2021-2022学年苏教版高中化学必修1试题：2.1.1氯气的生产原理 Word版含解析

2.1.1 课时作业[对点训练]学问点1氯气的工业制取1．下图为教科书中电解饱和食盐水的试验装置。

据此，下列叙述不正确的是()A．装置中，a管能产生氢气B．b管导出的是氯气C．以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”D．在石墨棒电极区域有NaOH生成【解析】由教科书中的相关试验可知，a管中导出的气体遇明火有爆鸣声，则该气体为氢气，A正确；依据题中试验装置可知，b管导出的气体可用NaOH溶液吸取，则b管中导出的气体应为氯气，B正确；由氯碱工业的定义可知，C正确；依据教科书中的演示试验，在两极滴入酚酞，只有铁棒四周溶液变红色，而石墨棒四周不变红，说明NaOH不在石墨棒电极区域，D不正确。

【答案】 D2．电解饱和食盐水制取Cl2，除得到Cl2外，还能得到的物质是()A．H2和NaOH B．HCl和HClOC．NaClO和NaCl D．Ca(ClO)2和CaCl2【答案】 A3．(双选)海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是() A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C．海水中除了NaCl外，也隐藏丰富的溴元素和碘元素D．从海水中可以得到饱和NaCl溶液，电解饱和NaCl溶液可制备NaOH【解析】A项，海水中的钾元素为化合态，必需经过化学变化才能得到钾单质，B项，海水晒盐只发生物理变化。

【答案】CD4．下列关于电解饱和食盐水过程的说法正确的是()A．电解饱和食盐水的工厂可以生产盐酸B．与电源正极相连的电极区有NaOH生成C．与电源负极相连的电极上有氯气生成D．电解饱和食盐水的过程中Na＋物质的量减小【解析】依据电解饱和食盐水的原理，在与电源正极相连的石墨棒上产生Cl2，与电源负极相连的铁棒上产生H2和NaOH故B、C错。

脱离溶液的只有H2和Cl2，故n(Na＋)不变，D错；H2和Cl2可制盐酸，故A正确。

【答案】 A学问点2氯气的试验室制法5．试验室制取氯气有很多途径(用化学方程式表示)，其中试验室最常用的是()A．8HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋Cr2O3＋4H2O＋3Cl2↑B．16HCl(浓)＋2KMnO4===2MnCl2＋8H2O＋2KCl＋5Cl2↑C．4HCl(浓)＋MnO2=====△MnCl2＋2H2O＋Cl2↑D．6HCl＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑【解析】试验室最常用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2。

【答案】 C6．试验室用下列两种方法制取氯气：①用含4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应，若不考虑HCl的挥发，则反应后所得氯气的物质的量() A．方法①比方法②多B．方法②比方法①多C．两种方法一样多D．无法比较【解析】MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O87 g 4 mol 1 mol若4 mol HCl完全反应，则生成1 mol Cl2，在①中随着反应的进行，盐酸浓度减小，而稀盐酸与MnO2不反应，故①中参与反应的HCl小于4 mol，产生的Cl2小于1 mol；②中87 g MnO2可以完全反应产生1 mol Cl2，故反应后所得Cl2比方法①多。

【答案】 B7．下图表示在没有通风橱的条件下制取纯洁的氯气时设计的装置图，图中A、B是可把握的弹簧铁夹。

(1)烧杯中盛放的液体是________，其作用是________________，水槽中盛放的液体是________。

(2)简述操作过程：(从氯气已经产生开头)在收集氯气之前，应__________________________________；当氯气纯度符合要求时，应____________________________________；当氯气收集完毕时，应_______________________________。

【解析】(1)烧杯中的液体应为NaOH溶液，是用来吸取多余的Cl2，以防止Cl2污染空气。

Cl2能溶于水，且能与水反应，故不能用排水法收集，由于Cl2不溶于饱和食盐水，且饱和食盐水能吸取Cl2中混有的HCl，故可用排饱和食盐水的方法收集Cl2，即水槽中的液体是饱和食盐水。

(2)刚产生Cl2时，打开B夹，关闭A夹，目的是排解装置中的空气；过一会之后当氯气纯度符合要求时，打开A夹，关闭B夹，开头收集Cl2；当氯气收集完毕时，应关闭A夹，打开B 夹，以吸取多余的Cl 2，防止Cl 2污染空气。

【答案】 (1)NaOH 溶液 吸取多余的Cl 2 饱和食盐水(2)打开B 夹，关闭A 夹 打开A 夹，关闭B 夹 关闭A 夹，打开B 夹8．含杂质10%的MnO 2 9.67 g 与过量的12 mol/L 浓盐酸80 mL 充分反应，在标准状况下，能收集到Cl 2多少升？将剩余物加水稀释到100 mL ，则氯离子的物质的量浓度为多少？(假设反应没有HCl 损失)【解析】 m (MnO 2)＝9.67 g ×(1－10%)＝8.7 gMnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 87 g 71 g 8.7 g m (Cl 2)m (Cl 2)＝7187×8.7 g ＝7.1 g ，V (Cl 2)＝7.1 g71 g/mol ×22.4 L/mol ＝2.24 L ，n (Cl －)＝0.080 L ×12 mol/L －7.1 g71 g/mol ×2＝0.76 molc (Cl －)＝0.76 mol0.100 L ＝7.6 mol/L 。

【答案】 在标准状况下，能收集到Cl 2 2.24 L ；剩余物稀释到100 mL ，氯离子的物质的量浓度为7.6 mol/L 。

[巩固提升]1．(双选)关于电解NaCl 水溶液的说法正确的是( ) A ．电解产物为Cl 2和NaB ．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，然后滴加酚酞溶液，溶液呈红色D ．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，然后滴加酚酞溶液，溶液呈无色【解析】 电解NaCl 水溶液的产物为Cl 2(黄绿色气体)、H 2(无色气体)和NaOH ，酚酞遇碱变红。

【答案】 BC2．试验室制取氧气的试管壁上沾有MnO 2(难溶于水)，除去时可用的试剂是( ) A ．蒸馏水 B ．KOH 溶液 C ．稀盐酸 D ．热的浓盐酸【解析】 MnO 2能与热的浓HCl 反应，生成物都能溶于水。

【答案】 D 3．试验室用MnO 2和浓盐酸为原料制备并收集干燥、纯洁的Cl 2，下列装置中合理的是( )【解析】 A 项缺少除杂装置和尾气处理装置；C 项中缺少酒精灯；D 项中缺少除杂装置和尾气处理装置。

【答案】 B4．试验室用软锰矿(MnO 2)与浓盐酸加热制氯气，下列说法正确的是( ) A ．盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替B ．可用一张白纸放到集气瓶后，观看氯气是否收集满C ．用饱和食盐水吸取尾气D ．为了便于同学观看氯气的制备试验，可在讲台上直接做氯气的制备试验【解析】 该试验中不能用长颈漏斗，氯气会从长颈漏斗中逸出，A 不正确；氯气在饱和食盐水中的溶解度小，要用NaOH 溶液吸取尾气，C 不正确；氯气属于有毒气体，不行在讲台上直接制取，最好在通风橱中进行，D 不正确。

【答案】 B5．关于氯气制取方法的说法中，不正确的是( )A ．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方布满黄绿色气体B ．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱C ．试验室制法和电解饱和食盐水的制法的化学方程式是不同的D ．试验室制取氯气时最好大火加热使温度快速上升【解析】 电解饱和食盐水制氯气时，Cl －在与电源正极相连的石墨棒上转化为Cl 2，A 正确；B 、C 正确；浓盐酸具有挥发性，试验室制取氯气时应缓缓加热以削减浓盐酸的损失，D 错误。

【答案】 D6．下图是用KMnO 4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。

装置B 、C 、D 的作用分别是：B_______________________________________________________； C______________________________________________________；D___________________________________________________。

【解析】 高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，装置B 用来收集比空气重的氯气，装置D 吸取尾气，装置C 起到了防倒吸的作用。

【答案】 向上排空气收集氯气平安作用，防止D 中的液体倒吸进入试管B 中 吸取尾气，防止氯气集中到空气中污染环境7．试验室用如图所示装置来制取氯气，该装置由A 、B 、C 三个基本装置组合而成，请回答下列问题：(1)该制取氯气的装置有一个错误，请指出错误________________。

(2)说出A 、B 、C 三套基本装置的名称：A 是________装置，B 是________装置，C 是________装置。

(3)C 装置中烧杯内所装液体是________溶液。

(4)写出A 装置中反应的化学方程式________________________。

【解析】 (1)烧瓶底面积比较大，不能用酒精灯直接加热，应当垫上石棉网。

(2)典型的制气装置分为四部分：气体发生装置→气体净扮装置→气体收集装置→尾气吸取装置。

(3)一般用碱溶液吸取多余的氯气防止污染，其反应原理是Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O(4)MnO 2和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O【答案】 (1)加热时烧瓶底部缺少石棉网 (2)气体发生 气体收集(或集气) 尾气吸取 (3)NaOH(4)MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O8．氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用格外广泛，制取氯气也有多种方法。

(1)写出试验室制取氯气的化学方程式________________________________。

(2)KMnO 4跟浓盐酸在室温下制氯气的化学方程式为2KMnO 4＋16HCl(浓)===2KCl ＋2MnCl 2＋5Cl 2↑＋8H 2O ，该反应________(填“是”或“不是”)氧化还原反应。

(3)历史上曾用“地康法”制氯气。

这一方法是用CuCl 2作催化剂，在450 ℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。