第2课时 氯气与碱反应及Cl-的检验(基础 提升练习含解析)

第2课时　氯气与碱反应及Cl－的检验 【基础篇】 题组一　氯气与碱反应的应用 1．下列有关漂白粉的说法正确的是(  ) A．漂白粉的有效成分是CaCl2 B．漂白粉和明矾处理自来水的原理是相同的 C．漂白粉最好在弱酸性环境下使用 D．漂白粉因易在空气中氧化而密封保存 答案　C 2．在空气中能稳定存在的物质是(  ) A．氢氧化钙溶液              B．新制氯水 C．次氯酸钠                  D．食盐水 答案　D 3．漂白粉在空气中放置易失效的主要原因是(  ) A．Ca(ClO)2不稳定，易分解 B．Ca(ClO)2易吸收水分而潮解 C．Ca(ClO)2跟空气中的水和CO2反应 D．Ca(ClO)2跟空气中的CO2反应 答案　C 题组二　Cl2的制法 4．实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作有： ①将蒸馏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的高度，固定好铁圈，放好石棉网；③用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；④检查气密性；⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。最好的实验操作顺序是(  ) A．②⑤①④③            B．②①⑤④③ C．②①⑤③④            D．⑤②①④③ 答案　B 5．实验室用浓盐酸与足量的二氧化锰反应产生少量的氯气。若反应过程中消耗了0.2 mol HCl，理论上可收集到的氯气的质量(  ) A．等于3.55 g              B．小于3.55 g C．大于3.55 g              D．约等于7.1 g 答案　A 解析　理论上可收集到的氯气的质量，可直接根据化学方程式计算，设收集到氯气的质量为x，则 4HCl(浓)＋MnO2 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 4 mol          　 71 g 0．2 mol          x x＝3.55 g。 6．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，浓盐酸起到酸性和氧化剂作用 C．实验室用如图装置除去Cl2中的少量HCl D．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集 答案　D 解析　Cl2通入饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，引入新的杂质，并且消耗Cl2，A项不正确；实验室制取Cl2，浓盐酸起到酸性和还原剂的作用，B项不正确；用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体时，导气管应长进短出，C项不正确；实验室用排饱和食盐水法收集Cl2是因为Cl2难溶于饱和食盐水，而能溶于水，D项正确。 7．下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是(  ) A．a—b—c—d—e—e—f—g—h B．a—e—d—c—b—h—i—g C．a—d—e—c—b—h—i—g D．a—c—b—d—e—h—i—f 答案　B 解析　按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2顺序连接。 8．已知KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成Cl2，下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2的简易装置，下列叙述不正确的是(  ) A．在试管①中盛有饱和食盐水，用试管②收集Cl2 B．用试管①收集Cl2，试管②可防止NaOH溶液倒吸到试管①中 C．③用于吸收多余的Cl2，防止污染环境 D．用该装置收集到的Cl2中会混有HCl气体和水蒸气 答案　A 解析　根据导管的进出长短可知试管①用于收集Cl2，试管②用于防止NaOH溶液倒吸入①中，NaOH溶液吸收多余的Cl2，防止污染环境，①中收集到的Cl2不纯，混有HCl和水蒸气。 题组三　Cl－的检验 9．检验Cl－时所用试剂HNO3的作用是(  ) A．防止CO 等的干扰                      B．防止Cl－的干扰 C．生成Ag2CO3沉淀                      D．防止NO 的干扰 答案　A 10．自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是(  ) A．酚酞试液                  B．氯化钡溶液 C．氢氧化钠溶液              D．硝酸银溶液 答案　D 【提升篇】 11．已知：将Cl2通入适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO3，且 的值与温度高低有关。当n(KOH)＝a mol时， (1)状况下，参加反应的氯气的体积等于_______ L。 (2)若某温度下，反应后 ＝11，则溶液中 ＝___________，此时反应总离子方程式为____________________________________________________。 (3)改变温度，产物中KClO3的最大理论产量为________mol。 答案　(1)11.2a　(2) 　7Cl2＋14OH－===11Cl－＋ClO－＋2ClO ＋7H2O　(3) a 解析　(1)从产物来看，n(Cl)＝n(K)，故n(Cl2) ＝ n(KOH)＝ a mol，则氯气的体积为V＝n·Vm＝11.2a L。(2)令n(ClO－)＝1 mol，反应后c(Cl－)∶c(ClO－)＝11，则n(Cl－)＝11 mol，据得失电子守恒，5×n(ClO )＋1×n(ClO－)＝1×n(Cl－)，即5×n(ClO )＋1×1 mol＝1×11 mol，解得n(ClO )＝2 mol，故溶液中 ＝ ；则根据原子守恒和电荷守恒配平反应的离子方程式为7Cl2＋14OH－===11Cl－＋ClO－＋2ClO ＋7H2O。(3)氧化产物只有KClO3时，其物质的量最大，根据电子转移守恒n(KCl)＝5n(KClO3)，由钾离子守恒：n(KCl)＋n(KClO3)＝n(KOH)，故n最大(KClO3)＝ n(KOH)＝ a mol。 12．常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如图所示。 (1)请分别写出A、B、D的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)： A________、B________、D________。 (2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明反应条件)： A＋H2O(离子方程式)：___________________________________________________； A＋NaOH(离子方程式)：____________________________________________； D―→A(化学方程式)：________________________________________。 答案　(1)Cl2　HClO　HCl (2)Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋2H2O＋Cl2 解析　由题意可知A为Cl2，B为次氯酸，D为盐酸，C为氯化钠，E为次氯酸钠。 13．如图所示，将仪器A中的浓盐酸滴加到盛有MnO2的烧瓶中，加热后产生的气体依次通过装置B和C，然后再通过加热的石英玻璃管D(放置有铁粉)。请回答下列问题： (1)仪器A的名称是____________，烧瓶中反应的化学方程式是 ________________________________________________________________________。 (2)装置B中盛放液体是________________，气体通过装置B的目的是 ________________________________________________________________________。 装置C中盛放的液体是____________，气体通过装置C的目的是 ________________________________________________________________________。 (3)D中反应的化学方程式是 ________________________________________________________________________。 (4)烧杯E中盛放的液体是________，反应的离子方程式是 ________________________________________________________________________。 (5)资料表明D中产物有以下性质：①受热易升华，冷却后易凝华；②遇H2O(g)剧烈反应。为收集D中产物，在D与E之间，除增加收集装置外，还需要增加________装置。 答案　(1)分液漏斗　 4HCl(浓)＋MnO2 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)饱和NaCl溶液　吸收氯气中混有的杂质HCl　浓硫酸　吸收水蒸气，干燥氯气 (3)2Fe＋3Cl2 2FeCl3 (4)NaOH溶液　2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O (5)干燥 解析　(1)由图可知，盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗。(2)烧瓶中发生反应的化学方程式为4HCl(浓)＋MnO2 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O; B瓶中的试剂是饱和食盐水，作用是吸收氯气中混有的杂质HCl；装置C中盛放的液体是浓硫酸；该试剂的作用是吸收水蒸气，干燥氯气。(3)D中反应的化学方程式是2Fe＋3Cl2 2FeCl3。(4)烧杯E中盛放的液体是NaOH溶液；氯气与NaOH溶液反应的离子方程式是2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。(5)资料表明D中产物有以下性质：①受热易升华，冷却后易凝华；②遇H2O(g)剧烈反应。为收集D中产物，在D与E之间，除增加收集装置外，还需要增加一个干燥装置。 14．某化学实验小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(氯气易溶于CCl4，HCl不溶于CCl4)。 请回答下列问题： (1)装置B、C中盛放的试剂分别是________________、________________。 (2)橡胶管连通后，分液漏斗中的气体压强p1和烧瓶中气体压强p2的关系是p1________(填“>”、“<”或“＝”)p2，连接橡皮管的目的是____________________________________。 (3)乙同学认为只凭借装置D和装置E中的现象还不能够得到完全正确的答案，请思考乙同学这样认为的原因是什么？你又如何设计实验来进一步证明？ (4)丙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，证明通入AgNO3溶液的气体只有一种，丙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该如何操作？ 答案　(1)无水硫酸铜　无水CaCl2或P2O5 (2)＝　有利于分液漏斗中的浓盐酸顺利流下 (3)Cl2与H2O反应生成盐酸和次氯酸，装置D和E中的现象不同要排除不是盐酸引起的；增加一个将HCl气体通过湿润的有色布条的实验来验证盐酸没有漂白性。 (4)应在装置F和装置G中间加一个装置，该装置中应加入湿润的淀粉-KI试纸。 解析　(1)CuSO4与H2O反应生成蓝色五水硫酸铜晶体，可用来检验水，除去Cl2中的H2O(g)的固体干燥剂有CaCl2或P2O5，故B中盛放的是无水CuSO4，C中盛放CaCl2或P2O5，用于除水蒸气。(2)连接橡胶管后，分液漏斗与烧瓶内气体压强相等，有利于液体顺利流下。(3)Cl2与H2O反应生成HClO的同时还生成HCl，装置D和装置E中的现象不同还有可能是盐酸引起的；应增加一个将HCl气体通过湿润的有色布条的实验来验证盐酸不具有漂白性。(4)G装置用于检验HCl气体，为了确保实验结论的可靠性，应排除Cl2的干扰，在F吸收Cl2之后，需要检验Cl2是否完全除去，根据Cl2具有强氧化性的性质，可以用湿润的淀粉-KI试纸检验，如不变色，说明已经完全除去。故应在装置F和装置G之间加一个装置，该装置中应加入湿润的淀粉-KI试纸。