跟蹤檢測（十九）重點(diǎn)專攻——氯水、氯氣的制備1．將新制氯水滴入以下溶液中，無明顯現(xiàn)象的是(　　)A．氫氧化鈉B．硝酸銀C．氫硫酸D．石蕊解析：選A　氯水能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，A正確；硝酸銀與氯水反應(yīng)生成白色氯化銀沉淀，B錯(cuò)誤；氫硫酸與氯水反應(yīng)生成單質(zhì)硫沉淀，C錯(cuò)誤；石蕊遇到氯水先變紅后褪色，D錯(cuò)誤。2．下列關(guān)于液氯和氯水的敘述中正確的是(　　)A．液氯較氯水的漂白作用更強(qiáng)B．液氯與氯水均有酸性C．液氯是純凈物，氯水是混合物D．液氯是無色的，氯水呈淺黃綠色解析：選C　氯水中含有HClO，具有漂白性，液氯不具有，A錯(cuò)誤；液氯中不存在H＋，則沒有酸性；氯水中存在H＋，則有酸性，B錯(cuò)誤；液氯為純凈物，而氯水為混合物，C正確；液氯是黃綠色的，氯水呈淺黃綠色，D錯(cuò)誤。3．下列實(shí)驗(yàn)過程中，不會產(chǎn)生氣體的是(　　)解析：選C　新制氯水中含有次氯酸，光照條件下次氯酸分解生成氧氣，A不符合題意；新制氯水呈酸性，NaHCO3與氯水反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，B不符合題意；氯水與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO和水，不會生成氣體，C符合題意；Na2O2與水反應(yīng)生成氧氣，D不符合題意。4．下列物質(zhì)能使紫色石蕊溶液由紫色變紅又褪色的是(　　)①Cl2?、邴}酸?、勐人、茺}酸酸化的漂白粉?、菽咎俊、轓a2O2A．①③④B．①②③⑥C．②③④D．①③④⑤⑥解析：選A?、貱l2與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸能使紫色石蕊溶液由紫色變紅，次氯酸的強(qiáng)氧化性能使溶液褪色；②鹽酸能使紫色石蕊溶液由紫色變紅，不能褪色；③氯水中 含鹽酸和次氯酸，能使紫色石蕊溶液由紫色變紅，后褪色；④鹽酸酸化的漂白粉中含有鹽酸和次氯酸，能使紫色石蕊溶液由紫色變紅，后褪色；⑤木炭不能使紫色石蕊溶液變紅；⑥Na2O2與水反應(yīng)生成堿，使紫色石蕊溶液變藍(lán)。5．在探究新制飽和氯水成分的實(shí)驗(yàn)中，下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是(　　)A．氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cl2B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明氯水中含有Cl－C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有氣泡產(chǎn)生，說明氯水中含有H＋D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變成棕黃色，說明氯水中含有HClO解析：選D　新制氯水中含有“三分子四離子”[Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－(少)]，溶液呈淺黃綠色，說明有Cl2，A正確；加入AgNO3溶液有AgCl沉淀生成，說明有Cl－，B正確；Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO，H＋與NaHCO3反應(yīng)生成CO2，說明有H＋，C正確；氯水中氯元素主要以Cl2分子形式存在，Cl2可以將Fe2＋氧化為Fe3＋，D錯(cuò)誤。6．下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制取氯氣并回收二氯化錳的實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)A．用裝置甲制取氯氣B．用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C．用裝置丙分離二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)后的溶液D．用裝置丁蒸干反應(yīng)后的溶液制MnCl2·4H2O解析：選C　用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣需要加熱，A不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；氣體通過乙裝置時(shí)應(yīng)長進(jìn)短出，除雜試劑應(yīng)選用飽和食鹽水，B不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；二氧化錳不溶解，C能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；蒸干溶液會引起MnCl2·4H2O分解，D不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．某同學(xué)設(shè)計(jì)了用氯氣制取無水氯化鐵(易升華)的相關(guān)裝置，其中設(shè)計(jì)正確且能達(dá)到相應(yīng)目的的是(　　)A．用裝置①制取氯氣 B．用裝置②除去Cl2中的HClC．用裝置③干燥氯氣D．用裝置④制取并收集FeCl3解析：選D　稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)，所以不能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，A錯(cuò)誤；氯氣和氯化氫都能與NaOH溶液反應(yīng)，HCl極易溶于水，所以應(yīng)用飽和食鹽水除去氯氣中的HCl，B錯(cuò)誤；氯氣能與堿反應(yīng)，應(yīng)該用酸性物質(zhì)干燥，如P2O5，C錯(cuò)誤；氯氣和鐵在加熱條件下反應(yīng)生成氯化鐵，氯化鐵是固體，D正確。8．(2021·泉州質(zhì)檢)四氯化鈦(TiCl4)極易水解，遇空氣中的水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”，常用作煙幕彈。其熔點(diǎn)為－25℃，沸點(diǎn)為136.4℃。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下裝置(部分加熱和夾持裝置省略)，用Cl2與炭粉、TiO2制備TiCl4。下列說法不正確的是(　　)A．②中應(yīng)盛裝飽和食鹽水B．冷凝管有冷凝、回流和導(dǎo)氣的作用C．反應(yīng)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先停止③處的加熱，后停止①處的加熱D．該設(shè)計(jì)存在不足，如④、⑤之間缺少防止水蒸氣進(jìn)入④的裝置解析：選A　已知四氯化鈦極易水解，遇空氣中的水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”，而制得的氯氣中混有水蒸氣，所以②中應(yīng)盛裝濃硫酸，故A錯(cuò)誤；TiCl4的熔、沸點(diǎn)較低，制得的TiCl4應(yīng)經(jīng)過冷凝處理，則該裝置中冷凝管具有冷凝、回流和導(dǎo)氣的作用，故B正確；反應(yīng)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先停止③處加熱，后停止①處加熱，可以使制得的TiCl4在氯氣氛圍中冷卻，防止空氣進(jìn)入裝置中使TiCl4變質(zhì)，故C正確；因四氯化鈦極易水解，所以應(yīng)在裝置④和⑤之間增加一個(gè)防止水蒸氣進(jìn)入④的裝置，故D正確。9．二氯化二硫(S2Cl2)是一種常用于橡膠硫化、有機(jī)物氯化的試劑，甲同學(xué)查閱資料：①將干燥的氯氣在110～140℃間與硫反應(yīng)，即可得S2Cl2粗品；②有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如表所示：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃化學(xué)性質(zhì)S112.8444.6略 S2Cl2－77137一種橙黃色的液體，遇水易水解，有淡黃色固體出現(xiàn)，同時(shí)產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體；300℃以上完全分解；S2Cl2＋Cl22SCl2。設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置在實(shí)驗(yàn)室合成S2Cl2：回答以下問題：(1)儀器A的名稱是________。(2)B中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________________________________________________________________。(3)C裝置的作用是____________________________________________________。(4)S2Cl2粗品中可能混有的雜質(zhì)是________________________________________。(5)乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)，該裝置中除了E處的溫度不能過高外，還有一處重大缺陷需改進(jìn)，否則會導(dǎo)致S2Cl2的產(chǎn)率大大降低，原因是______________________________(用化學(xué)方程式表示)；請簡要提出改進(jìn)方案______________________________________________。(6)H中的溶液可以選擇下列試劑中的________(填序號)。①碳酸鈉溶液?、诼然F溶液?、蹃喠蛩徕c溶液④高錳酸鉀溶液解析：(1)由裝置圖可知A為分液漏斗。(2)在裝置B中制取氯氣，離子反應(yīng)方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(3)在E中干燥純凈的Cl2與S發(fā)生反應(yīng)，而B中制取的Cl2中含有HCl雜質(zhì)，除雜后氣體還需要干燥，故C中盛有飽和食鹽水以除去HCl，D中盛有濃硫酸以干燥氯氣。(4)結(jié)合題給信息，S2Cl2能與Cl2反應(yīng)生成SCl2，知S2Cl2粗品中可能混有的雜質(zhì)有S、SCl2、Cl2。(5)觀察裝置圖可知，H中水蒸氣可進(jìn)入G中，發(fā)生反應(yīng)：2S2Cl2＋2H2O===3S↓＋SO2↑＋4HCl，導(dǎo)致S2Cl2產(chǎn)率降低，可在G和H之間增加干燥裝置。(6)H是除氯氣裝置，氯化鐵和高錳酸鉀都不與氯氣反應(yīng)，①③符合題意。答案：(1)分液漏斗(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(3)除去Cl2中的HCl雜質(zhì) (4)S、SCl2、Cl2(5)2S2Cl2＋2H2O===3S↓＋SO2↑＋4HCl　在G和H之間增加干燥裝置(如盛有濃硫酸的洗氣瓶)(6)①③10．二氧化氯(ClO2)是一種新型的環(huán)保飲用水消毒劑，某課題小組擬選擇如圖所示部分裝置制備并收集二氧化氯來探究其漂白性(裝置不可重復(fù)使用)。已知：①常溫下，亞氯酸鈉(NaClO2)與氯氣反應(yīng)的生成物之一為二氧化氯；②常溫常壓下，ClO2是一種易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑的氣體。回答下列問題：(1)制備干燥、純凈的氯氣：氣體發(fā)生裝置是__________(填字母)，反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。(2)制備二氧化氯：導(dǎo)管口連接順序?yàn)閍→______________→n→p→j。本實(shí)驗(yàn)選擇裝置I而不選擇裝置H的原因是______________________________________________________。(3)寫出裝置G中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________________________。(4)裝置E的作用是_____________________________________________________。(5)請?jiān)O(shè)計(jì)簡易實(shí)驗(yàn)證明二氧化氯具有永久的漂白性：_______________________________________________________________________________________________。(6)二氧化氯還會與H2O2和NaOH的混合溶液反應(yīng)，其產(chǎn)物之一是NaClO2。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)若用MnO2作氧化劑制備Cl2，則氣體發(fā)生裝置應(yīng)選取裝置A，因該反應(yīng)需加熱；若用KMnO4作氧化劑，則氣體發(fā)生裝置應(yīng)選取裝置B，因該反應(yīng)不需要加熱。反應(yīng)的離子方程式分別為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O、2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(2)制備ClO2的過程：制備Cl2，除去Cl2中HCl雜質(zhì)，用裝置C中的濃硫酸進(jìn)行干燥，用裝置G中的NaClO2與Cl2反應(yīng)生成ClO2和NaCl，用裝置E中的 CCl4除去多余的Cl2，用裝置F收集ClO2，用裝置I吸收有毒尾氣，裝置I還起到防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入到裝置F中的作用。故導(dǎo)管口的連接順序?yàn)閍→z→m→x→y→b→c→r→s→n→p→j。裝置I與裝置H的不同之處在于裝置I可防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置F中，而裝置H中盛有燒堿溶液，其中的水蒸氣可進(jìn)入裝置F中，且可能會引起倒吸。(3)裝置G中制備ClO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2＋2NaClO2===2ClO2＋2NaCl。(4)裝置E中的CCl4可吸收ClO2中的Cl2，起到凈化ClO2的作用。(5)可用品紅溶液來驗(yàn)證二氧化氯的漂白性。(6)由題意可知反應(yīng)物為ClO2、NaOH、H2O2，產(chǎn)物之一是NaClO2，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理及原子守恒可知其余的產(chǎn)物為O2、H2O，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋O2＋2H2O。答案：(1)A　MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(或B　2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O)(2)z→m→x→y→b→c→r→s　裝置H中的水蒸氣會進(jìn)入裝置F中，且可能會引起倒吸(3)Cl2＋2NaClO2===2ClO2＋2NaCl(4)吸收二氧化氯中的氯氣(5)取少量品紅溶液于試管中，通入二氧化氯，觀察到品紅溶液褪色，再加熱已褪色的溶液，溶液不變紅色(6)2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋O2＋2H2O11．亞硝酰氯(ClNO)常用于合成洗滌劑、觸媒及用作中間體，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用Cl2與NO制備ClNO并測定其純度，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(夾持裝置略去)。查閱資料：亞硝酰氯(ClNO)的熔點(diǎn)為－64.5℃、沸點(diǎn)為－5.5℃，氣態(tài)呈黃色，液態(tài)時(shí)呈紅褐色，遇水易反應(yīng)生成一種氫化物和兩種氮的常見氧化物，其中一種呈紅棕色。請回答下列問題：Ⅰ.Cl2的制備：舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的主要方法之一。(1)該方法可以選擇上圖中的________(填字母)為Cl2發(fā)生裝置，該反應(yīng)中被氧化與被還原物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為____________________。(2)欲收集一瓶干燥的氯氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序?yàn)閍→_______→i→h(按氣流 方向填小寫字母)。Ⅱ.亞硝酰氯(ClNO)的制備：實(shí)驗(yàn)室可用下圖裝置制備亞硝酰氯(ClNO)。(3)實(shí)驗(yàn)室也可用B裝置制備NO，與之相比X裝置的優(yōu)點(diǎn)為____________________。(4)組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后應(yīng)先_____________________________________________，然后依次裝入試劑、打開k2、再打開________(填“k1”或“k3”)，通入一段時(shí)間氣體，其目的是為了排盡三頸燒瓶中的空氣，防止NO、ClNO變質(zhì)。接下來，兩種氣體在Z中反應(yīng)的現(xiàn)象為_________________________________________________________________。Ⅲ.亞硝酰氯(ClNO)純度的測定：將所得亞硝酰氯(ClNO)產(chǎn)品13.10g溶于水，配制成250mL溶液；取出25.00mL，以K2CrO4溶液為指示劑，用0.8mol·L－1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為22.50mL。(已知：Ag2CrO4為磚紅色固體)(5)亞硝酰氯(ClNO)與水反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________________________________________________________。(6)亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。解析：(1)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣是加熱二氧化錳和濃鹽酸的混合物，應(yīng)該選擇C裝置為Cl2發(fā)生裝置，反應(yīng)的方程式為MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O，反應(yīng)中二氧化錳是氧化劑，氯化氫是還原劑，參與反應(yīng)的氯化氫只有一半被氧化，被氧化的氯化氫與被還原的二氧化錳的物質(zhì)的量之比為2∶1。(2)制得的氯氣中往往含有氯化氫和水蒸氣，需要用飽和食鹽水除去氯化氫，再用濃硫酸干燥，欲收集一瓶干燥的氯氣，選擇題圖中的裝置，其連接順序?yàn)閍→f→g→e→d→c→b→i→h。(3)實(shí)驗(yàn)室也可用B裝置制備NO，與之相比X裝置無需排除發(fā)生裝置內(nèi)空氣的干擾，可以隨開隨用，隨關(guān)隨停。(4)涉及氣體的反應(yīng)，組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后應(yīng)先檢查裝置的氣密性，然后依次裝入試劑、打開k2、再打開k3，通入一段時(shí)間氣體，其目的是為了排盡三頸燒瓶中的空氣，防止NO、ClNO變質(zhì)。兩種氣體在Z中發(fā)生反應(yīng)生成ClNO，冷卻后變成紅褐色液體。(5)亞硝酰氯(ClNO) 遇水易反應(yīng)生成一種氫化物和兩種氮的常見氧化物，其中一種呈紅棕色為二氧化氮，氫化物為氯化氫，根據(jù)化合價(jià)的變化，另一種氮的氧化物為一氧化氮，亞硝酰氯與水反應(yīng)的離子方程式為2ClNO＋H2O===2H＋＋2Cl－＋NO↑＋NO2↑。(6)滴定反應(yīng)氯化氫與硝酸銀生成氯化銀白色沉淀的反應(yīng)，當(dāng)出現(xiàn)磚紅色固體，且半分鐘沒有明顯變化，表示達(dá)到了滴定終點(diǎn)，n(Cl－)＝n(Ag＋)＝0.02250L×0.8mol·L－1＝0.018mol，則亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%＝90.0%。答案：(1)C　2∶1(2)f→g→e→d→c→b(3)排除裝置內(nèi)空氣的干擾；可以隨開隨用，隨關(guān)隨停(4)檢查裝置的氣密性　k3　出現(xiàn)紅褐色液體(5)2ClNO＋H2O===2H＋＋2Cl－＋NO↑＋NO2↑(6)90.0%12．某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一　制取氯酸鉀和氯水利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出B中試管冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌。該實(shí)驗(yàn)操作過程需要的玻璃儀器有______________________________________________________________。(2)若對調(diào)B和C裝置的位置，________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。實(shí)驗(yàn)二　氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的研究(3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如下(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行)：試管編號12340.20mol·L－1KI/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0mol·L－1H2SO4/mL03.06.09.0蒸餾水/mL9.06.03.00 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀____________________________________________。②設(shè)計(jì)1號試管實(shí)驗(yàn)的作用是___________________________________________。③若2號試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，則此反應(yīng)的離子方程式為________________________。實(shí)驗(yàn)三　測定飽和氯水中氯元素的總量(4)該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為：使用下圖裝置，加熱15.0mL飽和氯水試樣，測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是_____________________________________。(不考慮實(shí)驗(yàn)裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因)(5)根據(jù)下列資料，為該小組設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)方案(不必描述操作過程的細(xì)節(jié))：________________________________________________________________________。資料：ⅰ.次氯酸會破壞酸堿指示劑；ⅱ.次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl－。解析：(1)過濾需要漏斗、玻璃棒、燒杯等儀器，而洗滌沉淀也需要漏斗、玻璃棒、燒杯等儀器。(2)若對調(diào)B和C裝置，可以通過水先把Cl2中的HCl除去，可提高KClO3的產(chǎn)率。(3)①根據(jù)圖表可看出其他條件都相同，只有H2SO4的濃度不同，因此該實(shí)驗(yàn)研究的是硫酸的濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響；②1號實(shí)驗(yàn)中H2SO4的濃度為0，故該實(shí)驗(yàn)起到與其他實(shí)驗(yàn)對照的作用；③淀粉遇到碘單質(zhì)會顯藍(lán)色，故氧化產(chǎn)物為碘單質(zhì)，ClO被還原為Cl－。(4)產(chǎn)生的Cl2會重新溶于水，同時(shí)HClO也會發(fā)生分解，生成的HCl極易溶于水，則無法計(jì)算氯元素的質(zhì)量。(5)根據(jù)信息可知SO2、H2O2、FeCl2都能將次氯酸或者氯氣還原，如果選擇SO2會引入SO，對Cl－的測定造成干擾，如果選擇FeCl2則會引入Cl－，而H2O2不會引入雜質(zhì)離子，因此選擇H2O2將次氯酸或者氯氣還原為Cl－，再用AgNO3溶液測定Cl－。答案：(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可)　(2)能　(3)① 研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響?、诹蛩釢舛葹?的對照實(shí)驗(yàn)③ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案)　(5)量取一定量的試樣，加入足量的H2O2溶液，加熱除去過量的H2O2，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案)