（2022高中化学一轮优化指导）训练19.doc

1、训练(十九)氯气的制备及综合实验 1(2021重庆巴蜀中学月考)下列关于实验室制 Cl2的认识正确的是() A还原剂是 MnO2 B发生氧化反应的是 HCl C 向含有 4 mol HCl 的浓盐酸中加入足量 MnO2并加热， 反应过程中转移电子数为 2NA D收集 Cl2宜采用向上排空气法收集 答案B 2(2021河北衡水中学调研)某化学兴趣小组利用 MnO2和浓盐酸及如图所示装置制备 Cl2。下列分析中不正确的是(加热及夹持装置已省略)() A装置 A 中可用分液漏斗代替长颈漏斗 B装置 A 中缺少加热装置 C装置 B 中盛放的 NaOH 溶液可以净化 Cl2 D装置 D 中盛放的 NaO

2、H 溶液可以吸收尾气 C装置 A 中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制 反应速率，A 项正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置， B 项正确； 装置 B 中盛放的 NaOH 溶液吸收氯气，不能净化 Cl2，可以用饱和食盐水净化 氯气，C 项错误；氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收氯气，防止污染空气，D 项正确。 3(2021河南南阳检测)下列装置应用于实验室制取氯气并回收二氯化锰的实验，能达 到实验目的的是() A用装置甲制取氯气 B用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C用装置丙分离二氧化锰和浓盐酸反应后的溶液 D用装置丁蒸干反应后的溶液制 Mn

3、Cl24H2O C用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热， A 项错误； 气体通过乙装置时应长进 短出，除杂试剂应选用饱和食盐水，B 项错误；二氧化锰不溶解，可通过过滤的方法分离， C 项正确；蒸干溶液会引起 MnCl2的水解及 MnCl24H2O 分解，D 项错误。 4(2021江西吉安调研)某同学利用浓度相同的氯水、Cl2的 CCl4溶液完成下述实验。 下列有关实验的说法中，不正确的是() A操作中发生的反应是 Br22Fe2 =2Br2Fe3 B操作和操作之后，试管上层溶液的成分相同 C操作后的溶液中没有 Br2，但反应过程中可能有 Br2生成 D实验说明，CCl4影响了 Cl2、Br2

4、和 Fe3 氧化性的强弱顺序 DFeBr2溶液中滴加5滴Cl2/CCl4， 局部反应得到黄色的含Fe3 溶液和黄色的溴的CCl4 溶液，振荡后，Fe2 被 Br2氧化为 Fe3，导致下层溶液褪色，A 项正确；操作和均为 振荡，下层为无色的 CCl4层，上层溶液均为 FeBr2和 FeBr3混合液，B 项正确；Fe2 的还原 性强于 Br ，滴加 5 滴 Cl2/CCl4，由于 Cl2不足量，总反应为 2Fe2Cl2=2Fe32Cl，但 可能出现 Cl2局部过量生成 Br2，而后 Br2又被 Fe2 还原，C 项正确；说明 Cl2的氧化性强 于 Br2和 Fe3 ，说明 Br2 的氧化性强于 F

5、e3 ，则氧化性强弱顺序为 Cl2Br2Fe3，CCl4 只起到溶剂作用，并不影响三种物质的氧化性强弱顺序，D 项错误。 5(2021福建莆田检测)四氯化钛(TiCl4)极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”， 常用作烟幕弹。其熔点为25 ，沸点为 136.4 。某实验小组设计如下装置(部分加热和 夹持装置省略)，用 Cl2与炭粉、TiO2制备 TiCl4。下列说法不正确的是() A中应盛装饱和食盐水 B冷凝管有冷凝、回流和导气的作用 C反应结束时，应先停止处的加热，后停止处的加热 D该设计存在不足，如、之间缺少防止水蒸气进入的装置 A四氯化钛极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，而制得

6、的氯气中混有水 蒸气，则中应盛装浓硫酸，A 项错误；TiCl4的熔、沸点较低，制得的 TiCl4应经过冷凝处 理，则该装置中冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用，B 项正确；反应结束时，应先停止 处加热，后停止处加热，可以使制得的 TiCl4在氯气氛围中冷却，防止空气进入装置中使 TiCl4变质，C 项正确；因四氯化钛极易水解，所以应在装置和之间增加一个防止水蒸 气进入的装置，D 项正确。 6(2021湖南邵东检测)某实验兴趣小组利用下图实验装置探究氯气与过量氨气反应的 实验，有关说法不正确的是() A打开 K1，关闭 K2，将注射器的活塞往外拉一小段，然后松开，活塞复原，说明装 置气密性良好 B

7、打开 K1，推动注射器的活塞使过量的氨气与氯气混合时，产生大量的白色烟雾 C充分反应后，关闭 K1，打开 K2，可观察到烧杯中的溶液会倒吸至试管内 D实验室制备氨气和氯气可以用同一套发生装置 B打开 K1，关闭 K2，将注射器的活塞往外拉一小段，然后松开，活塞复原，说明空 气未进入装置，装置不漏气，气密性良好，A 项正确；打开 K1，推动注射器的活塞使过量 的氨气与氯气混合时，过量 NH3和 Cl2反应生成 NH4Cl 和 N2，只产生大量白烟，不出现雾， B 项错误；充分反应后，装置内气体的压强减小，关闭 K1，打开 K2，剩余 NH3溶于水，观 察到烧杯中的溶液会倒吸至试管内， C 项正确

8、； 利用浓氨水和氧化钙制备 NH3， 利用 KMnO4 固体和浓盐酸反应制取 Cl2，均可采用“固体液体气体”的装置，D 项正确。 7 (2021山东日照检测)Cl2O 能与水反应生成次氯酸， 可杀死新型冠状病毒等多种病毒。 一种制备 Cl2O 的原理为 HgO(红色粉末)2Cl2=HgCl2(白色粉末)Cl2O， 某化学小组用下 图装置制备 Cl2O(夹持装置略去)。 已知：Cl2O 的熔点为116、沸点为 3.8，易溶于水； 高浓度的 Cl2O 易爆炸，Cl2O 与有机物接触或加热时会发生剧烈反应。 下列说法错误的是() A装置中盛装的试剂是饱和食盐水，中现象是红色粉末逐渐变为白色 B装置

9、中橡胶塞用锡箔包裹，防止 Cl2O 与橡胶塞反应 C从装置中逸出气体的主要成分是 Cl2 D通入干燥空气的目的是将生成的 Cl2O 稀释，防止发生爆炸 ACl2O 易与水反应，中制得的 Cl2中含有 HCl、H2O(g)，中盛有饱和食盐水，用 于除去 HCl， 中盛有浓硫酸， 用于除去 H2O(g)， 防止 Cl2O 与 H2O(g)反应， A 项错误； Cl2O 与有机物接触会发生剧烈反应，故装置中橡胶塞要用锡箔包裹，B 项正确；Cl2O 的沸点 为 3.8，装置中冷却装置的温度为33，因此中逸出气体不是 Cl2O，应是未反应的 Cl2，C 项正确；高浓度的 Cl2O 易爆炸，通入干燥空气，

10、可稀释生成的 Cl2O，防止发生爆炸， D 项正确。 8 (2021河南鹤壁一中检测)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 设备已略)。下列说法错误的是() A装置 A 烧瓶内的试剂可以是 KMnO4 B装置 B 具有除杂和贮存气体的作用 C实验结束后，振荡 D 会观察到液体分层且下层呈紫红色 D利用该装置能证明氯的非金属性强于溴的非金属性 C装置 A 用于制备 Cl2，常温下浓盐酸与 KMnO4固体发生反应生成 Cl2，A 项正确； 装置 B 中饱和食盐水用于除去挥发出的 HCl，长颈漏斗起到平衡压强和贮存气体的作用，B 项正确；KI 被 Br2氧化生成 I2，苯的密度小于水

11、，振荡 D 后液体分层，上层呈紫红色，C 项错误；装置 C 中溶液变为橙色，说明 Cl2将 NaBr 氧化为 Br2，则 Cl2的氧化性强于 Br2， 从而证明氯的非金属性强于溴，D 项正确。 9(2021江西上饶检测)实验室用如下装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问 题： (1)A 中盛有浓盐酸，B 中盛有 MnO2，写出反应的离子方程式_。 (2)D 中放入浓 H2SO4其目的是_。 (3)E 中为红色干布条，F 中为红色湿布条，可观察到的现象是_，对 比 E 和 F 中现象的差异可得出的结论是_。 (4)G 处的现象是_。 (5)用化学方程式写出 H 处尾气吸收装置中的反应原理 _

12、。 (6)家庭中常用消毒液(主要成分 NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品牌消毒 液包装上说明如下图。 注意事项： 1本品对棉织品有漂白脱色作用，对金属制品有腐蚀作用。 2密封保存，请勿与洁厕灵同时使用。 3保质期为一年。 消毒液与洁厕灵不能同时使用，原因是(用离子方程式表示)_ _。 需“密闭保存”的原因_。 (7)工业上用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2，写出反应的化学方程式 _。 Cl2和 ClO2都是强氧化 剂，能杀死水中的病菌。等质量的 ClO2的氧化能力是 Cl2的_倍。 解析(3)E 中为红色干布条，F 中为红色湿布条，氯气和水反应生成次氯酸，而次氯酸 具有强氧化

13、性，有漂白作用，所以可观察到的现象是 E 中不褪色，F 中褪色，对比 E 和 F 中现象的差异可得出的结论是干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白 性。 (6)消毒液与洁厕灵不能同时使用， 原因是发生了化学反应， 离子方程式为： Cl ClO 2H=Cl2H2O。 需“密闭保存”的原因是次氯酸钠与空气中的二氧化碳反应。 (7)亚氯酸钠 NaClO2中 Cl 元素化合价为3 价， NaClO2ClO2，3 价的氯元素化合 价升高到4 价，NaClO2NaCl，3 价的氯元素的化合价降低到1 价，NaClO2在反应中 既是氧化剂又是还原剂，根据电子守恒，得到方程式为 5NaClO24

14、HCl=5NaCl4ClO2 2H2O; 氧化能力是得电子的能力，根据氯元素的化合价，等质量的 ClO2和 Cl2的得电子 数之比为： m 67.5 g/mol5 m 71 g/mol22.63，故等质量的 ClO2的氧化能力是 Cl2的 2.63 倍。 答案(1)MnO24H 2Cl= Mn2 Cl22H2O (2)除去氯气中的水蒸气 (3)E 中不褪色，F 中褪色干燥的氯气没有漂白性，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白 性 (4)出现蓝色 (5)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O (6) Cl ClO2H=Cl2H2O 次氯酸钠与空气中的二氧化碳反应 (7)5NaClO24HCl=4C

15、lO25NaCl2H2O2.63 10 (2021江西南昌四校联考)ClO2(黄绿色易溶于水的气体)是一种高效、 低毒的消毒剂。 某兴趣小组通过图 1 装置(夹持装置略)对其制备、吸收和释放进行了研究。 (1)仪器 A 的名称是_。 (2)安装 F 中导管时，应选用图 2 中的_。 (3)A 中发生反应生成 ClO2和 Cl2，其氧化产物和还原产物物质的量之比为_。 (4)关闭 B 的活塞，ClO2在 D 中被稳定剂完全吸收生成 NaClO2，此时 F 中溶液的颜色 不变，则装置 C 的作用是 _。 (5)已知在酸性条件下 NaClO2可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2，该反应的离子

16、方程 式为_ _。 (6)ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到 ClO2溶液。为测定所得溶液中 ClO2 的浓度，进行了下列实验： 步骤 1：准确量取 ClO2溶液 10.00 mL，稀释成 100.00 mL 试样，量取 V0mL 试样加入 到锥形瓶中； 步骤 2：用稀硫酸调节试样的 pH2.0，加入足量的 KI 晶体，静置片刻； 步骤 3： 加入指示剂， 用 c mol L 1 Na2S2O3溶液滴定至终点， 重复 2 次， 测得消耗 Na2S2O3 溶液平均值为 V1mL。(已知 2ClO210I 8H=2Cl5I24H2O、 2Na2S2O3 I2=Na2S4O62NaI)，

17、计算该 ClO2的浓度为_g/L(用含字母的代数式表示，计算结 果化简)。 解析(2)F 装置应是 Cl2和 KI 反应，还需要连接尾气处理装置，所以应长管进气，短 管出气。 (3)氯酸钠和稀盐酸混合产生 Cl2和 ClO2， NaClO3中氯为5 价被还原成 ClO2中4 价， 盐酸中氯为1 价，被氧化成 0 价氯，转移电子数为 2，则 NaClO3、ClO2前系数为 2，Cl2 前系数为 1，反应化学方程式：2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O，其氧化 产物 Cl2和还原产物 ClO2物质的量之比为 12。 (4)F 装置中发生 Cl22KI=2KClI2时，碘遇淀粉

18、变蓝，而 F 中溶液的颜色不变，则 装置 C 的作用是吸收 Cl2。 (5)在酸性条件下 NaClO2可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2，根据元素守恒可知应还 有水生成，该反应的离子方程式为 4H 5ClO 2 =Cl 4ClO22H2O。 (6)设原 ClO2溶液的浓度为 x， 2ClO25I210Na2S2O3 210 10 2xV0103 10 1 110 3cV1 mol 则有 x2cV1 V0 mol/L135 cV1 V0 g/L。 答案(1)圆底烧瓶(2)b(3)12(4)吸收 Cl2 (5)4H 5ClO 2 =Cl 4ClO22H2O (6)135 cV1 V0 1

19、1(2021山东济南检测)“84 消毒液”是生活中常用的消毒剂，可与硫酸溶液反应制 取氯气， 反应原理为： NaClONaClH2SO4= Na2SO4Cl2H2O; 为探究氯气的性 质，某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置： (1)从、装置中选择合适的制氯气装置(A 处)_(填写序号)。 (2)装置 B、 C 中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条， 实验过程中该同学发现 装置 B 中的布条也褪色，其原因可能是_；说明该装置存在明显的缺 陷，请提出合理的改进的方法_。 (3)为了验证氯气的氧化性，将氯气通入 Na2SO3溶液中，离子方程式为：Cl2SO2 3 H2O=SO2

20、4 2Cl 2H， 然后检验反应后溶液中是否含有 SO2 4 。 检验 SO 2 4 的方法是： 取少量反应后溶液于试管中，先加入足量的_至无明显现象，然后再加入少量 _溶液，有白色沉淀生成，说明含有 SO2 4 。 (4)氯气通入饱和 NaHCO3溶液能产生无色气体，已知酸性：盐酸 碳酸 次氯酸， 该实验证明氯气与水反应的生成物中含有_(填“盐酸”或“次氯酸”)。 解析(1)由 NaClONaClH2SO4= Na2SO4Cl2H2O 可知， 反应有液体参加， 需要在加热条件下进行，故选装置。 (2)装置 B 中干燥的有色布条褪色，说明氯气中可能混有少量的水蒸气，氯气与水反应 生成次氯酸而漂

21、白，因此应在 A 和 B 之间增加盛有浓 H2SO4的洗气瓶，除去 Cl2中的水蒸 气。(3)检验硫酸根必须排除其他离子的干扰，因此检验反应后溶液中含有 SO 2 4 的方法是： 取少量反应后溶液于试管中，先加入足量的稀盐酸至无明显现象，然后再加入少量 BaCl2溶 液有白色沉淀生成，说明含有 SO2 4 。 (4)氯气通入水溶液会反应生成盐酸和次氯酸，酸性：盐酸碳酸次氯酸，氯气通入 饱和 NaHCO3溶液能产生无色气体，证明氯气与水反应的生成物中含有盐酸。 答案(1)(2)产生的氯气中含有水蒸气，会反应生成次氯酸在装置 A、B 之间增 加盛有浓硫酸的洗气瓶(或干燥装置) (3)稀盐酸(或 H

22、Cl 溶液)BaCl2(或其他合理答案)(4)盐酸 12(2021湖北监利检测)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由 NO 与 Cl2在 常温常压下合成。 已知 NOCl 是一种红褐色液体或黄色气体， 其熔点64.5， 沸点5.5， 遇水易水解。 (1)实验室制备原料气 NO 和 Cl2的装置如下图所示： 实验室制 NO 时，装置 A 中烧瓶内为铜和稀硝酸，发生反应的化学方程式为： _。 实验室制 Cl2时，装置 B 中盛放的试剂为_，其作用是_。 (2)将上述收集到的 Cl2充入集气瓶中，按图示装置制备亚硝酰氯。 NOCl 分 子 中 各 原 子 均 满 足 8 电 子 稳 定

23、结 构 ， 则 NOCl 的 电 子 式 为 _。 装置 D 中的现象为_。 装置 E 中无水氯化钙的作用为_。 某同学认为装置 F 不能吸收 NO，为解决这一问题，可将尾气与某种气体同时通入氢 氧化钠溶液中，这种气体的化学式是_。 解析(1)图 1 为固液加热型，制 NO 时，可选用铜与稀硝酸制取，发生的反应方 程式为：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O； 制 Cl2时，可选用二氧化锰和浓盐酸，制得的氯气中有氯化氢气体，用饱和食盐水除 去。 (2)NOCl 分子中各原子均满足 8 电子稳定结构， 则氮原子与氧原子形成两对共用电子 对，与氯原子形成一对，电子式为； 装置

24、D 中为氯气制备 NOCl，故现象为黄绿色气体逐渐变浅，有红褐色液体生成； NOCl 遇水易分解， 装置 E 中无水氯化钙的作用为吸收水蒸气， 防止水蒸气进入 D 装 置； NO 不溶于水，可与氧气一同通入氢氧化钠吸收。 答案(1)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O饱和食盐水除去 Cl2中的 HCl 气体 (2)黄绿色气体颜色逐渐变浅，有红褐色液体生成 吸收水蒸气，防止水蒸气进入 D 装置O2 13(2021安徽蚌埠检测)TiCl4是制备钛及其化合物的重要中间体，某小组同学利用下 列装置在实验室制备 TiCl4，设计实验如下(夹持装置略去)： 相关信息如下表所示： 化合物

25、熔点/沸点/ 密度/ (gcm 3) 水溶性 TiCl4251361.5 易水解生成难溶于水的物 质，能溶于有机溶剂 CCl42576.81.6难溶于水 请回答下列问题： (1) 按 照 气 流 由 左 到 右 的 方 向 ， 上 述 装 置 合 理 的 连 接 顺 序 为 a_fg_dej。(填仪器接口字母) (2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入试剂， _(按正确的顺序填入下列操作的序号)。 关闭分液漏斗活塞打开分液漏斗活塞 停止加热，充分冷却加热装置 D 中陶瓷管 (3)装置 A 中导管 m 的作用是_。 (4)装置 D 中除生成 TiCl4外，同时生成一

26、种气态不成盐氧化物，该反应的化学方程式为 _。 (5)设计实验证明装置 E 中收集到的液体中含有 TiCl4： _ _。 (6)制得的 TiCl4中常含有少量 CCl4，从混合液体中分离出 TiCl4的操作名称为 _。 解析(1)由于 TiCl4易溶于水，所以参加反应的 Cl2必须先干燥，而收集 TiCl4的装置后 面必须有防止水蒸气进入的装置，则正确的连接顺序为 acbfghidej。 (2)为防止炭粉在高温下被氧化，防止装置内的水蒸气使 TiCl4变质，所以应先通入 Cl2 一段时间后再加热装置 D，正确的操作顺序为。 (3)分液漏斗上连接的导管是为了平衡压强，使液体顺利流下。 (4)装置

27、 D 中的反应物为 TiO2、C 和 Cl2，而生成物为 TiCl4和 CO，所以反应的化学方 程式为 TiO22C2Cl2= 高温 TiCl42CO。 (5)根据表中信息，TiCl4遇水生成难溶物，所以可取少量收集到的液体于洁净试管中， 滴加适量水，液体变浑浊，即证明收集到的液体中含有 TiCl4。 (6)由于二者的沸点相差较大，所以可用蒸馏的方法分离 TiCl4中含有的 CCl4。 答案(1)cbhi(2) (3)平衡压强，使浓盐酸更易滴落 (4)TiO22C2Cl2= 高温 TiCl42CO (5)取少量收集到的液体于洁净试管中，滴加适量水，液体变浑浊，则收集到的液体中 含有 TiCl4(或其他合理答案也可) (6)蒸馏