挥发到空气中
2．(2022·江苏无锡高一月考)实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：①将烧瓶固定在铁架台上；②把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈放好石棉网；③用药匙向烧瓶中加二氧化锰，再向分液漏斗中加入浓盐酸，并将导气管放入集气瓶中；④检查装置的气密性；⑤在烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管。则最好的实验操作顺序是
( )
A．①②③④⑤ B．②①③④⑤
C．②①④③⑤ D．②①⑤④③
3．在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的装置正确的是( )
4．下列关于实验室制取Cl2的说法正确的是( )
A．将混有HCl杂质的Cl2通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质
B．实验室制取Cl2的反应中，浓盐酸表现酸性和氧化性
C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HCl
D．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水法收集
5．(2023·成都检测)向100 mL 12 mol·L－1浓盐酸中加入足量的MnO2并加热，使它们充分反应，生成的Cl2在标准状况下的体积( )
A．在6.72 L和13.44 L之间
B．等于6.72 L
C．小于6.72 L
D．大于6.72 L
题组二 氯气的工业制法
6．关于电解饱和氯化钠溶液，下列叙述正确的是( )
A．电解时在与电源正极相连的电极上得到氯气，在与电源负极相连的电极上得到金属钠
B．在与电源正极相连的电极附近有黄绿色的气体产生
C．在与电源负极相连的电极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将电解液全部转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
7．下列关于氯气制备原理的说法不正确的是( )
A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的碳棒上方产生黄绿色气体
B．工业上制取氯气的原料是饱和食盐水
C．实验室制法和工业制法的反应实质是相同的
D．实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高
8．某同学利用如图所示装置电解饱和食盐水，他在导气管b处收集到的气体不具有的特征是( )
A．呈黄绿色 B．有毒
C．密度小于空气 D．有刺激性气味
9．下列装置中验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(电极均为石墨棒，Cl2能使淀粉-KI溶液变蓝)( )
10．工业上用电解法制备烧碱和金属钠，化学反应原理如下：
反应1：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
反应2：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
下列有关说法错误的是( )
A．制备烧碱的副产物可用于制盐酸
B．电解2 L 0.5 mol·L－1NaCl溶液最多生成40 g NaOH
C．反应1、反应2产生的气体均可以直接排入空气中
D．电解58.5 g NaCl(熔融)最多生成11.2 L(标准状况下)Cl2
11．实验室制取下列各组气体，所用气体发生装置相同的是( )
A．金属锌与稀硫酸反应制H2、大理石与稀盐酸反应制CO2
B．金属锌与稀硫酸反应制H2、氯酸钾和二氧化锰混合制O2
C．二氧化锰和浓盐酸混合制Cl2、大理石与稀盐酸反应制CO2
D．二氧化锰和浓盐酸混合制Cl2、金属锌与稀硫酸反应制H2
12．下列方法均可用来制备氯气，现欲制备相同条件下相同体积的氯气，消耗HCl最多的是
( )
A．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
B．2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
C．KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
D．Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
13．如图是用KClO3与浓盐酸反应制取氯气的简易装置，下列说法正确的是( )
A．A中固体也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、二氧化锰等代替
B．装置C的作用是防倒吸
C．待没有气泡产生后，向A中加入足量AgNO3溶液，根据沉淀质量可求出剩余盐酸的量
D．装置B盛放的是饱和食盐水，目的为除去HCl
14．二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气，如图是制取Cl2并探究Cl2化学性质的装置图。
(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________________________
__________________________________________________________________________。
(2)若要得到干燥纯净的气体，则B中应盛放的试剂是__________，作用是__________；
C中应盛放的试剂是________，作用是_________________________________________
___________________________________________________________________________。
(3)E中若装有淀粉碘化钾溶液，能观察到的实验现象是__________________________。
(4)Cl2的密度比空气________，且________(填“能”或“不能”)溶于水，难溶于饱和食盐水，因此可用________法或排饱和食盐水法收集。
(5)G中的试剂可为________。
15．请用如图所示仪器，设计一个电解饱和食盐水并测定电解时产生的H2的体积和检验Cl2的实验装置(提示：Cl2可与KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝)。
(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是A→__________→________→________；B→________→________→________(填字母)。
(2)证明产物是Cl2的实验现象是_________________________________________________。
(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL，电解后溶液的体积恰好为50.0 mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为________。
第1课时 氯气的发现与制备
1．C 2.D 3.C 4.D 5.C
6．B [电解时在与电源负极相连的电极得到H2和NaOH，无单质钠产生，A错误；氯气在与电源正极相连的电极产生，B正确；在与电源负极相连的电极附近的溶液中滴入酚酞试液后呈红色，C错误；溶液中有NaOH，呈碱性，D错误。]
7．D [电解饱和食盐水制氯气时，Cl－在与电源正极相连的石墨棒上转化为Cl2，A项正确；浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时应缓缓加热以减少氯化氢的损失，D项错误。]
8．C [电解饱和食盐水时，Cl－在与电源正极相连的石墨棒上转化为Cl2，该气体的密度大于空气。]
9．D [向下排空气法收集的是氢气，故直流电源的左端是负极，右端是正极，A、C错误；淀粉碘化钾溶液变蓝可证明有氯气产生，氢氧化钠溶液不能验证Cl2的产生，B错误、D正确。]
10．C [由反应1知制备烧碱的副产物是氢气和氯气，H2＋Cl22HCl，HCl溶于水即得盐酸，故A正确；电解2 L 0.5 mol·L－1 NaCl溶液，由反应1和钠元素守恒可得n(NaOH)＝n(NaCl)＝2 L×0.5 mol·L－1＝1 mol，m(NaOH)＝1 mol×40 g· mol－1＝40 g，所以最多生成40 g NaOH，故B正确；反应1、反应2产生的气体都含有氯气，氯气有毒，不能直接排入空气中，故C错误；电解58.5 g NaCl(熔融)，由反应2和氯元素守恒得n(Cl2)＝×n(NaCl)＝×＝ mol，标准状况下V(Cl2)＝ mol×22.4 L· mol－1＝11.2 L，故D正确。]
11．A [根据反应原理选择相应的装置：二氧化锰和浓盐酸制氯气、氯酸钾与二氧化锰混合制氧气，均需要加热，而金属锌和稀硫酸制H2和大理石与稀盐酸制CO2的反应不需要加热。]
12．A [生成1 mol氯气，A消耗4 mol HCl，B消耗 mol HCl，C消耗2 mol HCl，D消耗2 mol HCl，所以消耗HCl最多的为A。]
13．B [常温下，浓盐酸和高锰酸钾、重铬酸钾均能发生反应，但浓盐酸与二氧化锰在常温下不反应，因此不能使用该装置，A项错误；反应得到的产物为KCl，向A中加入足量的AgNO3溶液，生成AgCl沉淀，如盐酸过量，与AgNO3反应也生成AgCl沉淀，因此不能利用沉淀质量求出剩余盐酸的量，C项错误；装置B用于收集氯气，D项错误。]
14．(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ (2)饱和食盐水 吸收混合气体中的HCl 浓硫酸 吸收混合气体中的水蒸气 (3)溶液变蓝 (4)大 能 向上排空气 (5)NaOH溶液(答案合理即可)
解析 (1)二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。(2)氯气中含有氯化氢和水蒸气，通过饱和食盐水可吸收氯化氢；通过浓硫酸可吸收水蒸气。(5)氯气可用氢氧化钠溶液吸收。
15．(1)G F H D E C (2)淀粉-KI溶液变蓝 (3)0.01 mol·L－1
解析 (1)用排水法测量产生H2的体积，A接储气瓶的G，F接H，把水排入量筒内，用量筒测量排出的水量，以测定产生H2的体积。B接洗气瓶的D，E接C，生成的Cl2与洗气瓶中的KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，多余的Cl2用NaOH溶液吸收。(3)已知电解产生的H2的物质的量n(H2)＝＝2.5×10－4 mol，由2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑知，n(NaOH)＝2n(H2)＝5.0×10－4 mol，则c(NaOH)＝＝0.01 mol·L－1。
