氯气的实验室制法 知识点题库

某研究性学习小组同学查阅资料得知,漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气,化学方程式为Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4 2CaSO4+2Cl2↑+2H2O,他们设计了如图1所示的制取氯气并验证其性质的实验装置:

请回答下列问题:

  1. (1) 该实验中A部分的装置是图2中的
  2. (2) A中发生反应一段时间后,B中的现象是

    B中发生反应的化学方程式为

    整套实验装置存在的明显缺陷是

  3. (3) 写出D装置中发生反应的离子方程式
  4. (4) 请你帮该小组同学设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化为Na2SO4(简述实验步骤):
实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物是棕红色、易潮解,100℃左右时升华.下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同,而右边的产品收集装置则不同,分别如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示.试回答:
  1. (1) B中反应的化学方程式为:
  2. (2) D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是:
  3. (3) D中反应化学方程式为:
  4. (4) 装置(Ⅰ)的主要缺点是:
  5. (5) 装置(Ⅱ)的主要缺点是:.如果选用此装置来完成实验,则必须采取的改进措施是:
下列方法不能用于实验室制取氨气的是(   )
A . 固体氯化铵和消石灰共热 B . 加热浓氨水 C . 浓氨水滴加到碱石灰中 D . 加热固体氯化铵

某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取漂白粉,据此回答下列问题:

  1. (1) 在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气,反应的化学方程式   .

  2. (2) 漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是

  3. (3) C装置的作用是

  4. (4) 家庭中使用漂白粉时,为了增强漂白能力,可加入少量的物质是       

    A . 食盐 B . 纯碱 C . 烧碱 D . 食醋.
某研究性学习小组设计如下实验装置利用氯气与石灰乳反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),据此回答下列问题:

  1. (1) A仪器的名称是,D的作用
  2. (2) 漂白粉将在U型管中产生,其反应的化学方程式是
  3. (3) 此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低。经分析并查阅资料发现主要原因是在U型管中存在两个副反应:

    ①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是,有同学测出了反应后溶液中ClO、ClO3两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为上图(不考虑氯气和水的反应)。

    a、图中曲线I表示离子的物质的量随反应时间变化的关系。

    b、所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为mol。

    ②试判断另一个副反应是(写出此反应方程式),为避免此副反应发生,可采取的措施是

为了更深刻地认识卤素的性质,某化学小组对卤素及其化合物的制备和性质进行如下探究实验,根据实验回答问题。
  1. (1) [实验一]氯气的制取

    该小组拟用下图实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并完成与金属铁的反应(夹持仪器略去,下同)。每个虚线框表示一个单元装置,请用文字描述将下列装置的不符合题意之处改正

  2. (2) [实验二]探究氯化亚铁与氧气反应的产物

    已知氯化亚铁的熔点为674℃,沸点为1023℃;三氯化铁在100℃左右时升华,极易水解。在500℃条件下氯化亚铁与氧气可能发生下列反应,12FeCl2+3O2 2Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O2 2Fe2O3+4Cl2 , 该化学小组选用下图部分装置(装置可以重复选用)进行氯化亚铁与氧气反应产物的探究。

    实验装置的合理连接顺序为:A→→E。

  3. (3) 假设加热装置中的完全反应,则反应后剩余固体的化学式是。请设计实验方案验证你的假设
  4. (4) 简述将F中的固体配成溶液的操作方法
  5. (5) [实验三]卤素化合物之间反应实验条件控制探究

    在不同实验条件下KClO3可将KI 氧化为I2 或KIO3。下面是该小组设计的一组实验数据记录表(实验控制在室温下进行):

    试管标号

    1

    2

    3

    4

    0.20 mol· L-1KI 溶液/mL

    1.0

    1.0

    1.0

    1.0

    KClO3(s)/g

    0. 10

    0. 10

    0.10

    0.10

    6.0 mol· L-1 H2SO4溶液/mL

    0

    3.0

    6.0

    9.0

    蒸馏水/mL

    9.0

    6.0

    3.0

    0

    实验现象





    ①该组实验的目的是

    ②2号试管反应完全后,取少量2号试管中的溶液滴加淀粉溶液后显蓝色,假设还原产物只有KCl,写出反应的离子方程式

               
  1. (1) Ⅰ.实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4 , 主要流程如下:

    图片_x0020_1128837383

    写出AlCl3与氨水反应的化学反应方程式

  2. (2) 判断流程中沉淀是否洗净的方法是,高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是
  3. (3) Ⅱ.无水AlCl3(183 ℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。

    图片_x0020_505005374

    其中装置A用来制备氯气,写出其化学反应方程式

  4. (4) 装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是
  5. (5) F中试剂是。G为尾气处理装置,其中反应的离子方程式:
  6. (6) 制备氯气的反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。此方案(填“可行”,“不可行”),理由是
下列金属或氧化物可以完全溶解的是(   )
A . 1molZn与含1molHCl的稀盐酸共热 B . 1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸共热 C . 1molCu与含4molHNO3的浓硝酸 D . 1molMnO2与含4molHCl的浓盐酸共热
氯气与碱溶液反应,在低温、稀碱溶液中主要产物是ClO和Cl , 在75℃以上、浓碱溶液中主要产物是ClO3和Cl。研究小组用如下实验装置制取氯酸钾(KClO3),并测定其纯度。(夹持装置已省略)

a为浓盐酸,b为MnO2 , c为饱和食盐水, d为30%KOH溶液,e为NaOH溶液

回答下列问题:

  1. (1) 检查装置气密性后,添加药品,待装置III水温升至75℃开始反应。

    ①装置I中反应的化学方程式为

    ②若取消装置II,对本实验的影响是

    ③实验结束,拆解装置I前为了防止大量氯气逸出,可采取的措施是

    ④从装置III的试管中分离得到KClO3粗产品,其中混有的杂质是KClO和

  2. (2) 为测定产品KClO3的纯度,进行如下实验: 

    步骤1:取2.45g样品溶于水配成250mL溶液。

    步骤2:取25.00mL溶液于锥形瓶中,调至pH=10, 滴加足量H2O2溶液充分振荡以除尽ClO。然后煮沸溶液1~2分钟,冷却。

    步骤3:加入过量KI溶液,再逐滴加入足量稀硫酸。(ClO3+6I+6H+=Cl+3I2+3H2O)

    步骤4:加入指示剂,用0.5000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。 (2S2O32+I2=S4O62+2I)

    ①步骤2中除去ClO的离子方程式是

    ②样品中KClO3的貭量分数为。(保留三位有效数字,KClO3式量:122.5)

PCl3是磷的常见氯化物,可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下:
  熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·mL-1 化学性质
黄磷 44.1 280.5 1.82 2P+3Cl2 (少量)2PCl3
2P+5Cl2 (过量)2PCl5
PCl3 -112 75.5 1.574 遇水生成H3PO4和HCl,遇氧气生成POCl3
  1. (1) I.PCl3的制备

    如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。

    回答下列问题:

    仪器乙的名称是;与自来水进水管连接的接口编号是 (填“a”或“b”)。

  2. (2) 实验前需先向仪器甲中通入一段时间CO2 , 然后加热,再通入干燥Cl2。干燥管中碱石灰的作用主要是:①;②
  3. (3) 实验室制备Cl2的离子方程式为;实验过程中,通入氯气的速率不宜过快的原因是
  4. (4) II.测定PCl3的纯度

    测定产品中PCl3纯度的方法如下:迅速称取4.100g产品,水解完全后配成500 mL溶液,取出25.00 mL加入过量0.1000 mol·L-1 20.00 mL碘溶液,充分反应后再用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定过量的碘,终点时消耗12.00 mL Na2S2O3溶液。

    已知:H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NAI+Na2S4O6 , 假设测定过程中没有其它反应。

    根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为;若滴定终点时仰视读数,则PCl3的质量分数(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

  5. (5) III.PCl3水解生成的H3PO3性质探究

    请你设计一个实验方案,证明H3PO3为二元酸:

下列说法正确的是(  )
A . Cl2能使湿润的有色布条褪色,所以Cl2具有漂白性 B . 过量的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,反应生成FeCl2和FeCl3 C . 利用溴单质的氧化性可以把碘离子转化为碘单质 D . 实验室常用饱和食盐水吸收多余的Cl2以避免污染
二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气,如图是制取Cl2并探究Cl2化学性质的装置图。

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  1. (1) 圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为
  2. (2) 若要得到干燥纯净的气体,则B中应盛放的试剂是,作用是;C中应盛放的试剂是,作用是
  3. (3) E中若装有淀粉­KI溶液,能观察到的实验现象是
  4. (4) Cl2的密度比空气,且(填“能”或“不能”)溶于水,难溶于饱和食盐水,因此可用法或排饱和食盐水法收集。
  5. (5) G中的试剂可为
NaClO溶液有杀菌、消毒、漂白作用。某兴趣小组查资料得到Cl2和烧碱在70℃以上主要发生副反应:3Cl2+6NaOH NaClO3+5NaCl+3H2O,并设计如图制备NaClO溶液的装置:

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  1. (1) 装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为
  2. (2) 装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是;装置Ⅲ的作用是
  3. (3) 上述装置存在一处缺陷,会导致NaClO产率降低,改进的方法是
  4. (4) 用NaOH固体配制480mL10.0mol·L1的NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管外还需要
  5. (5) 配制上述NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体g放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容会导致结果(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。配制溶液的过程中定容时的操作是
三氯氧磷(POCl3)和氯化亚砜(SOCl2)均为重要的化工产品。现以氯气、二氧化硫和三氯化磷为原料,采用二级间歇式反应装置联合制备三氯氧磷和氯化亚砜。实验过程中,控制氯气和二氧化硫通入的体积比为1:1.实验过程示意图如图:

已知:

名称

熔点/℃

沸点/℃

溶解性

理化性质

三氯氧磷

2

105.3

可溶于有机溶剂

遇水分解

氯化亚砜

-105

78.8

可溶于有机溶剂

遇水分解,加热分解

  1. (1) 实验室制备氯气或二氧化硫时均可能用到的仪器有_______。
    A . 温度计 B . 酒精灯 C . 分液漏斗 D . 圆底烧瓶
  2. (2) A装置的作用为:、使气体充分混合。
  3. (3) 实验开始时需水浴加热,一段时间后改为冷水浴,其原因是
  4. (4) B中发生反应的化学方程式是
  5. (5) 反应5~6小时后,暂停通入气体。将B瓶拆下,C瓶装在图中B瓶处,并在原C瓶处重新装上一个盛有PCl3的圆底烧瓶。继续通气反应一段时间后重复以上步骤,上述操作的优点是;B瓶中的物质可采用.(填实验方法)使其分离。
  6. (6) 已知反应前加入三氯化磷550g,最终得到357g氯化亚砜,则三氯氧磷的产率为
三氯化氮(NCl3)是一种强氧化剂,工业上可用于漂白和消毒,实验室可由氯气通入碳酸铵溶液中制得。某化学小组利用此原理进行实验室制备三氯化氮。

回答下列问题:

  1. (1) 装置A中仪器X的名称是,盛放的试剂是,装置A中发生反应的离子方程式为
  2. (2) 整个装置的导管连接顺序为a→
  3. (3) 装置B中发生反应的化学方程式为
  4. (4) 装置C的作用为。装置D的作用为
  5. (5) 三氯化氮浓度的测定:准确量取20mL装置B中反应后的溶液,置于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,吸取25.0mL于烧杯中,加入足量V1mLc1mol·L-1亚硫酸钠溶液,充分反应后,向烧杯中加入足量V2mLc2mol·L-1盐酸酸化的氯化钡溶液,得沉淀mg。

    已知:i._ Na2SO3+_ NCl3 +_=_Na2SO4 +_ HCl+ _NH4Cl;

    ii. BaCl2 +Na2SO4=BaSO↓+ 2HCl。

    ①请完成反应i的化学方程式:

    ②装置B反应后的溶液中三氯化氮的浓度为mol·L-1

用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气,并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2 , 装置如图所示。

请回答下列问题:

  1. (1) 盛放浓盐酸的仪器名称是
  2. (2) B中选用的试剂是,其作用是,E中选用的试剂是,其作用是
  3. (3) D中反应的化学方程式是:
  4. (4) A中制取氯气的离子方程式是:
按要求回答下列问题
  1. (1) 写出高氯酸的化学式
  2. (2) 写出中子数为1的氦原子符号
  3. (3) 写出氯酸钾在水溶液中的电离方程式
  4. (4) 写出实验室制备氯气的化学方程式
元素的价一类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,也是发展证据推理与模型认知这一化学学科核心素养的重要途径。如图为铁和氯两种元素的价-类二维图,其中箭头表示部分物质间的转化关系。

  1. (1) 价-类二维图中①、②处应分别填
  2. (2) 从物质分类角度分析,实验室常用的制取③的化学方程式为;物质的量均为1mol的③和④充分反应转移电子数为
  3. (3) 从化合价角度看, 具有(填字母序号),并由此写出 与NaOH反应生成等物质的量的氧化产物与还原产物的离子方程式:

    A.氧化性         B.还原性                 C.既有氧化性、又有还原性

  4. (4) 聚合碱式氯化铝铁[ ]即PAFC是一种新型的无机高分子絮凝剂。配料主要成分: 、FeO、 等,制取PAFC的实验流程如下,“聚合”过程的离子方程式为:

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. (1) A中盛有浓盐酸,B中盛有MnO2 , 写出反应的离子方程式:
  2. (2) 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及解释是
  3. (3) 试管C和D中试剂各为
  4. (4) 装置G处发生反应的离子方程式为
  5. (5) 用离子方程式表示试剂X的作用:
  6. (6) 家庭中常用消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为盐酸)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

    “与洁厕灵同时使用”会产生有毒的氯气,写出反应的离子方程式:

氯是一种典型的非金属元素,具有多种化合价,可以形成食盐、漂白粉等多种含氯化合物。请回答下列问题:
  1. (1) 如图为氯及化合物的“价-类”二维图。物质A为、物质B为(填化学式)。

  2. (2) 1774年,舍勒制得 , 请写出实验室制取氯气的化学方程式
  3. (3) HOF与HClO结构相似,写出HOF的电子式。但HOF更不稳定,更易分解,其反应为 , 该反应属于

    A.化合反应            B.分解反应            C.置换反应            D.氧化还原反应

  4. (4) 均能用于自来水消毒。标准状况下,组成的混合气体的密度为 , 则混合气体的摩尔质量为 , 混合气体中的体积分数为(用分数表示)。