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【例1】实验室用下列仪器和药品制取干燥纯净的氯气。（1）按气流从左到右，装置正确的连接为（）接（）接（）接（）接（）接（）接（）接（）（填各接口字母）。（2）装置F的作用是________，装置E的作用是____。（3）装置A和E中的反应化学方程式为A___________________________________________;E___________________________________________。（4）某校化学兴趣小组称取8.7g二氧化锰与足量10mol·L-1的浓盐酸反应，理论上可制得氯气的体积（标准状况）V1＝_______L。（5）若该小组量取了10mol·L-1的浓盐酸40mL，与足量的二氧化锰反应，理论上产生氯气的体积为V2（标准状况），则V1_____V2（填“＞”、“＜”或“＝”）原因是______________________________________。【思路点拨】【自主解答】仪器的连接应按照制备、净化、收集、尾气吸收的顺序；F的作用是除氯化氢杂质，装置E只有一段导气管，是尾气吸收装置，内装氢氧化钠溶液；8.7g二氧化锰物质的量为0.1mol，MnO2与盐酸完全反应可产生0.1mol氯气，体积为2.24L；10mol·L-1的浓盐酸40mL，其中氯化氢的物质的量为0.4mol，若0.4mol氯化氢与足量MnO2完全反应也可产生0.1mol氯气，但浓盐酸在反应过程中会逐渐变稀，其中的0.4mol氯化氢不能完全反应，产生的氯气少于0.1mol，所以V1＞V2。答案：（1）afhbcedg（2）除掉氯气中混有的HCl吸收多余的氯气（3）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OCl2+2NaOH====NaClO+NaCl+H2O（4）2.24（5）＞随着反应的进行，盐酸浓度减小，稀盐酸不与MnO2反应，反应不再进行△====【例2】（2010·西宁高一检测）下图是实验室制SO2并验证SO2某些性质的装置图（设二氧化硫能够依次通过）。试回答：（1）①中发生的化学反应方程式为：____________。（2）②中的实验现象为_______，此实验证明SO2是______气体。（3）③中的品红溶液_____，证明SO2有_______性。（4）④中的现象_____________，证明SO2有____性。（5）⑤的实验现象_________________，反应的化学方程式为：____________________________________。（6）⑥的作用是_________________化学方程式为：____________________________________________。【规范解答】熟记SO2的化学性质是解决本题的关键：答案：（1）Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+SO2↑+H2O（2）变红酸性（3）退色漂白（4）有黄色沉淀氧化（5）溴水退色SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr（6）吸收尾气SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O1.能够用于鉴别SO2和CO2两种无色气体的是()A.氯化钡溶液B.紫色石蕊试液C.澄清石灰水D.品红溶液【解析】选D。SO2和CO2都能使氯化钡溶液都不能反应；都能使紫色石蕊试液变红；与澄清石灰水反应都产生白色沉淀；SO2可使品红溶液退色，CO2不能。2.按下述实验方法制备气体，合理又实用的是（）A.锌粒与稀HNO3反应制备H2B.加热分解NH4Cl固体制NH3C.亚硫酸钠与浓H2SO4反应制备SO2D.大理石与稀H2SO4反应制备CO2【解析】选C。锌与稀HNO3反应产生NO，不产生H2；NH4Cl分解产生NH3和HCl的混合气体，不易分离；Na2SO3与浓H2SO4反应生成Na2SO4、H2O和SO2；大理石与稀H2SO4反应生成微溶的CaSO4，会覆盖在大理石表面，使反应难以进行。3.用向上排空气法收集Cl2和HCl时，可以用以检验瓶中是否已经充满又可区别两气体的是（）A.湿润的淀粉KI试纸B.湿润的蓝色石蕊试纸C.蘸有浓氨水的玻璃棒D.湿润的红色石蕊试纸【解析】选B。A项只能检验Cl2是否充满，但无法检验HCl是否充满，故A错；B项Cl2可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后退色，而HCl只能使其变红，因此，既可验满又可区别，故B对；C项Cl2和HCl气体遇到浓氨水均产生白烟，因此，只能验满不能区别，故C错；D项只能检验Cl2是否充满，但无法检验HCl是否充满，故D错。4.（2010·厦门高一检测）已知HCl难溶于CCl4。则如图所示装置中，不适宜于HCl气体尾气吸收的是()【解析】选B。HCl气体极易溶于水，尾气吸收时应注意防止倒吸。A项，倒置的漏斗吸水后会脱离水面，使漏斗内的水又流入烧杯中；B项，导管内HCl与水接触，溶于水，使导管内压强迅速减小，会造成倒吸；C项，HCl难溶于CCl4，导管内气体压强不会减小，不会造成倒吸；D项，由于干燥管的容积较大，水不会倒吸进前一装置中。5.（2010·西宁高一检测）如何除去下列气体中的杂质，括号内为杂质：（1）SO2(HCl)除杂试剂____________，化学方程式：____________________________________________。（2）CO2(SO2)除杂试剂______________，化学方程式：____________________________________________。【解析】除杂的原则①能除去杂质②不和被提纯的物质反应③不引入新的杂质。试剂的选择一般优先考虑能跟杂质反应的物质。在饱和NaHSO3溶液中，SO2几乎不溶，而HCl却可以被吸收，且可与NaHSO3反应生成SO2；CO2几乎不溶于饱和NaHCO3溶液，而SO2却可与之反应，且有CO2生成。答案：（1）饱和亚硫酸氢钠NaHSO3+HCl====NaCl+SO2↑+H2O（2）饱和碳酸氢钠NaHCO3+SO2====NaHSO3+CO2↑或2NaHCO3+SO2====Na2SO3+2CO2↑+H2O6.（2010·东营高一检测）某研究小组制取氯气，并将氯气通入烧碱溶液制备少量消毒液（主要成分是NaClO），设计了下列装置，回答有关问题：（1）仪器A的名称为______，B装置中反应的离子方程式为_________________________________________;（2）饱和食盐水的作用是_________，能否省去盛有浓硫酸的洗气瓶？_______（填“能”或“不能”），理由是________________________________；（3）生成消毒液的反应的离子方程式为___________；（4）工业上制取氯气的反应的化学方程式为______。【解析】实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制的氯气中含有杂质水蒸气、氯化氢，可先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸作干燥剂除水蒸气，从而得到纯净、干燥的氯气，但该实验的目的是用氯气与氢氧化钠反应制取消毒液，水蒸气的存在无影响，可省略干燥装置。答案：（1）分液漏斗MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O（2）除去氯气中的HCl能水的存在不影响氯气和NaOH溶液的反应（3）Cl2+2OH-====Cl-+ClO-+H2O（4）2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑通电====△====A组（30分钟50分）一、选择题（本题包括4小题，每小题6分，共24分）1.（2009·山东高考）下列关于氯的说法正确的是（）A.Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂B.3517Cl、3717Cl为不同的核素，有不同的化学性质C.实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集D.1.12LCl2含有1.7NA个质子（NA表示阿伏加德罗常数）【解析】选C。Cl2中的氯元素处于中间价态既能被氧化又能被还原；3517Cl与3717Cl互为同位素，电子数相同，化学性质相同；Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，可用排饱和食盐水的方法收集；只有在标准状况下1.12LCl2物质的量才是0.05mol，才含1.7NA个质子。2.实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是()A.NO2B.HClC.CO2D.NH3【解析】选D。图中的气体收集方法收集的应是密度比空气小的气体，符合的只有D选项。3.在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气，制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗，有关理由叙述错误的是（）A.防止氯气扩散到空气中造成污染B.便于控制加入盐酸的量C.长颈漏斗不便于添加液体D.尽量避免HCl挥发到空气中【解析】选C。制取Cl2时需要浓盐酸，为防止Cl2和HCl挥发到空气中污染环境，同时又为了便于控制盐酸的量和反应速率而使用分液漏斗。4.关于工业生产的下列叙述中，正确的是（）A.将氢气和氯气混合后光照，使其反应生成氯化氢再用水吸收得盐酸B.加热氯化铵和消石灰的混合物制取氨气C.以石灰石、纯碱、石英为原料，在玻璃熔炉中制取普通玻璃D.工业上采用电解熔融氧化镁的方法制取金属镁【解析】选C。氯气和氢气混合光照易爆炸，产生危险；工业上用N2和H2在高温高压、催化剂条件下制取NH3；工业上采用电解熔融氯化镁制取镁。二、非选择题（本题包括2小题，共26分）5.（11分）根据下图所示实验回答下列问题：（1）试管C口部的棉团上发生反应的离子方程式是________________________________________________。（2）试管B中的实验现象是_____________，若将该试管中反应后的溶液加热，可以观察到___________。试管C中溶液变浑浊，则证明SO2具有_____性。（3）试管C口部的棉团既可浸碱溶液，又可浸NaHCO3溶液，其作用是________________________________。【解析】浓硫酸与铜在加热条件下可产生SO2,SO2具有漂白性且加热后能恢复原来的颜色；SO2是酸性氧化物，可与碱反应生成盐和水；SO2具有氧化性可氧化硫化氢；试管C中棉团的作用是吸收尾气。答案：（1）SO2+2OH-====SO32-+H2O（2）品红溶液退色溶液恢复红色氧化（3）吸收多余的SO26.（15分）（2009·全国卷Ⅰ）浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4（浓）+CCO2↑+2H2O+2SO2↑请从下图中选用所需的仪器（可重复选用）组成一套进行该反应并要检出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液，其他固、液试剂自选。（连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去）△====将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。【解析】成套装置包括反应装置、检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫酸和木炭作为反应物的发生器，产物中必须先检验水，因为在检验其他物质时会在其他试剂中混入水，可选用装置B，放入无水硫酸铜，若变蓝则说明有水。接着检验SO2气体，用装置A，放入品红检验，若品红退色，则说明有SO2气体产生，再用装置A，放入酸性KMnO4溶液以除去SO2，然后再用装置A，放入品红，检验SO2是否除尽，因为CO2是用澄清石灰水来检验的，而SO2也可以使澄清石灰水变浑浊，故先要除去SO2。答案：B组1.以下各种气体吸收装置，能用于吸收易溶性气体，并且能够防止倒吸的装置的是（）A.①②B.②③C.③④D.②④【解析】选D。①中应进气管伸入集气瓶的部分短些；③中的倒扣的漏斗下沿应刚刚接触液面。2.在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图所示部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。（1）应选用的仪器是______________（填入编号）；（2）若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案，应选用的药品是________________