题目内容

氯气是一种重要的化工原料.
(1)若用溶有7.3g HCl的浓盐酸与足量的MnO2加热反应制得的Cl2在标准状况下体积总是小于1.12L,除盐酸挥发外,还因为
 

(2)下列方法中,也可制得Cl2的正确组合是
 

①MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热;②浓盐酸与浓硝酸混合;③NaClO和浓盐酸混合;④PbO2和浓盐酸混合;⑤KClO3和浓盐酸混合共热;⑥KMnO4和浓盐酸混合.
A.①④⑤B.①②④⑤C.①③④⑤⑥D.全部可以
(3)某学习小组利用漂白粉与浓硫酸加热也得到了Cl2,他们用此反应原理设计了如下图所示装置制取氯气并探究其性质.
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①甲部分的装置是
 
(填字母);其中的反应方程式:
 

②证明乙装置中FeCl2发生了氧化反应的实验方法是
 

③丙装置中通入少量Cl2,可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质.已知相同条件下HClO的电离程度大于HCO3-,则丙中反应的化学方程式是
 

④该实验存在明显的缺陷,改进的方法是
 

(4)为测定漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数,该小组将2.0g漂白粉配制成250mL溶液,取出25mL并向其中依次加入过量稀H2SO4、过量KI溶液,完全反应后,再滴入0.1mol?L-1 Na2S2O3溶液:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,共消耗20mL Na2S2O3溶液,则漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为
 
分析:(1)二氧化锰与浓盐酸反应,与稀盐酸不反应;
(2)利用强氧化剂氧化氯离子生成氯气;
(3)①根据反应物状态和反应条件选取反应装置,根据漂白粉与浓硫酸加热也得到了Cl2信息书写方程式;②用KSCN或NH4SCN溶液检验三价铁离子的存在若产生红色溶液,证明氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁;
③氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸和足量碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸氢钠,次氯酸和碳酸钠反应生成次氯酸钠和碳酸氢钠;
④氯气有毒所以不能直接排空,所以缺少尾气处理装置;
(4)将方程式相加后使次氯酸钙和硫代硫酸钠在同一方程式中,根据次氯酸钙和硫代硫酸钠之间的关系式计算次氯酸钙的质量,然后根据质量分数公式计算即可.
解答:解:(1)浓盐酸与足量MnO2反应制取Cl2,反应需要加热,氯化氢易挥发,反应消耗氯化氢,随反应的不断进行浓盐酸的浓度逐渐变稀,稀盐酸不反应不与MnO2反应,
故答案为:随着反应的进行,盐酸浓度变稀将不再反应;
(2)①MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热发生:2NaCl+H2SO4(浓)═Na2SO4+2HCl↑,MnO2+4HCl(浓)═MnCl2+Cl2↑+2H2O,可制得氯气;
②浓盐酸与浓硝酸混合不能反应,无法制得氯气;
③NaClO和浓盐酸混合发生NaClO+2HCl(浓)
  △  
.
 
NaCl+Cl2↑+H2O,可制得氯气;
④PbO2和浓盐酸混合PbO2+4HCl═PbCl2+2H2O+Cl2↑,可制得氯气;
⑤KClO3和浓盐酸混合共热发生:KClO3+6HCl(浓)
  △  
.
 
KCl+3Cl2↑+3H2O,可制得氯气;
⑥KMnO4和浓盐酸混合发生:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可制得氯气;
故答案为:C;
(3)①该小组利用漂白粉与浓硫酸加热也得到了Cl2,反应物是固液混合的,反应条件是加热,所以该反应需要的装置是固液混合加热型装置,选C,漂白粉的主要成分为次氯酸钙和氯化钙,在浓硫酸中发生价态归中反应,所以反应为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O,
故答案为:C;Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O;
②取少量反应后的溶液置于洁净的试管中,向其中滴加KSCN或NH4SCN溶液,若产生红色溶液,证明生成了Fe3+,说明氯气和氯化亚铁反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,生成了Fe3+
故答案为:取少量反应后的溶液置于洁净的试管中,向其中滴加KSCN或NH4SCN溶液,若产生红色溶液,证明生成了Fe3+,则FeCl2与Cl2发生了氧化还原反应;
③氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸和足量碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸氢钠,次氯酸和碳酸钠反应生成次氯酸钠和碳酸氢钠,所以方程式为Cl2+2Na2CO3+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3,故答案为:Cl2+2Na2CO3+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3
④氯气是有毒气体所以不能直接排空,故应在丙装置后连接一个盛有NaOH溶液的洗气瓶防止氯气污染空气,
故答案为:在丙装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶;
(4)将2.0g漂白粉配制成250mL溶液,取出25mL溶液,所以25mL溶液中漂白粉的质量为2.0g×
1
10
=0.2g.
Ca(ClO)2+4KI+2H2SO4=CaCl2+2K2SO4+2H2O+2I2 ①2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI②
设次氯酸钠的质量为x.将方程式②×2+①相加得:
Ca(ClO)2+4KI+2H2SO4+4Na2S2O3=CaCl2+2K2SO4+2H2O+2Na2S4O6+4NaI
143g                     4mol
  x                    0.1mol?L-1×0.02L                 
x=0.0715g
所以漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为
0.0715g
0.2g
×100%=35.75%,
故答案为:35.75%.
点评:本题考查氯气的制取原理、实验装置评价与理解、氯气的性质、铁离子检验等,关键是清楚实验的目的与原理.注意用可溶性固体氯化物和浓硫酸代替浓盐酸,原理是利用高沸点的酸制备挥发性酸,生成的硫酸盐应为可溶性盐,能正确找出次氯酸钙和硫代硫酸钠之间的关系式是解(4)题的关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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氯气是一种重要的化工原料,在工农业生产、生活中有着重要的应用.请回答下列问题:
(1)实验室制取氯气的反应原理为:MnO2+4HCl(浓) 
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
①该反应中被还原的元素是
Mn
Mn
,还原剂是
HCl
HCl

②取一定量的浓盐酸使其与二氧化锰反应,产生的氯气在标准状况下的体积为33.6L,则被氧化的HCl的物质的量为
3mol
3mol
,反应中转移电子数为
3NA或1.806×1024
3NA或1.806×1024

(2)某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质.
下列说法正确的是
b
b


a.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗
b.Ⅱ图中:湿润的有色布条能褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中,至溶液显酸性,结果有Cl2生成
c.Ⅲ图中:生成蓝色的烟
(3)若氯气罐发生泄漏,当人们逃离爆炸现场时,可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子,最适宜采用的该物质是
d
d

a.NaOH      b.NaCl       c. KOH      d. Na2CO3
(4)将SO2和Cl2分别通入装有品红溶液的两个试管中,两溶液的红色均褪去.加热后,有一支试管中的溶液又呈现红色,该试管通入的气体是
SO2
SO2
.将SO2和Cl2按1:1体积比(同温同压)混合后通入品红溶液中,溶液不褪色.为检验两种气体在溶液中是否发生了氧化还原反应,应向所得溶液加入的试剂是
BaCl2
BaCl2
(填化学式).经实验证明,SO2和Cl2在溶液中发生了氧化还原反应,且SO2被氧化,该反应的离子方程式是
SO2+C12+2H2O=4H++SO42-+2Cl-
SO2+C12+2H2O=4H++SO42-+2Cl-
氯气是一种重要的化工原料.某学习小组在实验室中利用如图所示装置制取氯气并探究其性质.

(1)若A是用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的发生装置,除圆底烧瓶和导管外还用到的玻璃仪器有
分液漏斗、酒精灯
分液漏斗、酒精灯

(2)①装置B中盛有的试剂是
饱和食盐水
饱和食盐水
,作用是
除去氯气中的氯化氢杂质
除去氯气中的氯化氢杂质

②若E中品红溶液褪色,则C装置中发生反应的离子方程式是
2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++6Cl-+2Br2
2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++6Cl-+2Br2
.证明FeBr2与Cl2发生了氧化还原反应的实验方法是
实验后取下装置C的橡胶塞,取少量C中溶液于试管中,滴加KSCN溶液
实验后取下装置C的橡胶塞,取少量C中溶液于试管中,滴加KSCN溶液
(填操作方法).
③已知碳酸的酸性强于次氯酸,则装置D中反应的化学方程式为
2Cl2+Na2CO3 +H2O=CO2+2NaCl+2HClO
2Cl2+Na2CO3 +H2O=CO2+2NaCl+2HClO

(3)某研究性学习小组用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液吸收处理上述实验后的尾气.吸收尾气一段时间后,吸收液(呈强碱性)中肯定存在Cl-、OH-、CO32-和SO42-.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑盐类的水解;在碱性条件下ClO-也有强氧化性.).
①提出合理假设:
假设1:只存在SO32-
假设2:只存在ClO-
假设3:既存在SO32-,也存在ClO-
假设4:既不存在SO32-,也不存在ClO-
指导老师经分析认为,其中一个假设并不合理,它是
假设3
假设3
;判断的原因是
ClO-与SO32-因发生氧化还原反应而不能大量共存
ClO-与SO32-因发生氧化还原反应而不能大量共存

②设计实验方案,进行实验,请写出实验步骤以及预期现象和结论.限选实验试剂.
a.3mol/L H2SO4     b.0.01mol/L KMnO4 c.1mol/L BaCl2溶液
d.淀粉一KI溶液    e.酚酞试液             f.品红溶液
步骤一;取少量吸收液于试管中,滴加3mol/L H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分装于A、B两试管中.
步骤二:向A试管中滴加1~2滴
b
b
 (填序号).若溶液
褪色
褪色
(填现象),则假设1成立.
步骤三:向B试管中滴加1~2滴
d
d
(填序号);若溶液
变蓝色
变蓝色
(填现象),则假设2成立.
③若假设2成立;写出步骤三中的离子方程式:
2I-+ClO-+2H+═I2+H2O+Cl-
2I-+ClO-+2H+═I2+H2O+Cl-

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