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1、新編化學(xué)精品資料
2.1.1《氯、溴、碘及其化合物 氯氣的工業(yè)制取》
1.下圖為教科書中電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)裝置。據(jù)此,下列敘述不正確的是( )
A.裝置中,a管能產(chǎn)生氫氣
B.b管導(dǎo)出的是氯氣
C.以食鹽水為基礎(chǔ)原料制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”
D.在石墨棒電極區(qū)域有NaOH生成
【解析】 由教科書中的相關(guān)實(shí)驗(yàn)可知,a管中導(dǎo)出的氣體遇明火有爆鳴聲,則該氣體為氫氣,A正確;根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)裝置可知,b管導(dǎo)出的氣體可用NaOH溶液吸收,則b管中導(dǎo)出的氣體應(yīng)為氯氣,B正確;由氯堿工業(yè)的定義可知,C正確;根據(jù)教科書中的演示實(shí)驗(yàn),在兩極滴入酚酞,只有鐵棒附近溶液變紅色,而石墨
2、棒附近不變紅,說明NaOH不在石墨棒電極區(qū)域,D不正確。
【答案】 D
2.電解飽和食鹽水制取Cl2,除得到Cl2外,還能得到的物質(zhì)是( )
A.H2和NaOH
B.HCl和HClO
C.NaClO和NaCl
D.Ca(ClO)2和CaCl2
【答案】 A
3.(雙選)海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源庫(kù),下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是( )
A.海水中含有鉀元素,只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)
B.海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化
C.海水中除了NaCl外,也蘊(yùn)藏豐富的溴元素和碘元素
D.從海水中可以得到飽和NaCl溶液,電解飽和NaCl溶液可制備NaO
3、H
【解析】 A項(xiàng),海水中的鉀元素為化合態(tài),必須經(jīng)過化學(xué)變化才能得到鉀單質(zhì),B項(xiàng),海水曬鹽只發(fā)生物理變化。
【答案】 CD
4.下列關(guān)于電解飽和食鹽水過程的說法正確的是( )
A.電解飽和食鹽水的工廠可以生產(chǎn)鹽酸
B.與電源正極相連的電極區(qū)有NaOH生成
C.與電源負(fù)極相連的電極上有氯氣生成
D.電解飽和食鹽水的過程中Na+物質(zhì)的量減小
【解析】 根據(jù)電解飽和食鹽水的原理,在與電源正極相連的石墨棒上產(chǎn)生Cl2,與電源負(fù)極相連的鐵棒上產(chǎn)生H2和NaOH故B、C錯(cuò)。脫離溶液的只有H2和Cl2,故n(Na+)不變,D錯(cuò);H2和Cl2可制鹽酸,故A正確。
【答案】 A
知識(shí)點(diǎn)2
4、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法
5.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣有很多途徑(用化學(xué)方程式表示),其中實(shí)驗(yàn)室最常用的是( )
A.8HCl+K2Cr2O7===2KCl+Cr2O3+4H2O+3Cl2↑
B.16HCl(濃)+2KMnO4===2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑
C.4HCl(濃)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.6HCl+KClO3===KCl+3H2O+3Cl2↑
【解析】 實(shí)驗(yàn)室最常用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2。
【答案】 C
6.實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制取氯氣:①用含4 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng);②用87 g MnO2與足量濃鹽酸反應(yīng),若不
5、考慮HCl的揮發(fā),則反應(yīng)后所得氯氣的物質(zhì)的量( )
A.方法①比方法②多
B.方法②比方法①多
C.兩種方法一樣多
D.無法比較
【解析】 MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
87 g 4 mol 1 mol
若4 mol HCl完全反應(yīng),則生成1 mol Cl2,在①中隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸濃度減小,而稀鹽酸與MnO2不反應(yīng),故①中參加反應(yīng)的HCl小于4 mol,產(chǎn)生的Cl2小于1 mol;②中87 g MnO2可以完全反應(yīng)產(chǎn)生1 mol Cl2,故反應(yīng)后所得Cl2比方法①多。
【答案】 B
7.下圖表示在沒有通風(fēng)櫥的條件下制取純凈的氯氣
6、時(shí)設(shè)計(jì)的裝置圖,圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾。
(1)燒杯中盛放的液體是________,其作用是________________,水槽中盛放的液體是________。
(2)簡(jiǎn)述操作過程:(從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開始)
在收集氯氣之前,應(yīng)________________________________________________________________________;
當(dāng)氯氣純度符合要求時(shí),應(yīng)________________________________________________________________________;
當(dāng)氯氣收集完畢時(shí),應(yīng)_______
7、_________________________________________________________________。
【解析】 (1)燒杯中的液體應(yīng)為NaOH溶液,是用來吸收多余的Cl2,以防止Cl2污染空氣。Cl2能溶于水,且能與水反應(yīng),故不能用排水法收集,由于Cl2不溶于飽和食鹽水,且飽和食鹽水能吸收Cl2中混有的HCl,故可用排飽和食鹽水的方法收集Cl2,即水槽中的液體是飽和食鹽水。
(2)剛產(chǎn)生Cl2時(shí),打開B夾,關(guān)閉A夾,目的是排除裝置中的空氣;過一會(huì)之后當(dāng)氯氣純度符合要求時(shí),打開A夾,關(guān)閉B夾,開始收集Cl2;當(dāng)氯氣收集完畢時(shí),應(yīng)關(guān)閉A夾,打開B夾,以吸收多余的
8、Cl2,防止Cl2污染空氣。
【答案】 (1)NaOH溶液 吸收多余的Cl2 飽和食鹽水
(2)打開B夾,關(guān)閉A夾 打開A夾,關(guān)閉B夾 關(guān)閉A夾,打開B夾
8.含雜質(zhì)10%的MnO2 9.67 g與過量的12 mol/L濃鹽酸80 mL充分反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,能收集到Cl2多少升?將剩余物加水稀釋到100 mL,則氯離子的物質(zhì)的量濃度為多少?(假設(shè)反應(yīng)沒有HCl損失)
【解析】 m(MnO2)=9.67 g×(1-10%)=8.7 g
MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
87 71
8.7 g m(Cl2)
m(Cl2)=×8.7 g=7.1 g,
9、
V(Cl2)=×22.4 L/mol=2.24 L,
n(Cl-)=0.080 L×12 mol/L-×2=0.76 mol
c(Cl-)==7.6 mol/L。
【答案】 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,能收集到Cl2 2.24 L;剩余物稀釋到100 mL,氯離子的物質(zhì)的量濃度為7.6 mol/L。
鞏固提升
1.(雙選)關(guān)于電解NaCl水溶液的說法正確的是( )
A.電解產(chǎn)物為Cl2和Na
B.電解過程中,能產(chǎn)生黃綠色氣體
C.電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈紅色
D.電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈無色
【解析】
10、 電解NaCl水溶液的產(chǎn)物為Cl2(黃綠色氣體)、H2(無色氣體)和NaOH,酚酞遇堿變紅。
【答案】 BC
2.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的試管壁上沾有MnO2(難溶于水),除去時(shí)可用的試劑是( )
A.蒸餾水
B.KOH溶液
C.稀鹽酸
D.熱的濃鹽酸
【解析】 MnO2能與熱的濃HCl反應(yīng),生成物都能溶于水。
【答案】 D
3.實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸為原料制備并收集干燥、純凈的Cl2,下列裝置中合理的是( )
【解析】 A項(xiàng)缺少除雜裝置和尾氣處理裝置;C項(xiàng)中缺少酒精燈;D項(xiàng)中缺少除雜裝置和尾氣處理裝置。
【答案】 B
4.電解溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26%的
11、飽和食鹽水100 g,生成0.1 mol H2后,溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是( )
A.8.02% B.8.00%
C.8.63% D.8.61%
【解析】
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑?。l2↑
0.2 mol 0.1 mol 0.1 mol
m(NaOH)=0.2 mol×40 g·mol-1=8 g,
m(H2)=0.1 mol×2 g·mol-1=0.2 g,
m(Cl2)=0.1 mol×71 g·mol-1=7.1 g。
w(NaOH)=×100%=8.63%。
【答案】 C
5.(2015·西寧高一期末)吸收多余的氯氣,最好選用
12、( )
A.澄清石灰水 B.濃NaOH溶液
C.飽和食鹽水 D.濃硫酸
【解析】 A項(xiàng)中由于Ca(OH)2的濃度較小,吸收Cl2的能力弱;C、D項(xiàng)均不吸收Cl2。
【答案】 B
6.下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡(jiǎn)易裝置。
裝置B、C、D的作用分別是:
B________________________________________________________________________;
C________________________________________________________________________;
D_
13、_______________________________________________________________________。
【解析】 高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,能將濃鹽酸中的氯離子氧化為氯氣,裝置B用來收集比空氣重的氯氣,裝置D吸收尾氣,裝置C起到了防倒吸的作用。
【答案】 向上排空氣收集氯氣
安全作用,防止D中的液體倒吸進(jìn)入試管B中
吸收尾氣,防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境
7.實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置來制取氯氣,該裝置由A、B、C三個(gè)基本裝置組合而成,請(qǐng)回答下列問題:
(1)該制取氯氣的裝置有一個(gè)錯(cuò)誤,請(qǐng)指出錯(cuò)誤________________。
(2)說出A
14、、B、C三套基本裝置的名稱:A是________裝置,B是________裝置,C是________裝置。
(3)C裝置中燒杯內(nèi)所裝液體是________溶液。
(4)寫出A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。
【解析】 (1)燒瓶底面積比較大,不能用酒精燈直接加熱,應(yīng)該墊上石棉網(wǎng)。
(2)典型的制氣裝置分為四部分:氣體發(fā)生裝置→氣體凈化裝置→氣體收集裝置→尾氣吸收裝置。
(3)一般用堿溶液吸收多余的氯氣防止污染,其反應(yīng)原理是Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(4)MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的化學(xué)方程式為:MnO2+4HCl
15、(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
【答案】 (1)加熱時(shí)燒瓶底部缺少石棉網(wǎng)
(2)氣體發(fā)生 氣體收集(或集氣) 尾氣吸收
(3)NaOH
(4)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
8.氯氣是一種重要的化工原料,在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用十分廣泛,制取氯氣也有多種方法。
(1)寫出實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的化學(xué)方程式________________________________。
(2)KMnO4跟濃鹽酸在室溫下制氯氣的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,該反應(yīng)________(填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng)。
16、(3)歷史上曾用“地康法”制氯氣。這一方法是用CuCl2作催化劑,在450 ℃利用空氣中的氧氣跟氯化氫反應(yīng)制氯氣。這一反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。
(4)從氯元素的化合價(jià)看,以上三種方法的共同點(diǎn)是________________________________。
【解析】 (1)實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,在該反應(yīng)中氯元素的化合價(jià)由-1價(jià)變成0價(jià)。
(2)在KMnO4跟濃鹽酸反應(yīng)中,氯元素的化合價(jià)由-1價(jià)變成0價(jià),所以屬于氧化還原反應(yīng)。
(3)氯化氫和氧氣是反應(yīng)物,氯氣和水是生成物,然后再配平即得相應(yīng)的化學(xué)方程式,在該反應(yīng)中氯元素的化合價(jià)由-1價(jià)變成0價(jià)。
【答案】 (1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)是 (3)O2+4HCl2Cl2+2H2O
(4)氯元素的化合價(jià)都由-1價(jià)變成0價(jià)