【教材實驗熱點】05 氯氣的實驗室制取含答案

【教材實驗熱點】05氯氣的實驗室制取專題05氯氣的實驗室制取【教材實驗梳理】1.氯氣的實驗室制法(1)實驗裝置①發(fā)生裝置：用分液漏斗、圓底燒瓶等組裝的固液加熱型制氣裝置。②凈化裝置：飽和食鹽水除去Cl2中的HCl氣體，濃硫酸除去Cl2中的水蒸氣。③收集裝置：向上排空氣法或排飽和食鹽水法。④尾氣處理：用NaOH溶液吸收多余的Cl2，以防Cl2污染空氣。(2)驗滿方法①將濕潤的淀粉?碘化鉀試紙靠近收集Cl2的集氣瓶瓶口，若觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已收集滿。②將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛氯氣的瓶口，若觀察到試紙先變紅后褪色，則證明已收集滿。③根據(jù)氯氣的顏色判斷是否收集滿：若觀察到整個集氣瓶中充滿黃綠色的氣體，則證明已收集滿。(3)反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2也可用KMnO4、K2Cr2O7等氧化劑代替，如：2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(4)實驗室制取氯氣的注意事項①為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱時溫度不宜過高，以減少HCl的揮發(fā)。②制取時一定要注意反應(yīng)條件是“濃鹽酸”和“加熱”，一旦濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，反應(yīng)將不再發(fā)生。③尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因為澄清石灰水中Ca(OH)2濃度小，吸收不完全。工業(yè)上常采用石灰乳來吸收Cl2。2.氯氣實驗室制法的本質(zhì)(1)若無濃鹽酸，可用NaCl和濃H2SO4代替：MnO2+2NaCl+3H2SO4(濃)MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O。(2)反應(yīng)物若無MnO2，可用其他強氧化劑如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等代替：KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2OCa(ClO)2+4HCl(濃)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O【答題技巧】規(guī)范書寫裝置中試劑的作用裝置中試劑的用途回答時一般包括直接作用和根本目的兩部分內(nèi)容，根據(jù)各部分裝置的用途不同，可采用下列模板回答：發(fā)生裝置生成……產(chǎn)生……制取……↓除雜裝置除去(吸收)……防止……干擾(影響)除去……中的雜質(zhì)，以免影響測量結(jié)果↓性質(zhì)實驗裝置與……反應(yīng)驗證……說明……比較……檢驗……↓收集裝置尾氣吸收裝置吸收……防止……的污染(影響)【典例講解】1．為了證明在實驗室制備Cl2的過程中會有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來，甲同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，按要求回答問題(已知：氯氣易溶于四氯化碳，而氯化氫不溶)(1)請根據(jù)甲同學(xué)的意圖，連接相應(yīng)的裝置，接口順序：b接，___接___，___接a。___。(2)U形管中所盛試劑的化學(xué)式為___。(3)裝置③中CCl4的作用是___。(4)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)實驗有缺陷，不能證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種。為了確保實驗結(jié)論的可靠性，證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種，乙同學(xué)提出在某個裝置之后再加裝置⑤。你認(rèn)為裝置⑤應(yīng)加在___之后(填裝置序號)，瓶中可以放入___。(5)丙同學(xué)看到甲同學(xué)設(shè)計的裝置后提出無需多加裝置⑤，只需將原燒杯中AgNO3溶液換成其他溶液。你認(rèn)為可將溶液換成____，如果觀察到_____的現(xiàn)象，則證明制Cl2時有HC1揮發(fā)出來。(6)若取過量的MnO2與一定體積的濃HC1(含溶質(zhì)HC1為0.4mol)制備Cl2(假設(shè)HCl的揮發(fā)不計，裝置氣密性良好)，則制備的Cl2總小于0.1mol的原因是___?！炯皶r鞏固】2．用下列裝置制備并檢驗Cl2的性質(zhì)，下列有關(guān)說法正確的是（）A．Ⅰ圖中：如果MnO2過量，濃鹽酸就可全部反應(yīng)B．Ⅱ圖中：充分光照后，量筒中剩余氣體約為10mL（條件相同）C．Ⅲ圖中：生成藍(lán)色的煙，若在集氣瓶中加入少量水，所得溶液呈綠色D．Ⅳ圖中：干燥的有色布條不褪色，濕潤的有色布條能褪色，說明Cl2有漂白性3．如圖是一種試驗?zāi)硽怏w化學(xué)性質(zhì)的實驗裝置，中B為開關(guān)。如先打開B，在A處通入濕潤氯氣，C中紅色布條顏色褪去；當(dāng)關(guān)閉B時，C處紅色布條顏色無明顯變化。則在D中盛有的溶液不可能是(

)A．濃H2SO4 B．濃碳酸鈉溶液 C．濃NaOH溶液 D．飽和NaCl溶液4．將一盛滿Cl2的試管倒立在水槽中，當(dāng)日光照射相當(dāng)一段時間后，試管中最后剩余的氣體約占試管容積的（）A．2/3 B．1/2 C．1/3 D．1/45．某化學(xué)教師為“氯氣與金屬鈉反應(yīng)”設(shè)計了如圖裝置的實驗。實驗操作：先給鈉預(yù)熱，等鈉熔融成圓球時，撤火，通入氯氣，即可見鈉著火燃燒，生成大量白煙。以下敘述中錯誤的是()A．反應(yīng)生成的大量白煙是氯化鈉晶體B．玻璃管尾部塞一團(tuán)浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收過量的氯氣C．鈉著火燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰D．若在棉花球外沿滴一滴石蕊溶液，可根據(jù)其顏色變化判斷氯氣是否被堿液完全吸收6．某同學(xué)擬在實驗室中用下列儀器和必需藥品對NH3與Cl2的反應(yīng)進(jìn)行探究。下列說法不正確的是A．制備氣體：A、B都能用于制NH3，B、C都能用于制Cl2B．凈化氣體：E、G都能用來凈化NH3，也都能用來凈化Cl2C．氣體反應(yīng)：分別從D的c、d通入NH3和Cl2；D中產(chǎn)生大量白煙D．尾氣處理：E、F或G都能用于除尾氣，但只用其中一種可能除不凈尾氣7．實驗室用下列兩種方法制氯氣：①用含146gHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，②用87gMnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣A．①比②多 B．②比①多 C．一樣多 D．無法比較8．四氯化鈦是無色液體，沸點為136℃，極易水解。在650-850℃高溫下，將Cl2通入TiO2和炭粉的混合物可得到TiCl4和一種有毒氣體。下圖是實驗室制備TiCl4的部分裝置，下列說法正確的是A．裝置A同樣適合實驗室制備氨氣B．裝置B中試劑是飽和食鹽水，其作用是除HCl氣體C．裝置C處發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+C+TiO2TiCl4+CO2D．裝置D處的直形冷凝管可更換為球形冷凝管9．如圖為實驗室制取純凈、干燥的氯氣，并驗證氯氣性質(zhì)的裝置。其中E瓶放有干燥紅色布條；F中為紅色的銅網(wǎng)，其右端出氣管口放有脫脂棉。(1)寫出實驗室制氯氣的化學(xué)方程式：_________。(2)裝置C中盛裝的溶液是_______，D中試劑的作用是________。(3)E中的紅色布條是否褪色？______________，F(xiàn)中的反應(yīng)產(chǎn)物為_______。(4)新制氯水呈黃綠色說明其中含有______________，(填化學(xué)式，下同)，將AgNO3溶液滴入可觀察到白色沉淀說明其中含有_______。(5)H中的試劑為_______，用來_______________。10．某同學(xué)用如圖所示裝置制取氯水并進(jìn)行相關(guān)實驗。（1）實驗進(jìn)行一段時間后，裝置①溶液呈黃綠色，說明該溶液中含有的一種物質(zhì)是______（填化學(xué)式）。取少量裝置①中的溶液滴在藍(lán)色石蕊試紙上，試紙先變紅后褪色，說明氯水具有的性質(zhì)是______；若在生產(chǎn)中遇貯氯罐意外泄漏，應(yīng)______（填“高處”或“低處”）疏散；裝置②中反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。（2）該實驗有一明顯缺陷，改進(jìn)方案是______。（3）不法商販用自來水（用氯水消毒）冒充礦泉水出售。為辨別真?zhèn)?，可用下列的一種化學(xué)試劑來鑒別，該試劑是______。A.酚酞試液

B.氯化鋇溶液

C.氫氧化鈉溶液

D.硝酸銀溶液（4）實驗室用濃鹽酸與二氧化錳制取氯氣，其化學(xué)反應(yīng)方程式為______。11．如圖所示是一個制取Cl2并以Cl2為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置，多余的Cl2可以貯存在b瓶中，其中各試劑瓶中所裝試劑為：B(氫硫酸)、C(淀粉-KI溶液)、D(水)、F(紫色石蕊試液)。(1)若裝置A燒瓶中的固體為MnO2，液體為濃鹽酸，則其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(2)B、C中的現(xiàn)象分別為_______、_______，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______、_______。(3)裝置E中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉，若E中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其產(chǎn)物為二氧化碳和氯化氫，寫出E中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。(4)D中溶液的存在微粒有_______。(5)在F中紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o色，其原因是_______。(6)若G中盛有飽和NaCl溶液，其原因是_______。12．甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。某興趣小組利用下列裝置來制取甲烷，并探究其與氯氣反應(yīng)的條件。(1)甲烷與氯氣的制備：①制備甲烷是通過下列反應(yīng)來完成的：CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑則應(yīng)選用的實驗裝置是____和_____。收集甲烷時，甲烷應(yīng)從____端通入。②制取氯氣時，實驗室里只有下列藥品：a．稀鹽酸

b．濃硫酸

c．硝酸鉀

d．漂粉精

e．食鹽。制取Cl2最好選用的藥品是______________，制備時的化學(xué)反應(yīng)方程式為________。(2)取2支硬質(zhì)大試管，通過排飽和食鹽水法先后各收集半試管甲烷和半試管氯氣。分別用鐵架臺固定好，按如圖的A、B裝置進(jìn)行實驗，片刻觀察后，補充并完成下列實驗報告的內(nèi)容。原理用飽和食鹽水收集Cl2的原因是___________實驗現(xiàn)象A裝置：①試管內(nèi)氣體黃綠色逐漸變淺②試管內(nèi)壁有油滴狀液體出現(xiàn)③試管內(nèi)液面上升④試管內(nèi)液面上方有___________形成⑤水槽底部有_____________，這是由于____________。B裝置：___________結(jié)論CH4與Cl2在_________條件下才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)13．二氧化氯是一種黃綠色具有刺激性氣味的氣體，常用于自來水消毒和果蔬保鮮等方面。氯酸鈉還原法是目前使用較為廣泛的制備方法，其中是用與在催化劑、時，發(fā)生反應(yīng)得到，下圖裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放進(jìn)行了研究。已知：①的濃度較大時易分解，實驗室用穩(wěn)定劑吸收，生成，使用時加酸只釋放出一種氣體②與KI反應(yīng)的離子方程式為：。物質(zhì)沸點③(1)儀器b在裝置中的作用是______________；比較儀器c和d，實驗中c的優(yōu)點是_____________。(2)制備裝置甲中需改進(jìn)的一項措施是________________。(3)反應(yīng)中甲醇被氧化為甲酸，寫出制備的化學(xué)方程式：________________；該制備法可選用不同的還原性物質(zhì)作為還原劑，例如草酸，相比甲醇法，草酸法的優(yōu)點是________________。(4)下列有關(guān)說法正確的是__________。A．儀器a中NaOH溶液主要用于停止反應(yīng)，并吸收多余的B．裝置e主要用于檢驗是否有生成C．在釋放實驗中，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是：D．和都為強氧化劑，在相同條件下，等物質(zhì)的量時的氧化能力是的2.5倍(5)自來水廠用碘量法檢測水中的濃度，其實驗操作如下：取100.0mL的水樣，加入足量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液。再用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘單質(zhì)，達(dá)到滴定終點時用去15.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，測得該水樣中的含量為__________?！窘滩膶嶒灍狳c】05氯氣的實驗室制取專題05氯氣的實驗室制取【教材實驗梳理】1.氯氣的實驗室制法(1)實驗裝置①發(fā)生裝置：用分液漏斗、圓底燒瓶等組裝的固液加熱型制氣裝置。②凈化裝置：飽和食鹽水除去Cl2中的HCl氣體，濃硫酸除去Cl2中的水蒸氣。③收集裝置：向上排空氣法或排飽和食鹽水法。④尾氣處理：用NaOH溶液吸收多余的Cl2，以防Cl2污染空氣。(2)驗滿方法①將濕潤的淀粉?碘化鉀試紙靠近收集Cl2的集氣瓶瓶口，若觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已收集滿。②將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛氯氣的瓶口，若觀察到試紙先變紅后褪色，則證明已收集滿。③根據(jù)氯氣的顏色判斷是否收集滿：若觀察到整個集氣瓶中充滿黃綠色的氣體，則證明已收集滿。(3)反應(yīng)原理MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2也可用KMnO4、K2Cr2O7等氧化劑代替，如：2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(4)實驗室制取氯氣的注意事項①為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱時溫度不宜過高，以減少HCl的揮發(fā)。②制取時一定要注意反應(yīng)條件是“濃鹽酸”和“加熱”，一旦濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，反應(yīng)將不再發(fā)生。③尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因為澄清石灰水中Ca(OH)2濃度小，吸收不完全。工業(yè)上常采用石灰乳來吸收Cl2。2.氯氣實驗室制法的本質(zhì)(1)若無濃鹽酸，可用NaCl和濃H2SO4代替：MnO2+2NaCl+3H2SO4(濃)MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O。(2)反應(yīng)物若無MnO2，可用其他強氧化劑如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等代替：KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2OCa(ClO)2+4HCl(濃)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O【答題技巧】規(guī)范書寫裝置中試劑的作用裝置中試劑的用途回答時一般包括直接作用和根本目的兩部分內(nèi)容，根據(jù)各部分裝置的用途不同，可采用下列模板回答：發(fā)生裝置生成……產(chǎn)生……制取……↓除雜裝置除去(吸收)……防止……干擾(影響)除去……中的雜質(zhì)，以免影響測量結(jié)果↓性質(zhì)實驗裝置與……反應(yīng)驗證……說明……比較……檢驗……↓收集裝置尾氣吸收裝置吸收……防止……的污染(影響)【典例講解】1．為了證明在實驗室制備Cl2的過程中會有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來，甲同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，按要求回答問題(已知：氯氣易溶于四氯化碳，而氯化氫不溶)(1)請根據(jù)甲同學(xué)的意圖，連接相應(yīng)的裝置，接口順序：b接，___接___，___接a。___。(2)U形管中所盛試劑的化學(xué)式為___。(3)裝置③中CCl4的作用是___。(4)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)實驗有缺陷，不能證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種。為了確保實驗結(jié)論的可靠性，證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種，乙同學(xué)提出在某個裝置之后再加裝置⑤。你認(rèn)為裝置⑤應(yīng)加在___之后(填裝置序號)，瓶中可以放入___。(5)丙同學(xué)看到甲同學(xué)設(shè)計的裝置后提出無需多加裝置⑤，只需將原燒杯中AgNO3溶液換成其他溶液。你認(rèn)為可將溶液換成____，如果觀察到_____的現(xiàn)象，則證明制Cl2時有HC1揮發(fā)出來。(6)若取過量的MnO2與一定體積的濃HC1(含溶質(zhì)HC1為0.4mol)制備Cl2(假設(shè)HCl的揮發(fā)不計，裝置氣密性良好)，則制備的Cl2總小于0.1mol的原因是___?！炯皶r鞏固】2．用下列裝置制備并檢驗Cl2的性質(zhì)，下列有關(guān)說法正確的是（）A．Ⅰ圖中：如果MnO2過量，濃鹽酸就可全部反應(yīng)B．Ⅱ圖中：充分光照后，量筒中剩余氣體約為10mL（條件相同）C．Ⅲ圖中：生成藍(lán)色的煙，若在集氣瓶中加入少量水，所得溶液呈綠色D．Ⅳ圖中：干燥的有色布條不褪色，濕潤的有色布條能褪色，說明Cl2有漂白性3．如圖是一種試驗?zāi)硽怏w化學(xué)性質(zhì)的實驗裝置，中B為開關(guān)。如先打開B，在A處通入濕潤氯氣，C中紅色布條顏色褪去；當(dāng)關(guān)閉B時，C處紅色布條顏色無明顯變化。則在D中盛有的溶液不可能是(

)A．濃H2SO4 B．濃碳酸鈉溶液 C．濃NaOH溶液 D．飽和NaCl溶液4．將一盛滿Cl2的試管倒立在水槽中，當(dāng)日光照射相當(dāng)一段時間后，試管中最后剩余的氣體約占試管容積的（）A．2/3 B．1/2 C．1/3 D．1/45．某化學(xué)教師為“氯氣與金屬鈉反應(yīng)”設(shè)計了如圖裝置的實驗。實驗操作：先給鈉預(yù)熱，等鈉熔融成圓球時，撤火，通入氯氣，即可見鈉著火燃燒，生成大量白煙。以下敘述中錯誤的是()A．反應(yīng)生成的大量白煙是氯化鈉晶體B．玻璃管尾部塞一團(tuán)浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收過量的氯氣C．鈉著火燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰D．若在棉花球外沿滴一滴石蕊溶液，可根據(jù)其顏色變化判斷氯氣是否被堿液完全吸收6．某同學(xué)擬在實驗室中用下列儀器和必需藥品對NH3與Cl2的反應(yīng)進(jìn)行探究。下列說法不正確的是A．制備氣體：A、B都能用于制NH3，B、C都能用于制Cl2B．凈化氣體：E、G都能用來凈化NH3，也都能用來凈化Cl2C．氣體反應(yīng)：分別從D的c、d通入NH3和Cl2；D中產(chǎn)生大量白煙D．尾氣處理：E、F或G都能用于除尾氣，但只用其中一種可能除不凈尾氣7．實驗室用下列兩種方法制氯氣：①用含146gHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，②用87gMnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣A．①比②多 B．②比①多 C．一樣多 D．無法比較8．四氯化鈦是無色液體，沸點為136℃，極易水解。在650-850℃高溫下，將Cl2通入TiO2和炭粉的混合物可得到TiCl4和一種有毒氣體。下圖是實驗室制備TiCl4的部分裝置，下列說法正確的是A．裝置A同樣適合實驗室制備氨氣B．裝置B中試劑是飽和食鹽水，其作用是除HCl氣體C．裝置C處發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+C+TiO2TiCl4+CO2D．裝置D處的直形冷凝管可更換為球形冷凝管9．如圖為實驗室制取純凈、干燥的氯氣，并驗證氯氣性質(zhì)的裝置。其中E瓶放有干燥紅色布條；F中為紅色的銅網(wǎng)，其右端出氣管口放有脫脂棉。(1)寫出實驗室制氯氣的化學(xué)方程式：_________。(2)裝置C中盛裝的溶液是_______，D中試劑的作用是________。(3)E中的紅色布條是否褪色？______________，F(xiàn)中的反應(yīng)產(chǎn)物為_______。(4)新制氯水呈黃綠色說明其中含有______________，(填化學(xué)式，下同)，將AgNO3溶液滴入可觀察到白色沉淀說明其中含有_______。(5)H中的試劑為_______，用來_______________。10．某同學(xué)用如圖所示裝置制取氯水并進(jìn)行相關(guān)實驗。（1）實驗進(jìn)行一段時間后，裝置①溶液呈黃綠色，說明該溶液中含有的一種物質(zhì)是______（填化學(xué)式）。取少量裝置①中的溶液滴在藍(lán)色石蕊試紙上，試紙先變紅后褪色，說明氯水具有的性質(zhì)是______；若在生產(chǎn)中遇貯氯罐意外泄漏，應(yīng)______（填“高處”或“低處”）疏散；裝置②中反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。（2）該實驗有一明顯缺陷，改進(jìn)方案是______。（3）不法商販用自來水（用氯水消毒）冒充礦泉水出售。為辨別真?zhèn)?，可用下列的一種化學(xué)試劑來鑒別，該試劑是______。A.酚酞試液

B.氯化鋇溶液

C.氫氧化鈉溶液

D.硝酸銀溶液（4）實驗室用濃鹽酸與二氧化錳制取氯氣，其化學(xué)反應(yīng)方程式為______。11．如圖所示是一個制取Cl2并以Cl2為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置，多余的Cl2可以貯存在b瓶中，其中各試劑瓶中所裝試劑為：B(氫硫酸)、C(淀粉-KI溶液)、D(水)、F(紫色石蕊試液)。(1)若裝置A燒瓶中的固體為MnO2，液體為濃鹽酸，則其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(2)B、C中的現(xiàn)象分別為_______、_______，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______、_______。(3)裝置E中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉，若E中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其產(chǎn)物為二氧化碳和氯化氫，寫出E中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。(4)D中溶液的存在微粒有_______。(5)在F中紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o色，其原因是_______。(6)若G中盛有飽和NaCl溶液，其原因是_______。12．甲烷是天然氣、沼氣、油田氣和煤礦坑道氣的主要成分。某興趣小組利用下列裝置來制取甲烷，并探究其與氯氣反應(yīng)的條件。(1)甲烷與氯氣的制備：①制備甲烷是通過下列反應(yīng)來完成的：CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑則應(yīng)選用的實驗裝置是____和_____。收集甲烷時，甲烷應(yīng)從____端通入。②制取氯氣時，實驗室里只有下列藥品：a．稀鹽酸

b．濃硫酸

c．硝酸鉀

d．漂粉精

e．食鹽。制取Cl2最好選用的藥品是______________，制備時的化學(xué)反應(yīng)方程式為________。(2)取2支硬質(zhì)大試管，通過排飽和食鹽水法先后各收集半試管甲烷和半試管氯氣。分別用鐵架臺固定好，按如圖的A、B裝置進(jìn)行實驗，片刻觀察后，補充并完成下列實驗報告的內(nèi)容。原理用飽和食鹽水收集Cl2的原因是___________實驗現(xiàn)象A裝置：①試管內(nèi)氣體黃綠色逐漸變淺②試管內(nèi)壁有油滴狀液體出現(xiàn)③試管內(nèi)液面上升④試管內(nèi)液面上方有___________形成⑤水槽底部有_____________，這是由于____________。B裝置：___________結(jié)論CH4與Cl2在_________條件下才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)13．二氧化氯是一種黃綠色具有刺激性氣味的氣體，常用于自來水消毒和果蔬保鮮等方面。氯酸鈉還原法是目前使用較為廣泛的制備方法，其中是用與在催化劑、時，發(fā)生反應(yīng)得到，下圖裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放進(jìn)行了研究。已知：①的濃度較大時易分解，實驗室用穩(wěn)定劑吸收，生成，使用時加酸只釋放出一種氣體②與KI反應(yīng)的離子方程式為：。物質(zhì)沸點③(1)儀器b在裝置中的作用是______________；比較儀器c和d，實驗中c的優(yōu)點是_____________。(2)制備裝置甲中需改進(jìn)的一項措施是________________。(3)反應(yīng)中甲醇被氧化為甲酸，寫出制備的化學(xué)方程式：________________；該制備法可選用不同的還原性物質(zhì)作為還原劑，例如草酸，相比甲醇法，草酸法的優(yōu)點是________________。(4)下列有關(guān)說法正確的是__________。A．儀器a中NaOH溶液主要用于停止反應(yīng)，并吸收多余的B．裝置e主要用于檢驗是否有生成C．在釋放實驗中，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是：D．和都為強氧化劑，在相同條件下，等物質(zhì)的量時的氧化能力是的2.5倍(5)自來水廠用碘量法檢測水中的濃度，其實驗操作如下：取100.0mL的水樣，加入足量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液。再用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘單質(zhì)，達(dá)到滴定終點時用去15.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，測得該水樣中的含量為__________。參考答案：1．(1)dcef(2)CuSO4(3)除去氯氣(4)

④

淀粉—KI溶液(5)

飽和食鹽水

溶液質(zhì)量增大(6)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸逐漸變?yōu)橄←}酸，反應(yīng)隨即終止【解析】(1)先驗證制備的氯氣中是否含有水蒸氣，然后除去氯氣，再檢驗是否含有氯化氫，所以相應(yīng)的裝置接口連接順序為b接e，f接d，c接a或者b接f，e接d，c接a；四氯化碳不會引入水蒸氣，也可以先除去氯氣，在檢驗水蒸氣，在檢驗是否含有氯化氫，所以相應(yīng)的裝置接口連接順序為b接d，c接e，f接a或b接d，c接f，e接a；(2)無水硫酸銅與水反應(yīng)生成藍(lán)色五水硫酸銅晶體，可用來檢驗水；(3)氯氣易溶于四氯化碳溶液，可用來吸收氯氣，防止HCl干擾檢驗；(4)①裝置用來檢驗HCl氣體，為了確保實驗結(jié)論的可靠性，應(yīng)排除氯氣的干擾，在③或④吸收氯氣之后要檢驗氯氣是否完全除去，根據(jù)氯氣具有強氧化性的性質(zhì)，可用濕潤的淀粉KI試紙檢驗，如不變色，說明已經(jīng)完全除去；(5)將原來燒杯中的AgNO3溶液換成石蕊試液(飽和食鹽水)氣體通過紫色石蕊試液變紅而不褪色(溶液質(zhì)量增大)，證明制Cl2時有HCl揮發(fā)出來；(6)若取過量的MnO2與一定體積的濃鹽酸(含溶質(zhì)HCl為0.4mol)制備Cl2(假設(shè)HCl的揮發(fā)不計，裝置氣密性良好)，則制備的Cl2總小于0.1mol的原因是隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，反應(yīng)停止。2．B【詳解】A．Ⅰ圖中：反應(yīng)過程中濃鹽酸不斷變稀，稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)，A錯誤；B．Ⅱ圖中：Cl2+H2OHCl+HClO，2HClO2HCl+O2↑，充分光照后，平衡不斷正向移動，根據(jù)2Cl2～O2，最后量筒中剩余氣體約為10mL，B正確；C．銅與氯氣點燃反應(yīng)生成棕黃色的煙，若在集氣瓶中加入少量水，所得溶液呈藍(lán)綠色，C錯誤；D．Ⅳ圖中：干燥的有色布條不褪色，濕潤的有色布條能褪色，說明HClO有漂白性，不能說Cl2有漂白性，D錯誤。答案為B。3．D【分析】根據(jù)題干信息可知，集氣瓶D溶液的作用式干燥氯氣或吸收氯氣?！驹斀狻緼．氯氣經(jīng)過盛有濃硫酸的洗氣瓶，得干燥氯氣，不能使C中有色布條褪色，故A不滿足題意；B．氯氣經(jīng)過盛有濃碳酸鈉溶液的洗氣瓶，氯氣和碳酸鈉溶液反應(yīng)被吸收，則有色布條不褪色，故B不滿足題意;C．氯氣經(jīng)過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶而被吸收，有色布條不褪色，故C不滿足題意；D．氯氣難溶于飽和食鹽水，經(jīng)過飽和食鹽水后，氯氣中混有水，能生成具有漂白性的HClO，可使有色布條褪色，故D滿足題意。答案選D。4．B【詳解】本題主要考查氯氣的性質(zhì)。氯氣溶于水發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋H2OHCl＋HClO。由于次氯酸不穩(wěn)定，遇光易分解生成氯化氫和氧氣，即2HClO2HCl＋O2↑。所以總的反應(yīng)相對于是2Cl2＋2H2O＝4HCl＋O2↑，所以長時間照射后，試管中最后剩余氣體的體積占試管容積的1/2，故B正確。答案選B。5．C【分析】氯氣性質(zhì)活潑，易與活潑金屬鈉發(fā)生化合反應(yīng)生成NaCl，火焰呈黃色，氯氣易與NaOH溶液反應(yīng)而被吸收，氯氣具有強氧化性，與碘化鉀發(fā)生置換反應(yīng)，據(jù)此分析作答?！驹斀狻緼.鈉在氯氣中燃燒能生成氯化鈉固體小顆粒，所以能看到白煙，A項正確；B.氯氣排放到空氣中是有害的，因其能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)．故可用浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收過量的氯氣，B項正確；C.含鈉或鈉元素的化合物發(fā)生焰色反應(yīng)時的顏色為黃色，C項錯誤；D.石蕊溶液為紫色，如果氫氧化鈉溶液不能完全吸收掉氯氣，則過量的氯氣溶于水形成的氯水會使石蕊溶液先變紅會褪色，若吸收完全，則石蕊溶液不變色，因此敘述正確，D項正確；答案選C。6．B【詳解】A．用NH4Cl和Ca(OH)2固體混合加熱制NH3選擇A裝置，用濃氨水與CaO或NaOH制氨氣，選擇B裝置，用實驗室利用MnO2與濃鹽酸混合加熱可選擇C裝置，利用KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制Cl2選擇B裝置，故A正確；B．NH3的干燥不能用濃硫酸，只能用堿石灰，則無法用E裝置凈化NH3，故B錯誤；C．NH3的密度比Cl2小，則分別從D的c、d通入NH3和Cl2，在D中NH3和HCl反應(yīng)生成NH4Cl，產(chǎn)生大量白煙，故C正確；D．NH3的尾氣可以用稀硫酸吸收，Cl2的尾氣可以用NaOH溶液吸收，為了充分吸收尾氣，可以選擇E、F或G中的1到2個裝置即可，故D正確；故答案為B。7．B【詳解】濃鹽酸與MnO2反應(yīng)的方程式是，稀鹽酸和MnO2不反應(yīng)，①用含146gHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，HCl不能完全反應(yīng)，參加反應(yīng)的HCl小于4mol，放出氯氣的物質(zhì)的量小于1mol；②用87gMnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)，MnO2能完全反應(yīng)，生成氯氣的物質(zhì)的量1mol，得到的氯氣②比①多，故選B。8．A【詳解】A．將生石灰放入圓底燒瓶內(nèi)，分液漏斗中加入濃氨水，用裝置A可制備氨氣，A正確；B．因為四氯化鈦極易水解，所以裝置B中試劑是濃硫酸，其作用是干燥氯氣，B不正確；C．裝置C中生成的有毒氣體應(yīng)為CO，化學(xué)方程式為2Cl2+2C+TiO2TiCl4+2CO，C不正確；D．因為蒸氣在球形冷凝管中冷凝后，很難完全流出，所以裝置D處的直形冷凝管不能換成球形冷凝管，D不正確；故選A。9．

MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

飽和食鹽水

干燥氯氣

否

氯化銅

Cl2

Cl-

氫氧化鈉溶液

用來吸收氯氣【分析】生成的氯氣中含有氯化氫，C用來除去氯化氫，D干燥氯氣，E檢驗離子的性質(zhì)，F(xiàn)制備氯化銅，G收集氯氣，H尾氣處理?！驹斀狻浚?）實驗室是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣，A中是濃鹽酸，B中是二氧化錳固體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑；（2）生成的氯氣中含有氯化氫，用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫，所以C中試劑為飽和食鹽水，用濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣得到干燥純凈的氯氣，所以D中試劑作用為吸收氯氣中的水蒸氣，干燥氯氣；（3）E是檢驗氯氣檢驗氯氣是否具有漂白性的實驗驗證，氯氣無漂白性，干燥的有色布條不褪色，F(xiàn)是銅加熱和氯氣反應(yīng)生成氯化銅的反應(yīng)，即F中的生成物是氯化銅；（4）氯氣是黃綠色氣體，新制氯水呈黃綠色說明其中含有Cl2，將AgNO3溶液滴入可觀察到白色沉淀氯化銀生成，說明其中含有Cl-；（5）氯氣有毒，不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收，即H中的試劑為氫氧化鈉溶液，用來吸收氯氣。10．

Cl2

漂白性

高處

2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

裝置中澄清石灰水改為NaOH溶液

D

MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O【詳解】(1)實驗進(jìn)行一段時間后，裝置①溶液呈黃綠色，氯氣呈黃綠色，說明該溶液中含有Cl2。取少量裝置①中的溶液滴在藍(lán)色石蕊試紙上，試紙先變紅后褪色，說明氯水具有的性質(zhì)是漂白性；若在生產(chǎn)中遇貯氯罐意外泄漏，氯氣密度比空氣大得多，向低處擴(kuò)散，故應(yīng)在高處疏散；裝置②中是澄清石灰水，與氯氣反應(yīng)能生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O，故反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；(2)該實驗有一明顯缺陷，澄清石灰水濃度小，吸收氯氣效果差，故改進(jìn)方案是裝置中澄清石灰水改為NaOH溶液；(3)若是自來水(用氯水消毒)冒充礦泉水，則含有極少量的氯氣、HCl、HClO，則鑒別時，A.酚酞試液不會變色，A錯誤；B.氯化鋇溶液，不會產(chǎn)生沉淀，沒有現(xiàn)象，B錯誤；C.氫氧化鈉溶液，沒有現(xiàn)象，C錯誤；D.硝酸銀溶液，能使氯離子產(chǎn)生沉淀，D正確，則答案為D；(4)實驗室用濃鹽酸與二氧化錳共熱制取氯氣，反應(yīng)產(chǎn)物有MnCl2、Cl2、H2O，化學(xué)反應(yīng)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。11．(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)

上部空間由無色變黃綠色，有淺黃色沉淀生成

上部空間由無色變?yōu)辄S綠色，溶液變藍(lán)色

Cl2＋H2S=2H＋＋2Cl-＋S↓

Cl2＋2I-=I2＋2Cl-(3)C＋2H2O＋2Cl2CO2＋4HCl(4)H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl-、ClO-、OH-(5)E中生成的酸性氣體進(jìn)入F中可使紫色石蕊試液變紅，未反應(yīng)完的Cl2進(jìn)入F中與水作用生成HClO，HClO具有漂白作用，使溶液的紅色褪去(6)氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解性很低，貯存氯氣時減少溶解的損失【分析】A中濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成Cl2，G中b瓶是用來貯存Cl2的，則應(yīng)選用一種Cl2在其中溶解度非常小的液體，一般選用飽和食鹽水．檢驗G的氣密性需采取液壓差法檢驗．實驗開始后，Cl2可與B中的氫硫酸反應(yīng)得到淺黃色單質(zhì)S沉淀，Cl2從C中置換出單質(zhì)碘從而使C中溶液變藍(lán)色。根據(jù)(3)中的信息提示，不難寫出E中的反應(yīng)方程式，由于可能有Cl2過量，所以過量的Cl2可以使F中本已變紅的石蕊試液褪色，以此解答。(1)題給是MnO2與濃HCl反應(yīng)制氯氣，化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)B瓶中裝的是氫硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2＋H2S=2H＋＋2Cl-＋S↓，因此反應(yīng)現(xiàn)象為上部空間由無色變黃綠色，有淺黃色沉淀生成。C瓶中裝的是淀粉-KI溶液，化學(xué)方程式為Cl2＋2I-=I2＋2Cl-，因此反應(yīng)現(xiàn)象為上部空間由無色變?yōu)辄S綠色，溶液變藍(lán)色。(3)裝置E中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，其產(chǎn)物為二氧化碳和氯化氫，因為有氯化氫生成，有氫元素，則氯氣中的水蒸氣參加了反應(yīng)，則可根據(jù)信息寫出化學(xué)方程式：C＋2H2O＋2Cl2CO2＋4HCl。(4)D瓶中裝的是水，氯氣通入水中發(fā)生反應(yīng)，生成HCl，弱電解質(zhì)HClO，則水中存在的微粒有H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl-、ClO-、OH-。(5)E中生成的有強酸HCl，則紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，又因為未反應(yīng)完的Cl2進(jìn)入F中與水作用生成HClO，HClO具有漂白作用，使溶液的紅色褪去，因此在F中紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o色。(6)b瓶是貯存氯氣的裝置，需選用氯氣溶解性小的液體。氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解性很低，貯存氯氣時可以減少溶解的損失，因此選用飽和NaCl溶液。12．

A

D

b

b、d、e

Ca(ClO)2+2NaCl+2H2SO4=CaSO4+Na2SO4+2Cl2↑+2H2O

用飽和食鹽水收集Cl2的原因是增大c(Cl-)，能使化學(xué)平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO向左移動；使溶解平衡Cl2(g)Cl2(aq)向氣體方向移動，從而抑制Cl2的溶解

試管內(nèi)液面上方有少量白霧形成

水槽底部有白色晶體析出

這是由于飽和食鹽水中存在結(jié)晶溶解平衡：Cl-(aq)+Na+(aq)NaCl(s)。生成的HCl溶于飽和食鹽水中，c(Cl-)增大，結(jié)晶溶解平衡向結(jié)晶方向移動，析出了NaCl晶體。

無明顯現(xiàn)象

CH4與Cl2在光照條件下才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)【分析】(1)①根據(jù)制取物質(zhì)的存在狀態(tài)和反應(yīng)條件判斷使用的裝置，根據(jù)氣體密度大小判斷收集方法；②從節(jié)能、環(huán)保角度分析制取氯氣的方法；(2)根據(jù)氯氣與水反應(yīng)的可逆性，結(jié)合平衡移動原理及物質(zhì)的顏色、狀態(tài)、溶解性等分析解答?！驹斀狻?1)①根據(jù)反應(yīng)原理可知：用固體混合物在加熱條件下反應(yīng)制取氣體，則應(yīng)該選擇裝置A來制取甲烷；由于甲烷的密度比空氣小，因此應(yīng)該選擇向下排空氣的方法收集甲烷氣體，選擇D裝置進(jìn)行收集，收集氣體時要短管進(jìn)長管出，甲烷氣體由b端進(jìn)入集氣瓶中；②根據(jù)題目已知物質(zhì)，從節(jié)能、環(huán)保角度分析可知：最好選用濃硫酸、漂粉精

、食鹽混合，在常溫下制取Cl2。在酸性條件下，這三種物質(zhì)產(chǎn)生的Cl-、ClO-、H+在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，濃硫酸具有酸性、吸水性，濃硫酸溶于水會放出大量熱，降低Cl2在溶液中的溶解而逸出，故合理選項是bde。用這種方法制備Cl2時的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Ca(ClO)2+2NaCl+2H2SO4=CaSO4+Na2SO4+2Cl2↑+2H2O；(2)用飽和食鹽水收集Cl2，可以除去Cl2中雜質(zhì)HCl，同時也可以減少Cl2的消耗，這是由于Cl2在水中存在化學(xué)平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，水中溶解食鹽，增大了c(Cl-)，使化學(xué)平衡逆向移動