- 氯气的应用
- 共578题
（16分）
（1）下图为实验室制备、收集少量HCl的装置。
①制备HCl所用药品为浓硫酸和浓盐酸，则甲的最佳装置应选用下图中的 。
② 请解释能用浓硫酸和浓盐酸制备HCl气体的原因 。
③ 装置丙用来吸收过量的HCl气体，为防止倒吸，则烧杯中应该装入水和 。
（2）以下为苯的取代反应的探究实验。
① 按上图所示的装置图连接好各仪器。
② 检验装置的气密性。
③ 在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，在B中加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开K1，开始进行反应，放入适量混合液后，关闭K1。
写出B中发生反应的化学方程式 。
装置C的作用是 。
④ 反应结束后，用试管取少量D中的溶液，加入
（描述试剂和现象），则证明B中的取代反应已经发生。
⑤ 把B中的固液混合物体过滤，分离出液体混合物，按下图方案精制含有苯和溴的溴苯。
其中试剂为 ，操作名称为 。
正确答案
（16分，每空2分）
（1）① c
② 浓硫酸具有强吸水性，吸收了浓盐酸中的水，同时放出大量的热，促进了HCl气体的挥发，所以可以用浓硫酸和浓盐酸制备HCl气体
③ CCl4
（2）③
吸收溴和苯的蒸气。
④ 少量AgNO3溶液，如果有淡黄色沉淀生成。
⑤ NaOH溶液（或者Na2SO3溶液等合理答案） 、 分液、蒸馏
试题分析：（1）①利用浓硫酸与水混合时放热及浓盐酸的挥发性制取少量氯化氢，不需加热，所以选择c装置；
②利用了浓硫酸和浓盐酸的特性，浓硫酸具有强吸水性，吸收了浓盐酸中的水，同时放出大量的热，促进了HCl气体的挥发，所以可以用浓硫酸和浓盐酸制备HCl气体；
③为防止倒吸，除加入水外，还应加入比水密度大且氯化氢不溶于其中的液体物质，所以选择CCl4;
（2）③B中发生苯与溴在催化剂的作用下生成溴苯的反应，化学方程式为
溴与苯都易挥发，C中盛放四氯化碳，所以作用是吸收挥发的溴和苯的蒸汽；
④挥发的溴被C吸收，所以弱发生取代反应，则无机产物是溴化氢，溴化氢不溶于四氯化碳溶于水，所以若发生了取代反应，则D中有溴化氢存在，加入少量AgNO3溶液，会有淡黄色沉淀生成。
⑤粗溴苯中含有溴、苯杂质，所以应除去，加入氢氧化钠溶液可除去溴，此时溶液分层，分液后的油层中含苯和溴苯，再蒸馏可得溴苯。
氯气是一种有毒气体，但它是一种重要的化工原料，与我们的生活联系也比较密切。
（1）据新闻报道，前不久某地装运液氯的槽罐车发生交通事故，造成大量氯气泄漏，公路附近的村民被紧急疏散。请问：村民应该如何应变（填编号） 。
（2）实验室制取氯气的方法有很多种，其中之一是：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O。该反应中氧化剂是 ，还原剂是 ，当反应生成标准状况下6．72LCl2时，转移电子的物质的量为 。
（3）日常生活环境可用稀的漂白液等进行消毒，请写出制漂白液的离子方程式 。
正确答案
（1）C．E（2）KClO3 HCl 1．5mol
（3）Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
试题分析：（1）氯气的密度比空气大，所以应该到较高的地方去，而不能到低洼的地方去，为了避免氯气中毒还可以用肥皂水或尿液浸湿软布蒙面，但不能用烧碱溶液浸湿软布蒙面，因为烧碱溶液具有腐蚀性，多饮水对预防氯气中毒没有什么帮助，所以答案选CE；（2）KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O，中氧化剂是KClO3 ，还原剂是HCl ，该反应转移的电子数为5，当反应生成标准状况下6．72LCl2，即0.3mol，转移的电子的物质的量为1.5mol；（3）制漂白液的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
点评：本题考查了氯气的物理和化学性质，题中涉及部分日常生活的常识，这种命题方式是高考命题的热点，该题难度不大。
实验室也可用KMnO4固体和浓盐酸反应制氯气，反应方程式如下：
2KMnO4+16HCl(浓)
完成下列问题：
(1)该反应中氧化剂是_____________，还原产物是__________________。
(2)若反应中有0.5 mol电子转移，被氧化的HCl的物质的量是多少？参加反应的高锰酸钾质量为多少？
正确答案
（1）KMnO4 MnCl2
（2）被氧化的的HCl的物质的量有0.15mol，有15.8g KMnO4参加了反应。
（1）氧化剂是指在反应中得到电子，化合价降低的物质，氧化剂得到电子即被还原成还原产物。根据方程式可知，高锰酸钾中锰的化合价从＋7价降低到＋2价，所以高锰酸钾是氧化剂，氯化锰是还原产物。
(2)氯化氢在反应中氯原子的化合价从－1价升高到0价，即1molHCl失去1mol电子，所以有0.5 mol电子转移时，被氧化的HCl的物质的量是0.15mol。根据得失电子守恒可知，参加反应的高锰酸钾是0.1mol，质量是0.1mol×158g/mol＝15.8g。
如图是制取无水氯化铜的实验装置图，将浓盐酸滴加到盛有二氧化锰粉末的圆底烧瓶中。请回答下列问题：
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为＿＿＿＿；
(2)烧瓶中发生反应的化学方程式 ；
(3)C瓶中的试剂是＿＿＿＿；其作用是＿＿＿＿；
(4)玻璃管D中发生反应的化学方程式 ；反应现象是＿＿＿；
(5)干燥管E中盛有碱石灰(CaO+NaOH)，其作用是＿＿＿＿。
正确答案
(1) 分液漏斗 (2) 4HCl(浓)+MnO2
(3) 浓H2SO4、干燥氯气 (4) Cu+Cl2
(5)吸收尾气(未反应完的氯气)和防止空气中水蒸汽进入装置D
试题分析：(1)盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗；(2)装置A是制取氯气的发生装置，烧瓶中发生的反应是二氧化锰与浓盐酸的反应，其化学方程式为：4HCl(浓)+MnO2
如图是某同学利用日常用品注射器设计简易实验装置。甲管中注入10mL CH4，同温、同压下乙管中注入50mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，气体在甲管中反应，针管用日光照射一段时间。
（1）下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花。其中正确的是________。
（2）甲管中发生的化学反应类型为________。
（3）反应后，甲管中剩余气体能用下列试剂吸收的是_________
____________。
（4）反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到________，若再向其中滴入几滴石蕊试液，又观察到________________。
正确答案
（1）②③ （2）取代反应 （3）B
（4）液体分为两层，产生白色沉淀 溶液变红
在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。（1）理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而该针管里氯气与甲烷体积比为5∶1>4∶1，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。该反应进行缓慢，不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。（2）甲烷分子中的4个氢原子可被氯原子逐一取代，故甲管中发生的是取代反应。（3）剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收剩余气体。（4）生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4难溶于水而看到液体分为两层，若加入几滴石蕊，溶液会变红。
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