高中化学 氯水、氯气的制备

氯水、氯气的制备1．将新制氯水滴入以下溶液中，无明显现象的是()A．氢氧化钠B．硝酸银C．氢硫酸D．石蕊解析：选A氯水能与氢氧化钠溶液反应，但实验现象不明显，A正确；硝酸银与氯水反应生成白色氯化银沉淀，B错误；氢硫酸与氯水反应生成单质硫沉淀，C错误；石蕊遇到氯水先变红后褪色，D错误。

2．下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是()A．液氯较氯水的漂白作用更强B．液氯与氯水均有酸性C．液氯是纯净物，氯水是混合物D．液氯是无色的，氯水呈浅黄绿色解析：选C氯水中含有HClO，具有漂白性，液氯不具有，A错误；液氯中不存在H＋，则没有酸性；氯水中存在H＋，则有酸性，B错误；液氯为纯净物，而氯水为混合物，C正确；液氯是黄绿色的，氯水呈浅黄绿色，D错误。

3．下列实验过程中，不会产生气体的是()解析：选C新制氯水中含有次氯酸，光照条件下次氯酸分解生成氧气，A不符合题意；新制氯水呈酸性，NaHCO3与氯水反应生成二氧化碳气体，B不符合题意；氯水与NaOH 溶液反应生成NaCl、NaClO和水，不会生成气体，C符合题意；Na2O2与水反应生成氧气，D不符合题意。

4．下列物质能使紫色石蕊溶液由紫色变红又褪色的是()①Cl2②盐酸③氯水④盐酸酸化的漂白粉⑤木炭⑥Na2O2A．①③④B．①②③⑥C．②③④D．①③④⑤⑥解析：选A①Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使紫色石蕊溶液由紫色变红，次氯酸的强氧化性能使溶液褪色；②盐酸能使紫色石蕊溶液由紫色变红，不能褪色；③氯水中含盐酸和次氯酸，能使紫色石蕊溶液由紫色变红，后褪色；④盐酸酸化的漂白粉中含有盐酸和次氯酸，能使紫色石蕊溶液由紫色变红，后褪色；⑤木炭不能使紫色石蕊溶液变红；⑥Na2O2与水反应生成碱，使紫色石蕊溶液变蓝。

5．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO解析：选D新制氯水中含有“三分子四离子”[Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－(少)]，溶液呈浅黄绿色，说明有Cl，A正确；加入AgNO3溶液有AgCl沉淀生成，说2明有Cl－，B正确；Cl2与水反应生成HCl和HClO，H＋与NaHCO3反应生成CO2，说明有H＋，C正确；氯水中氯元素主要以Cl2分子形式存在，Cl2可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，D错误。

6．下列装置应用于实验室制取氯气并回收二氯化锰的实验，能达到实验目的的是()A．用装置甲制取氯气B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C．用装置丙分离二氧化锰和浓盐酸反应后的溶液D．用装置丁蒸干反应后的溶液制MnCl2·4H2O解析：选C用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热，A不能达到实验目的；气体通过乙装置时应长进短出，除杂试剂应选用饱和食盐水，B不能达到实验目的；二氧化锰不溶解，C能达到实验目的；蒸干溶液会引起MnCl2·4H2O分解，D不能达到实验目的。

7．某同学设计了用氯气制取无水氯化铁(易升华)的相关装置，其中设计正确且能达到相应目的的是()A．用装置①制取氯气B．用装置②除去Cl2中的HClC．用装置③干燥氯气D．用装置④制取并收集FeCl3解析：选D稀盐酸和二氧化锰不反应，所以不能实现实验目的，A错误；氯气和氯化氢都能与NaOH溶液反应，HCl极易溶于水，所以应用饱和食盐水除去氯气中的HCl，B错误；氯气能与碱反应，应该用酸性物质干燥，如P2O5，C错误；氯气和铁在加热条件下反应生成氯化铁，氯化铁是固体，D正确。

8．(2019·泉州质检)四氯化钛(TiCl4)极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，常用作烟幕弹。

其熔点为－25 ℃，沸点为136.4 ℃。

某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略)，用Cl 2与炭粉、TiO 2制备TiCl 4。

下列说法不正确的是()A ．②中应盛装饱和食盐水B ．冷凝管有冷凝、回流和导气的作用C ．反应结束时，应先停止③处的加热，后停止①处的加热D ．该设计存在不足，如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置解析：选A 已知四氯化钛极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，而制得的氯气中混有水蒸气，所以②中应盛装浓硫酸，故A 错误；TiCl 4的熔、沸点较低，制得的TiCl 4应经过冷凝处理，则该装置中冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用，故B 正确；反应结束时，应先停止③处加热，后停止①处加热，可以使制得的TiCl 4在氯气氛围中冷却，防止空气进入装置中使TiCl 4变质，故C 正确；因四氯化钛极易水解，所以应在装置④和⑤之间增加一个防止水蒸气进入④的装置，故D 正确。

9．二氯化二硫(S 2Cl 2)是一种常用于橡胶硫化、有机物氯化的试剂，甲同学查阅资料：①将干燥的氯气在110～140 ℃间与硫反应，即可得S 2Cl 2粗品；②有关物质的部分性质如表所示：设计如图所示实验装置在实验室合成S 2Cl 2：回答以下问题：(1)仪器A 的名称是________。

(2)B 中所发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________。

(3)C 装置的作用是____________________________________________________。

(4)S 2Cl 2粗品中可能混有的杂质是________________________________________。

(5)乙同学发现，该装置中除了E 处的温度不能过高外，还有一处重大缺陷需改进，否则会导致S 2Cl 2的产率大大降低，原因是______________________________(用化学方程式表示)；请简要提出改进方案______________________________________________。

(6)H 中的溶液可以选择下列试剂中的________(填序号)。

①碳酸钠溶液 ②氯化铁溶液 ③亚硫酸钠溶液④高锰酸钾溶液解析：(1)由装置图可知A 为分液漏斗。

(2)在装置B 中制取氯气，离子反应方程式为MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O 。

(3)在E 中干燥纯净的Cl 2与S 发生反应，而B 中制取的Cl 2中含有HCl 杂质，除杂后气体还需要干燥，故C 中盛有饱和食盐水以除去HCl ，D 中盛有浓硫酸以干燥氯气。

(4)结合题给信息，S 2Cl 2能与Cl 2反应生成SCl 2，知S 2Cl 2粗品中可能混有的杂质有S 、SCl 2、Cl 2。

(5)观察装置图可知，H 中水蒸气可进入G 中，发生反应：2S 2Cl 2＋2H 2O===3S ↓＋SO 2↑＋4HCl ，导致S 2Cl 2产率降低，可在G 和H 之间增加干燥装置。

(6)H 是除氯气装置，氯化铁和高锰酸钾都不与氯气反应，①③符合题意。

答案：(1)分液漏斗(2)MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O (3)除去Cl 2中的HCl 杂质(4)S 、SCl 2、Cl 2(5)2S 2Cl 2＋2H 2O===3S ↓＋SO 2↑＋4HCl 在G 和H 之间增加干燥装置(如盛有浓硫酸的洗气瓶)(6)①③10．二氧化氯(ClO 2)是一种新型的环保饮用水消毒剂，某课题小组拟选择如图所示部分装置制备并收集二氧化氯来探究其漂白性(装置不可重复使用)。

已知：①常温下，亚氯酸钠(NaClO 2)与氯气反应的生成物之一为二氧化氯；②常温常压下，ClO 2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体。

回答下列问题：(1)制备干燥、纯净的氯气：气体发生装置是__________(填字母)，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(2)制备二氧化氯：导管口连接顺序为a →______________→n →p →j 。

本实验选择装置I 而不选择装置H 的原因是______________________________________________________。

(3)写出装置G 中发生反应的化学方程式： _________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)装置E 的作用是_____________________________________________________。

(5)请设计简易实验证明二氧化氯具有永久的漂白性： _______________________________________________________________________________________________。

(6)二氧化氯还会与H 2O 2和NaOH 的混合溶液反应，其产物之一是NaClO 2。

写出该反应的化学方程式： __________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：(1)若用MnO 2作氧化剂制备Cl 2，则气体发生装置应选取装置A ，因该反应需加热；若用KMnO 4作氧化剂，则气体发生装置应选取装置B ，因该反应不需要加热。

反应的离子方程式分别为MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O 、2MnO －4＋16H ＋＋10Cl －===2Mn 2＋＋5Cl 2↑＋8H 2O 。

(2)制备ClO 2的过程：制备Cl 2，除去Cl 2中HCl 杂质，用装置C 中的浓硫酸进行干燥，用装置G 中的NaClO 2与Cl 2反应生成ClO 2和NaCl ，用装置E 中的CCl 4除去多余的Cl 2，用装置F 收集ClO 2，用装置I 吸收有毒尾气，装置I 还起到防止空气中的水蒸气进入到装置F 中的作用。