第2节 第2课时 氯气的实验室制法和氯离子的检验(分层练习)-2023-2024高一化学同步精品课堂(人教版2019必修第一册)(答案)

第二节 氯及其化合物
第 2 课时 氯气的实验室制法和氯离子的检验
(分层练习)
1.实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气,其中不能达到实验目的的是
A B C D
发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置
2.瑞典化学家舍勒在研究软锰矿矿石时,把浓盐酸和软锰矿矿石混合加热,意外得到了氯气,MnO2+
4HCl( Δ浓) ==== MnCl2+Cl2↑+2H2O。关于该反应的叙述不正确的是
A.MnO2是氧化剂
B.氧化剂与还原剂的个数之比为 1∶4
C.MnO2被 HCl 还原
D.HCl 具有还原性
3.某化学小组用如图所示装置制取氯气,下列说法正确的是
A.该装置中只存在两处错误
B.如果 MnO2过量,浓盐酸就可全部被消耗
C.可用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验氯气
D.若要干燥氯气,可使用碱石灰
4.实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是
①连接好装置,检查气密性; ②缓缓加热;
③在烧瓶中加入少量的 MnO2,向分液漏斗中加入浓盐酸; ④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸;
⑤将多余氯气用浓 NaOH 溶液吸收; ⑥当有连续气泡出现时,开始用向上排空气法收集氯气。
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
5.下列有关离子检验的描述正确的是
A.向某溶液中加入盐酸有气泡产生,说明该物质一定存在 CO 2-3
B.某化合物的焰色反应呈黄色,说明该物质中一定含有 Na+
C.某物质在灼烧时透过紫色钴玻璃片看到蓝色火焰,说明该物质一定含有 K+
D.向溶液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成,则说明该溶液中一定存在 Cl-
6.下列对某溶液所含离子的检验,叙述正确的是
A.滴入 BaCl2溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有 SO 2-4
B.滴入盐酸酸化,再滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有 Cl-
C.进行焰色试验检验某溶液中的阳离子,发现火焰呈黄色,则一定没有钾元素
D.有色花瓣浸泡在氯水中,花瓣褪色,则氯水中含有次氯酸分子
7.下列说法正确的是
A.向某溶液中加入稀 HCl 产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则溶液中一定含有 CO2-3
B.向某溶液中加入 BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有 SO2-4
C.向某溶液中依次加入 BaCl2溶液、HNO3溶液,有白色沉淀产生,则溶液中一定含有 Ag+
D.向某溶液中加入 HNO3酸化,再加入 AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则溶液中一定含有 Cl-
8.检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是
A.向少许未知溶液中加入 AgNO3溶液,看是否有白色沉淀产生
B.向少许未知溶液中加入 AgNO3溶液,看是否有白色沉淀产生,若有沉淀产生,则再加入盐酸,看沉淀
是否消失
C.向少许未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入 AgNO3溶液,看是否有白色沉淀产生
D.向少许未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入 AgNO3溶液,看是否有白色沉淀产生
9.用 KMnO4与浓盐酸制备干燥纯净的 Cl2,并进行相关性质实验,下列有关离子方程式书写错误的是
A.制备原理: 2MnO-4 +16H
+ +10Cl- = 2Mn2+ + 5Cl2 +8H2O
B - - +.用湿润的淀粉-KI 试纸检验 Cl2时,试纸可能褪色,其原因为:5Cl2 + I2 + 6H2O = 2IO3 +10Cl +12H
C.氯气通入 FeI2溶液中开始时的反应为:Cl2 + 2Fe
2+ = 2Fe3+ + 2Cl-
D -.尾气处理的原理:Cl2 + 2OH = Cl
- + ClO- + H2O
10.实验室用 MnO2和浓盐酸反应生成 Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下
列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是
11.实验室用下列两种方法制氯气:
①用含 HCl 146 g 的浓盐酸与足量的 MnO2反应;②用 87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气
A.①比②多 B.②比①多 C.一样多 D.无法比较
12.利用如图装置可以制备无水氯化铁(氯化铁遇水会发生水解)。下列有关说法正确的是
A.烧瓶 B 中制备氯气的反应物为二氧化锰和稀盐酸
B.装置 C、D 中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水
C.装置 F 的目的是检验有无氯气逸出
D.装置 E 和装置 F 之间需要增加一个干燥装置,才能制得无水氯化铁
13.锰酸钾 K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
3MnO2-4 + 2H2O = 2MnO
-
4 + MnO2 +4OH
-
。利用 Cl2氧化 K2MnO4制备 KMnO4的装置如图所示(夹持装置
略)。下列说法错误的是
A.在强碱性环境下,氧化性:Cl2 > KMnO4
B.装置Ⅰ中的漂白粉可以用氯酸钾代替
C.装置Ⅱ中盛放浓硫酸,以提高 KMnO4的产率
D.装置Ⅳ不需要防倒吸的原因是氢氧化钠溶液与氯气反应速率较慢
14.下列说法正确的是
A.注射器在实验中除了可向试管 e 中加水外,还可以储存尾气,防止污染
B.c 中固体可用碱石灰代替
C.当试管 e 中充满黄绿色气体时,推动注射器,向 e 中加水,品红试纸颜色不变
D.已知 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,该反应中浓盐酸体现还原性和酸性的个数
之比为 3∶5
15.Cl2O 是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与
有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取 Cl2O 的装置如图所示。
已知:Cl2O 的熔点为-116℃,沸点为 3.8℃,Cl2的沸点为-34.6℃;HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O
下列说法不正确的是
A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B.通入干燥空气的目的是将生成的 Cl2O 稀释减少爆炸危险
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是 Cl2O
D.装置④与⑤之间不用橡皮管连接,是为了防止橡皮管燃烧和爆炸
16.三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为 33℃,沸点为 73℃,氯气与单质碘需在温度稍低
于 70℃下反应制备 ICl3,实验室制备如图所示。下列说法不正确的是
A.装置 A 可选用的药品为二氧化锰与浓盐酸
B.装置 B 的作用是除杂,也作安全瓶,能监测实验进行时装置 C 中是否发生堵塞
C.装置 C 中的硅胶可用无水氯化钙代替
D.装置 D 最恰当的加热方式是用水浴加热
17.如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已略)。
(1)仪器 a 的名称___________。
(2)制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸,则相关的化学反应方程式为___________。
(3)装置 B 中饱和食盐水的作用是__________________;同时装置 B 亦是安全瓶,监测实验进行时 C 中
是否发生堵塞,请写出发生堵塞时 B 中的现象______________________________。
(4)装置 C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此 C 中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入___________。
选项 a b c d
Ⅰ 干燥的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条
Ⅱ 浓硫酸 硅胶 无水氯化钙 碱石灰
Ⅲ 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条
(5)装置 D、E 的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。当向 D 中缓缓通入少量氯气时,反应的离子
方程式为__________________________,打开活塞,将装置 D 中少量溶液加入装置 E 中,振荡、静置,观
察到的现象为溶液分层,上层溶液为紫红色,下层几乎无色,根据实验得出氯、溴、碘单质的氧化性强弱
为____________________。
(6)装置 F 中用足量的 NaOH 溶液吸收多余的氯气,试写出相应的离子方程式
________________________。
18.氯元素是非常重要的非金属元素,某化学活动社团为了探究氯气的制法、性质和用途,设计了如下实
验装置。
(1)仪器 A 的名称为___________;B 中饱和食盐水的作用是____________。
(2)请写出二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式_______________________。
(3)广口瓶 C、E 中的有色布条褪色的是_______(填“C”或“E”)。
(4)装置 F 可用于制漂白粉,漂白粉的有效成分是__________。
A.Ca(OH)2 B.Ca(ClO)2 C.CaCl2 D.Ca(ClO)2和 CaCl2
(5)烧杯 G 的作用是处理尾气。请写出 G 中反应的离子方程式__________________________。
(6)检验 G 中阳离子的方法是______________________________________;检验 I 中阳离子的试剂是
___________(填化学式),现象为_____________________________________________。
19.氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制
备 KClO3和 NaClO,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放 MnO2粉末的仪器名称是________________________________________________,
a 中的试剂为________________________________________________________________。
(2)b 中采用的加热方式是__________,c 中化学反应的离子方程式是_____________,
采用冰水浴冷却的目的是_______________________________________________________。
(3)d 的作用是____________,可选用试剂________(填字母)。
A.HCl B.NaCl
C.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反应结束后,取出 b 中试管,经冷却结晶,_______________________________,____________,干燥,
得到 KClO3晶体。
(5)取少量 KClO3和 NaClO 溶液分别置于 1 号和 2 号试管中,滴加中性 KI 溶液。1 号试管溶液颜色不变。2
号试管溶液变为棕色,加入 CCl4 振荡,静置后 CCl4 层显________色。可知该条件下 KClO3 的氧化能力
________(填“大于”或“小于”)NaClO。
20.碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂,可由碘酸(HIO3)和 K2CO3反应得到。实验室制取 HIO3的装置如下:
已知三颈烧瓶中反应可制得碘酸,碘酸是易溶于水的强酸,不溶于 CCl4
(1)浓盐酸和 MnO2反应的离子方程式为___________。
(2)饱和食盐水的作用是___________,搅拌的目的是___________。
(3)从三颈烧瓶反应后的混合液中分离出碘酸溶液所需的玻璃仪器有___________。
(4)向碘酸中加入 K2CO3可制得 KIO3,KIO3溶液经冷却结晶获得 KIO3晶体,为测定 KIO3晶体的纯度,进
行如下操作:准确称量 0.50 g 样品,配成 100.00 mL 溶液,取 20.00 ml 溶液,加入盐酸,加入足量 KI 晶体,
以淀粉为指示剂,用 0.1 mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定 I2至恰好完全反应,消耗 Na2S2O3 溶液 24.00 mL。已知
2- 2-
测定过程中发生的反应为 IO - -3 +I +H+→I2+H2O(未配平)、I2+2S2O 3 =2I-+S4O 6 ,计算 KIO3晶体的纯度(用
质量分数表示),并写出计算过程__________。第二节 氯及其化合物
第 2 课时 氯气的实验室制法和氯离子的检验
(分层练习)
1.实验室用下列装置制取干燥氯气并处理尾气,其中不能达到实验目的的是
A B C D
发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置
【答案】A
【解析】A.实验室用浓盐酸和二氧化锰制氯气应加热,缺酒精灯,所以不能到达实验目的,A 项符合题意;
B.饱和食盐水的目的是除去氯化氢气体,浓硫酸的目的是除去水,可以达到实验目的,B 项不合题意;
C.氯气的密度比空气大,采用向上排空气法,可以达到实验目的,C 项不合题意;
D.用氢氧化钠溶液吸收氯气,可以达到实验目的,D 项不合题意;
2.瑞典化学家舍勒在研究软锰矿矿石时,把浓盐酸和软锰矿矿石混合加热,意外得到了氯气,MnO2+
4HCl( ) Δ浓 ==== MnCl2+Cl2↑+2H2O。关于该反应的叙述不正确的是
A.MnO2是氧化剂
B.氧化剂与还原剂的个数之比为 1∶4
C.MnO2被 HCl 还原
D.HCl 具有还原性
【答案】B
【解析】A 项,MnO2中 Mn 化合价降低,得到电子,是氧化剂,正确;B 项,MnO2中 Mn 化合价降低,得
到电子,是氧化剂,HCl 中 Cl 化合价升高,失去电子,是还原剂,反应中只有 2 个 HCl 作还原剂,因此氧
化剂与还原剂的个数之比为 1∶2,错误;C 项,MnO2中 Mn 化合价降低,得到电子,发生还原反应,因此
MnO2被 HCl 还原,正确;D 项,HCl 中 Cl 化合价升高,失去电子,作还原剂,具有还原性,正确。
3.某化学小组用如图所示装置制取氯气,下列说法正确的是
A.该装置中只存在两处错误
B.如果 MnO2过量,浓盐酸就可全部被消耗
C.可用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验氯气
D.若要干燥氯气,可使用碱石灰
【答案】C
【解析】A.装置中没有酒精灯加热,尾气未进行处理,使用的是长颈漏斗,收集的时候应该长进短出,A
错误;
B.二氧化锰只能与浓盐酸反应与稀盐酸不反应,所以浓盐酸不能全部被消耗,B 错误
C.氯气具有强氧化性,可与碘化钾反应生成单质碘,淀粉遇碘变蓝色,C 正确;
D.氯气能够与碱性物质反应,不能用碱性干燥剂,碱石灰为碱性干燥剂,不能干燥氯气,D 错误
4.实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是
①连接好装置,检查气密性; ②缓缓加热;
③在烧瓶中加入少量的 MnO2,向分液漏斗中加入浓盐酸; ④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸;
⑤将多余氯气用浓 NaOH 溶液吸收; ⑥当有连续气泡出现时,开始用向上排空气法收集氯气。
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
【答案】D
【解析】制取氯气的实验操作顺序为:连接装置,检查装置的气密性,防止装置连接处漏气,向圆底烧瓶
中加入固体药品二氧化锰粉末,从分液漏斗中缓缓加入浓盐酸,加热,待气体均匀放出时收集气体,氯气
有毒,最后连有尾气吸收装置吸收氯气,防止污染空气,所以正确操作顺序为①③④②⑥⑤,故 D 正确。
综上所述,本题选 D。
5.下列有关离子检验的描述正确的是
A.向某溶液中加入盐酸有气泡产生,说明该物质一定存在 CO 2-3
B.某化合物的焰色反应呈黄色,说明该物质中一定含有 Na+
C.某物质在灼烧时透过紫色钴玻璃片看到蓝色火焰,说明该物质一定含有 K+
D.向溶液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成,则说明该溶液中一定存在 Cl-
【答案】B
【解析】A.向某溶液中加入盐酸有气泡产生,说明该物质可能存在 SO 2-3 、CO 2-3 、HCO -3 等离子,A 错误;
B.焰色反应呈黄色是钠元素,故某化合物的焰色反应呈黄色,说明该物质中一定含有 Na+,B 正确;
C.钾的焰色反应火焰呈紫色,而不是蓝色,故某物质在灼烧时透过蓝色钴玻璃片看到紫色火焰,才能说明
该物质一定含有 K+,C 错误;
D.向溶液中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成,则说明该溶液中可能存在 Cl-、SO 2-3 、CO 2- 2-3 、SO4 等离子,
D 错误;
6.下列对某溶液所含离子的检验,叙述正确的是
A.滴入 BaCl 溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有 SO 2-2 4
B.滴入盐酸酸化,再滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定含有 Cl-
C.进行焰色试验检验某溶液中的阳离子,发现火焰呈黄色,则一定没有钾元素
D.有色花瓣浸泡在氯水中,花瓣褪色,则氯水中含有次氯酸分子
【答案】D
【解析】A.滴入 BaCl2溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,则原溶液中也可能含有银离子生成氯化银沉淀,A
错误;
B.滴入盐酸酸化引入氯离子,再滴入硝酸银溶液,产生白色沉淀,不能证明原溶液中一定含有 Cl-,B 错
误;
C.进行焰色试验检验某溶液中的阳离子,要证明钾元素存在,需要透过蓝色钴玻璃观察,C 错误;
D.有色花瓣浸泡在氯水中,花瓣褪色,则氯水中含有次氯酸分子,D 正确;
7.下列说法正确的是
A.向某溶液中加入稀 HCl 产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则溶液中一定含有 CO2-3
B.向某溶液中加入 BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有 SO2-4
C.向某溶液中依次加入 BaCl2溶液、HNO3溶液,有白色沉淀产生,则溶液中一定含有 Ag+
D.向某溶液中加入 HNO3酸化,再加入 AgNO -3溶液,有白色沉淀产生,则溶液中一定含有 Cl
【答案】D
【解析】A 项,CO2-、HCO-3 3 、SO2-3 、HSO-3 都能和盐酸反应生成使石灰水变浑浊的气体 CO2和 SO2,所以
向某溶液中加入稀 HCl 产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则溶液中不一定含有 CO2-3 ,错误;B 项,
能和 Ba2+产生沉淀的可以是 SO2-4 ,也可以是 CO2-3 ,所以向某溶液中加入 BaCl2溶液,产生白色沉淀,则
溶液中不一定含有 SO2-4 ,错误;C 项,若溶液中含有 SO2-4 ,则向溶液中依次加入 BaCl2 溶液、HNO3 溶液,
也会产生白色沉淀 BaSO4,所以溶液中不一定含有 Ag+,错误;D 项,若向某溶液中加入 HNO3酸化再加入
AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则溶液中一定含有 Cl-,正确。
8.检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl-),正确的操作是
A.向少许未知溶液中加入 AgNO3溶液,看是否有白色沉淀产生
B.向少许未知溶液中加入 AgNO3溶液,看是否有白色沉淀产生,若有沉淀产生,则再加入盐酸,看沉淀
是否消失
C.向少许未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入 AgNO3溶液,看是否有白色沉淀产生
D.向少许未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入 AgNO3溶液,看是否有白色沉淀产生
【答案】C
【解析】Cl-可与 Ag+反应生成氯化银沉淀,但与反应的还有碳酸根离子,加入硝酸可除去碳酸根离子,则
可用向少许未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入 AgNO3 溶液,看是否有白色沉淀产生检验是否含有 Cl-,
答案为 C。
9.用 KMnO4与浓盐酸制备干燥纯净的 Cl2,并进行相关性质实验,下列有关离子方程式书写错误的是
A - + - 2+.制备原理: 2MnO4 +16H +10Cl = 2Mn + 5Cl2 +8H2O
B.用湿润的淀粉-KI - - +试纸检验 Cl2时,试纸可能褪色,其原因为:5Cl2 + I2 + 6H2O = 2IO3 +10Cl +12H
C.氯气通入 FeI2溶液中开始时的反应为:Cl2 + 2Fe
2+ = 2Fe3+ + 2Cl-
D - - -.尾气处理的原理:Cl2 + 2OH = Cl + ClO + H2O
【答案】C
【解析】A.KMnO4与浓盐酸反应,生成 Cl2、KCl、MnCl2等,制备原理:
2MnO -4 +16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,A 正确;
B.试纸褪色的原因是起初生成的 I2 再被 Cl2 氧化为 KIO3 等,其原因为:5Cl2+I2+6H2O=2IO -3 +10Cl-+12H+,
B 正确;
C.氯气通入 FeI2溶液中,由于 I-的还原能力大于 Fe2+,所以开始时的反应为:Cl2+2I-=2Cl-+I2,C 错误;
D.制取 Cl2 的尾气,用 NaOH 溶液吸收,生成 NaCl、NaClO 等,处理的原理:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,
D 正确;
10.实验室用 MnO2和浓盐酸反应生成 Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下
列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是
【答案】D
【解析】A 项,浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有 HCl,可用饱和食盐水除去 HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A
装置能达到实验目的,不符合题意;B 项,氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B 装置能收集氯气,
不符合题意;C 项,湿润的红布条褪色,干燥的红色布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,不符合
题意;D 项,氯气在水中的溶解度较小,应用 NaOH 溶液吸收尾气,D 装置不能达到实验目的,符合题意。
11.实验室用下列两种方法制氯气:
①用含 HCl 146 g 的浓盐酸与足量的 MnO2反应;②用 87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气
A.①比②多 B.②比①多 C.一样多 D.无法比较
【答案】B

【解析】146 g HCl 的物质的量为 4 mol,87 g MnO2的物质的量为 1 mol,由化学方程式:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O 知,1 mol MnO2可以与 4 mol HCl 反应,但是由于稀盐酸与 MnO2不反应,所以含有 4 mol
HCl 的浓盐酸不能与 MnO2完全反应。
12.利用如图装置可以制备无水氯化铁(氯化铁遇水会发生水解)。下列有关说法正确的是
A.烧瓶 B 中制备氯气的反应物为二氧化锰和稀盐酸
B.装置 C、D 中分别盛有浓硫酸、饱和食盐水
C.装置 F 的目的是检验有无氯气逸出
D.装置 E 和装置 F 之间需要增加一个干燥装置,才能制得无水氯化铁
【答案】D
【解析】A.烧瓶 B 为制备氯气的装置,反应物为二氧化锰和浓盐酸,故 A 错误;
B.装置 C 用饱和食盐水除去氯化氢气体, D 中用浓硫酸除去水蒸气,故 B 错误;
C.装置 F 用氢氧化钠溶液除去多余的氯气防止污染空气,故 C 错误;
D.为避免水蒸气接触氯化铁,则装置 E 和装置 F 之间需要增加一个干燥装置,故 D 正确;
故答案为 D。
13.锰酸钾 K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
3MnO2- - -4 + 2H2O = 2MnO4 + MnO2 +4OH 。利用 Cl2氧化 K2MnO4制备 KMnO4的装置如图所示(夹持装置
略)。下列说法错误的是
A.在强碱性环境下,氧化性:Cl2 > KMnO4
B.装置Ⅰ中的漂白粉可以用氯酸钾代替
C.装置Ⅱ中盛放浓硫酸,以提高 KMnO4的产率
D.装置Ⅳ不需要防倒吸的原因是氢氧化钠溶液与氯气反应速率较慢
【答案】C
【解析】A.在强碱性环境下,Cl2将 K2MnO4氧化为 KMnO4,则在强碱性环境下,氯气的氧化性比高锰酸
钾强,故 A 正确;
B.装置Ⅰ是制备氯气的装置,氯酸钾和浓盐酸混合可以制备氯气 KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,故
B 正确;
C.浓硫酸常用来干燥气体,而装置 III 中盛放锰酸钾溶液,里面有水存在,所以用浓硫酸干燥气体没有作
用,不能提高产率,故 C 错误;
D.氢氧化钠溶液吸收氯气的速率较慢,不会形成倒吸,故装置Ⅳ不需要防倒吸,故 D 正确;
14.下列说法正确的是
A.注射器在实验中除了可向试管 e 中加水外,还可以储存尾气,防止污染
B.c 中固体可用碱石灰代替
C.当试管 e 中充满黄绿色气体时,推动注射器,向 e 中加水,品红试纸颜色不变
D.已知 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,该反应中浓盐酸体现还原性和酸性的个数
之比为 3∶5
【答案】D
【解析】A 项,注射器在实验中除了可向试管 e 中加水外,还可以平衡气压,错误;B 项,氯气能与碱石灰
反应,c 中固体不能用碱石灰代替,错误;C 项,当试管 e 中充满黄绿色气体时,推动注射器,向 e 中加水,
产生的次氯酸能使品红试纸褪色,错误;D 项,已知 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+
8H2O,该反应中浓盐酸体现还原性和酸性的个数之比为 6∶10=3∶5,正确。
15.Cl2O 是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与
有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取 Cl2O 的装置如图所示。
已知:Cl2O 的熔点为-116℃,沸点为 3.8℃,Cl2的沸点为-34.6℃;HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O
下列说法不正确的是
A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B.通入干燥空气的目的是将生成的 Cl2O 稀释减少爆炸危险
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是 Cl2O
D.装置④与⑤之间不用橡皮管连接,是为了防止橡皮管燃烧和爆炸
【答案】C
【解析】A. 制取 Cl2O 需要干燥纯净的氯气,所以②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸,以保证
进入④的 Cl2中无水,A 正确;
B. 高浓度的 Cl2O 易爆炸,所以通入干燥空气可以将生成的 Cl2O 进行稀释,以减少爆炸危险,B 正确;
C. 由物质的沸点可知,装置⑤用液氨降温冷却分离出 Cl2O,逸出的气体是空气及过量 Cl2,C 错误;
D. Cl2O 与有机物接触会发生燃烧并爆炸,则装置④与⑤之间不能用橡皮管连接,是为了防止橡皮管燃烧和
爆炸,D 正确;
16.三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为 33℃,沸点为 73℃,氯气与单质碘需在温度稍低
于 70℃下反应制备 ICl3,实验室制备如图所示。下列说法不正确的是
A.装置 A 可选用的药品为二氧化锰与浓盐酸
B.装置 B 的作用是除杂,也作安全瓶,能监测实验进行时装置 C 中是否发生堵塞
C.装置 C 中的硅胶可用无水氯化钙代替
D.装置 D 最恰当的加热方式是用水浴加热
【答案】A
【解析】A.二氧化锰与浓盐酸制取需要加热,装置 A 不可以选用的药品二氧化锰和浓盐酸,故 A 不正确;
B.由分析知根据 B 中内外液面高低变化,可以判断是否发生堵塞,故 B 正确;
C.装置 C 是利用硅胶吸收水蒸气,可用无水氯化钙代替,故 C 正确;
D.装置 D 碘和氯气反应生成 ICl3,三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为 33℃,沸点为
73℃,最恰当的加热方式是用水浴加热,故 D 正确;
故选 A 选项。
17.如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已略)。
(1)仪器 a 的名称___________。
(2)制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸,则相关的化学反应方程式为___________。
(3)装置 B 中饱和食盐水的作用是__________________;同时装置 B 亦是安全瓶,监测实验进行时 C 中
是否发生堵塞,请写出发生堵塞时 B 中的现象______________________________。
(4)装置 C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此 C 中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入___________。
选项 a b c d
Ⅰ 干燥的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条
Ⅱ 浓硫酸 硅胶 无水氯化钙 碱石灰
Ⅲ 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条
(5)装置 D、E 的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。当向 D 中缓缓通入少量氯气时,反应的离子
方程式为__________________________,打开活塞,将装置 D 中少量溶液加入装置 E 中,振荡、静置,观
察到的现象为溶液分层,上层溶液为紫红色,下层几乎无色,根据实验得出氯、溴、碘单质的氧化性强弱
为____________________。
(6)装置 F 中用足量的 NaOH 溶液吸收多余的氯气,试写出相应的离子方程式
________________________。
Δ
【答案】(1)分液漏斗 (2)MnO2+4HCl(浓) == ==
MnCl2+Cl2↑+2H2O (3)①除去氯气中的 HCl ②
长颈漏斗中形成液柱,且不断上升 (4)c (5)①2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 ②Cl2>Br2>I2
(6)2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
【解析】本题为实验探究题,以实验室制氯气,并探究氯气的性质,装置 A 为氯气的发生装置,反应原理
为:MnO 4HCl( ) Δ2+ 浓 ==== MnCl2+Cl2↑+2H2O,装置 B 为除去 Cl2 中的 HCl,同时还能够起到防止堵塞的
作用,装置 C 为探究氯气的漂白性,装置 D 为探究 Cl2和 Br2氧化性强弱的装置,反应为 2Br-+Cl2=2Cl-+
Br2,装置 E 为探究 Br2 和 I2 氧化性强弱的装置,反应为 2I-+Br2=2Br-+I2,装置 F 为尾气处理装置,反
应为:2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O。
(1)由有实验装置图可知,仪器 a 的名称为分液漏斗;(2)制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸,即
实验室制备氯气,故相关的化学反应方程式为 MnO2+4HCl(
Δ
浓) ==== MnCl2+Cl2↑+2H2O;(3)由分析可知,
装置 B 中饱和食盐水的作用是除去氯气中的 HCl,同时装置 B 亦是安全瓶,监测实验进行时 C 中是否发生
堵塞,发生堵塞时 B 中的现象是长颈漏斗中形成液柱,且不断上升,故答案为:除去氯气中的 HCl;长颈
漏斗中形成液柱,且不断上升;(4)由于 C 装置左端是湿润的氯气,故 C 中 I 放湿润的有色布条,II 为干
燥氯气试剂,故为浓硫酸、硅胶或无水氯化钙均可,III 中为干燥的有色布条,可以观察到 I 中布条褪色,III
中布条不褪色,则说明 Cl2 本身无漂白性,Cl2 水有漂白性,故答案为:c;(5)装置 D、E 的目的是比较氯、
溴、碘单质的氧化性强弱。当向 D 中缓缓通入少量氯气时,即 NaBr 和 Cl2反应生成 NaCl 和 Br2,反应的离
子方程式为 2Br-+Cl -2=2Cl +Br2,打开活塞,将装置 D 中少量溶液加入装置 E 中,振荡、静置,观察到
的现象为溶液分层,上层溶液为紫红色,说明有 I2生成,发生的离子方程式为:2I-+Br -2=2Br +I2,下层
几乎无色,根据实验得出氯、溴、碘单质的氧化性强弱为:Cl2>Br2>I2,故答案为:2Br-+Cl2=2Cl-+
Br2;Cl2>Br2>I2;(6)由分析可知,装置 F 中用足量的 NaOH 溶液吸收多余的氯气,发生的离子方程式为:
2OH-+Cl =Cl-2 +ClO-+H2O。
18.氯元素是非常重要的非金属元素,某化学活动社团为了探究氯气的制法、性质和用途,设计了如下实
验装置。
(1)仪器 A 的名称为___________;B 中饱和食盐水的作用是____________。
(2)请写出二氧化锰与浓盐酸反应的化学方程式_______________________。
(3)广口瓶 C、E 中的有色布条褪色的是_______(填“C”或“E”)。
(4)装置 F 可用于制漂白粉,漂白粉的有效成分是__________。
A.Ca(OH)2 B.Ca(ClO)2 C.CaCl2 D.Ca(ClO)2和 CaCl2
(5)烧杯 G 的作用是处理尾气。请写出 G 中反应的离子方程式__________________________。
(6)检验 G 中阳离子的方法是______________________________________;检验 I 中阳离子的试剂是
___________(填化学式),现象为_____________________________________________。
Δ
【答案】球形分液漏斗 除去氯气中混有的氯化氢气体 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O C
B Cl2 +2OH- = ClO- + Cl- + H2O 做焰色试验 KSCN 溶液变红色
【解析】(1)仪器 A 用来添加浓盐酸,名称为球形分液漏斗;制得的氯气中混有浓盐酸挥发出的 HCl 气体和
水蒸气,气体在净化时应该先除杂再进行干燥,氯气在饱和食盐水中溶解度很小,装置 B 中盛有的饱和食
盐水用于除去氯气中混有的氯化氢气体,答案:球形分液漏斗;除去氯气中混有的氯化氢气体;
Δ
(2)在加热条件下,二氧化锰与浓盐酸反应生成二氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为 MnO2+4HCl(浓)
Δ
MnCl2+Cl2↑+2H2O,答案:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)氯气没有漂白性,通过装置 B 的氯气里含水分,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性,所以广口瓶 C 的
有色布条褪色,而通过浓硫酸之后得到的是干燥的氯气,所以广口瓶 E 中的有色布条不褪色,答案:C;
(4)装置 F 内为石灰乳,氯气与与石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,漂白粉的主要成份为次氯酸钙和
氯化钙,漂白粉的有效成份为次氯酸钙,所以可利用该反应来制取漂白粉,答案:B;
(5)由于氯气有毒会污染空气,不能直接排放,尾气中的氯气要用碱液进行吸收处理,烧杯 G 装有氢氧化钠
溶液,用来吸收氯气,氢氧化钠与氯气反应的化学方程式为 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,对应的离子方
程式为 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,答案:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
(6)烧杯 G 装有氢氧化钠溶液,钠离子在溶液中没有颜色且很难与其他离子反应,检验的没方法是做焰色试
验,蘸有氢氧化钠溶液的铂丝在灼烧时会产生黄色的火焰;I 中氯气与铁在加热的条件下反应生成氯化铁,
铁离子通常可用 KSCN 溶液来检验,含有铁离子的溶液中滴入几滴 KSCN 溶液,溶液变红色,答案:做焰
色试验;KSCN;溶液变红色。
19.氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制
备 KClO3和 NaClO,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放 MnO2粉末的仪器名称是________________________________________________,
a 中的试剂为________________________________________________________________。
(2)b 中采用的加热方式是__________,c 中化学反应的离子方程式是_____________,
采用冰水浴冷却的目的是_______________________________________________________。
(3)d 的作用是____________,可选用试剂________(填字母)。
A.HCl B.NaCl
C.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反应结束后,取出 b 中试管,经冷却结晶,_______________________________,____________,干燥,
得到 KClO3晶体。
(5)取少量 KClO3和 NaClO 溶液分别置于 1 号和 2 号试管中,滴加中性 KI 溶液。1 号试管溶液颜色不变。2
号试管溶液变为棕色,加入 CCl4 振荡,静置后 CCl4 层显________色。可知该条件下 KClO3 的氧化能力
________(填“大于”或“小于”)NaClO。
【答案】(1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)水浴加热 Cl - - -2+2OH ===ClO +Cl +H2O 避免生成 NaClO3 (3)吸收尾气(Cl2) C
(4)过滤 少量(冷)水洗涤 (5)紫 小于
【解析】(1)盛放 MnO2 粉末的仪器是圆底烧瓶。产生的氯气中混有氯化氢杂质,除去氯化氢需要将气体通
过饱和食盐水。
(2)b 装置的加热方式为水浴加热。c 装置中氯气与氢氧化钠发生反应的离子方程式为 Cl2+2OH-===ClO-+
Cl-+H2O。根据装置 b、c 水浴温度的不同推知,生成氯酸盐时需要酒精灯加热,生成次氯酸盐时需要冰水
冷却,所以 c 中冰水浴的目的是避免氯酸钠的生成。
(3)d 是尾气处理装置,吸收氯气可以用氢氧化钙溶液。
(4)从溶液中获得纯净氯酸钾的操作是冷却结晶,过滤,少量冷水洗涤,干燥,此处用少量冷水洗涤的目的
是降低氯酸钾的损耗。
(5)碘在四氯化碳中呈紫色;碘在水中的颜色为棕色或褐色,主要由碘的浓度决定。2 号试管中溶液变棕色说
明生成 I2,1 号试管中没有颜色变化,说明没有生成 I2,由此可以判断氯酸钾的氧化能力小于次氯酸钠的氧
化能力。
20.碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂,可由碘酸(HIO3)和 K2CO3反应得到。实验室制取 HIO3的装置如下:
已知三颈烧瓶中反应可制得碘酸,碘酸是易溶于水的强酸,不溶于 CCl4
(1)浓盐酸和 MnO2反应的离子方程式为___________。
(2)饱和食盐水的作用是___________,搅拌的目的是___________。
(3)从三颈烧瓶反应后的混合液中分离出碘酸溶液所需的玻璃仪器有___________。
(4)向碘酸中加入 K2CO3可制得 KIO3,KIO3溶液经冷却结晶获得 KIO3晶体,为测定 KIO3晶体的纯度,进
行如下操作:准确称量 0.50 g 样品,配成 100.00 mL 溶液,取 20.00 ml 溶液,加入盐酸,加入足量 KI 晶体,
以淀粉为指示剂,用 0.1 mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定 I2至恰好完全反应,消耗 Na2S2O3 溶液 24.00 mL。已知
2- 2-
测定过程中发生的反应为 IO -3 +I-+H+→I2+H2O(未配平)、I2+2S2O -3 =2I +S4O 6 ,计算 KIO3晶体的纯度(用
质量分数表示),并写出计算过程__________。
加热
【答案】MnO +4H+2 +2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O 除去 Cl2中的 HCl 使 Cl2与 I2充分接触加快反
应速率,提高 Cl2 的利用率 分液漏斗、烧杯 向 KIO3 溶液足量 KI 晶体,将 KIO3 全部转化为碘单质,
反应为 IO -+I-+H+3 →I2+H2O,根据得失电子守恒配平该反应方程式为:IO -3 +5I-+6H+=3I2+3H2O,再利
用 0.1 mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定 I2,发生反应为:I2+2S2O 2-3 =2I-+S4O 2-6 ,至恰好完全反应,消耗 Na2S2O3
1
溶液 24.00 mL,则滴定过程中各物质的量关系为 IO -3 ~3I2~6S O 2- -2 3 ,则样品中 IO3 的物质的量为 6
-1 100mL 0.002mol 214g/mol×0.024L×0.1mol·L × =0.002mol,则 KIO3晶体的纯度= ×100%=85.6%。 20mL 0.50 g
加热
【解析】(1)浓盐酸和 MnO2在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为 MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)根据分析,饱和食盐水的作用是除去 Cl2中的 HCl,搅拌的目的是使 Cl2与 I2充分接触加快反应速率,提
高 Cl2的利用率;
(3)根据题中已知信息,颈烧瓶中反应可制得碘酸,碘酸是易溶于水的强酸,不溶于 CCl4,则从三颈烧瓶反
应后的混合液中分离出碘酸溶液可进行分液操作,所需的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯;
(4)根据实验过程描述,向 KIO3溶液足量 KI 晶体,将 KIO3全部转化为碘单质,反应为 IO -3 +I-+H+→I2+
H2O,根据得失电子守恒配平该反应方程式为:IO -3 +5I-+6H+=3I2+3H2O,再利用 0.1 mol·L-1 Na2S2O3 溶
液滴定 I2,发生反应为:I2+2S2O 2-=2I-+S O 2-3 4 6 ,至恰好完全反应,消耗 Na2S2O3 溶液 24.00 mL,则滴定过
1 100mL
程中各物质的量关系为 IO -3 ~3I2~6S2O 2-3 ,则样品中 IO - -13 的物质的量为 ×0.024L×0.1 mol·L ×6 20mL
0.002mol 214g/mol
=0.002mol,则 KIO3晶体的纯度= ×100%=85.6%。0.50 g

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