1、第一单元氯、溴、碘及其化合物第1课时氯气的生产原理题组一氯气的工业制法1许多国家十分重视海水资源的综合利用，不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是()A氯、溴 B钠、镁C烧碱、氢气 D食盐、淡水答案D解析海水中，氯元素、溴元素、钠元素、镁元素均以化合物的形式存在，要想获得其单质，必须要经过化学变化，A、B错误；C项中NaOH、H2均可通过电解饱和食盐水获得，以上均为化学变化；只有D项中食盐可通过蒸发、淡水可通过蒸馏获得，属于物理变化。2下列关于电解氯化钠水溶液的说法不正确的是()A电解产物为氯气和钠B电解过程中能产生黄绿色气体C电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，然后滴加石蕊溶液，溶液
2、呈蓝色D用排水法可以收集到较纯净的氢气答案A解析电解NaCl水溶液的反应式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，反应过程中阳极产生了黄绿色的气体(Cl2)，阴极生成了难溶于水的无色气体(H2)，可用排水法收集；阴极生成NaOH使溶液呈碱性，能使石蕊变蓝。A项错误，电解熔融的NaCl才得到Cl2和Na：2NaCl(熔融)2NaCl2(钠的工业制法)。3某同学利用如图所示装置电解饱和食盐水，他在导气管b处收集到的气体不具有的特征是()A呈黄绿色 B有毒C密度小于空气 D刺激性气味答案C解析电解饱和食盐水时，Cl在与电源正极相连的碳棒上转化为Cl2，该气体的密度大于空气。4下列装置中验证氯化钠溶
3、液(含酚酞)电解产物的装置是(电极均为石墨，Cl2能使淀粉KI溶液变蓝)()答案D解析向下排空气法收集的是氢气，故电源的左端是负极，右端是正极，A、C错误；淀粉碘化钾溶液变蓝可证明有氯气产生，氢氧化钠溶液不能验证Cl2的产生，B项错误，D项正确。5用惰性电极电解未精制的饱和食盐水，食盐水装在U形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是()A碳酸镁 B硫酸钡C氢氧化镁 D碳酸钡答案C解析食盐中含有Ca2、Mg2等离子，Mg2与电解质在阴极产生的OH作用产生Mg(OH)2沉淀。题组二氯气的实验室制法6下列关于实验室制氯气的说法中错误的是()A该反应是一个氧化还原反应，
4、其中二氧化锰是氧化剂B每生成1 mol氯气，就要转移2 mol电子C该反应的离子方程式为MnO24H4ClMnCl22H2OCl2D该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的答案C解析由MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2可知，二氧化锰是氧化剂，盐酸部分作还原剂，部分起酸的作用；每生成1 mol氯气，转移2 mol电子，4 mol浓盐酸中有2 mol被氧化成氯气；氯化锰是可溶于水的强电解质，在离子方程式中应写成离子符号。7将0.2 mol MnO2和50 mL 12 molL1的盐酸混合后缓缓加热，向反应完全后的溶液中加入足量AgNO3溶液，则生成的AgCl沉淀的物质的量(不考虑盐酸的挥发)(
5、)A等于0.3 mol B小于0.3 molC在0.30.6 mol之间 D以上结论均不正确答案C解析本题易错之处在于没有考虑到盐酸浓度降低到一定程度后，MnO2与HCl不再继续反应，因而错选A。由题意可知n(HCl)0.6 mol，根据化学方程式MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O可判断出MnO2过量。若0.6 mol HCl完全反应，则有0.3 mol HCl被氧化，反应后的溶液中存在0.3 mol Cl，加入足量AgNO3溶液生成0.3 mol AgCl。但随着反应的进行，盐酸的浓度减小，而稀盐酸与MnO2不反应，所以实际被氧化的HCl的物质的量必然小于0.3 mol，即反应后
6、溶液中存在的Cl的物质的量大于0.3 mol，故加入足量AgNO3溶液产生的AgCl的物质的量大于0.3 mol，小于0.6 mol，C项正确。8在实验室利用浓盐酸和二氧化锰制氯气，制备装置中应使用分液漏斗而不能使用长颈漏斗，下列有关理由叙述错误的是()A防止氯气扩散到空气中造成污染B便于控制加入盐酸的量C长颈漏斗便于添加液体D尽量避免氯化氢挥发到空气中答案C解析用分液漏斗既可防止氯化氢气体和氯气挥发污染环境，同时又可控制滴加盐酸的量和快慢，从而控制反应速率，提高盐酸的利用率。9为了在实验室制得干燥而纯净的氯气，正确的净化顺序是()A第一步通过浓硫酸，第二步通过无水氯化钙B第一步通过浓硫酸，第
7、二步通过饱和食盐水C第一步通过饱和食盐水，第二步通过浓硫酸D第一步通过碱石灰，第二步通过浓硫酸答案C解析实验室制取的氯气中通常含有HCl和H2O(g)，结合氯气性质可知先通过饱和食盐水除HCl，再通过浓硫酸除水蒸气。10在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是()答案C解析集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞压出，A项错误；因为Cl2比空气的密度大，Cl2应短管进，B项错误；C项，该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，正确；由于Cl2和NaOH溶液反应，所以不能收集到Cl2，D项错误。11某
8、化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是()A该装置图中至少存在三处明显错误B该实验中收集氯气的方法不正确C为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有Cl2逸出答案B解析装置中未用酒精灯加热，应该用分液漏斗，没有尾气吸收装置，共3处明显错误。12某课外活动小组利用如图所示装置制取氯气，提供的试剂：浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体、水。反应的化学方程式为2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。(1)装置M中盛放的试剂是_；H中盛放的试剂是_。(2)收集Cl2时，关闭弹簧夹_和弹簧夹_，打开
9、弹簧夹_。(3)尾气处理时，关闭弹簧夹a和弹簧夹_，打开弹簧夹_。处理尾气选用的试剂为_。(4)用含0.032 mol HCl的浓盐酸跟足量高锰酸钾固体反应，产生Cl2的物质的量应_(填“大于”“等于”或“小于”)0.01 mol。答案(1)浓盐酸饱和食盐水(2)acb(3)bc氢氧化钠溶液(4)小于解析装置M中应为浓盐酸，G中应为高锰酸钾固体，H中应为饱和食盐水，用来除去Cl2中混有的HCl气体，装置P是尾气处理装置，烧杯中的试剂是氢氧化钠溶液。(2)收集Cl2时，先关闭弹簧夹a和c，打开弹簧夹b，生成的Cl2会将饱和食盐水压入烧杯D中，从而使Cl2收集在H中。(3)尾气处理时关闭弹簧夹a和
10、弹簧夹b，打开弹簧夹c，多余的Cl2就会被P中的氢氧化钠溶液吸收。(4)根据化学方程式可知，若含0.032 mol HCl的浓盐酸完全反应会生成0.01 mol Cl2，但由于浓盐酸具有挥发性，有一部分HCl会挥发出来，从而使反应的HCl小于0.032 mol，故生成的氯气的物质的量应小于0.01 mol。13某研究性学生小组设计了用氧化浓盐酸的方法制取氯气的实验，其实验装置如下图：(1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式：_。(2)如果将过量的二氧化锰与20 mL 12 molL1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06 mol。其主要的原因有_；_。(3)L的作用是_；B的作用
11、是_。(4)为了提高浓盐酸的利用率，你对实验的建议是_。答案(1)MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2(2)反应中随着HCl消耗，盐酸变稀，稀盐酸不能与MnO2反应加热时有部分HCl挥发而损失(3)恒压条件下确保浓盐酸顺利滴加利用Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的性质来贮存Cl2(4)将浓盐酸慢慢滴下；加热时用小火慢慢加热等解析实验室制取Cl2时，使用浓盐酸和MnO2加热的反应，随着反应进行，浓盐酸变稀，反应停止；另外浓盐酸挥发，也导致其浓度降低，因此为防止浓盐酸挥发，可将浓盐酸慢慢滴下，同时用小火慢慢加热。14氯碱工厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：依据上图，回答下列
12、问题：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上产生的气体的颜色为_，与电源负极相连的电极附近，溶液的碱性变化是_。(2)工业食盐含CaCl2、MgCl2等杂质，精制过程发生反应的化学方程式为_、_。(3)如果粗盐中SO含量较多，必须添加钡试剂除去SO，该钡试剂可以是_(填字母，下同)。ABa(OH)2BBa(NO3)2CBaCl2(4)为有效除去Ca2、Mg2、SO，加入试剂的合理顺序为_。A先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂B先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3C先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3答案(1)黄绿色碱性增强(2)CaCl2Na2CO3=CaCO32NaClMgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl(3)AC(4)BC解析根据流程图可知按溶解、除杂、电解、精制等步骤进行。(3)如选用Ba(NO3)2则引入了NO杂质，在后续操作中很难除去。