2023人教版高中化学必修第一册 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第1课时 氯气的性质 试卷

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第二节　氯及其化合物第1课时　氯气的性质基础过关练题组一　氯气的物理性质与化学性质1.(2021北京育才学校期中)下列关于氯气的叙述不正确的是(　　)A.氯气可以用于自来水的杀菌、消毒B.红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2C.纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧,发出黄色火焰D.向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度比空气大的性质2.(2022广东惠州一中期中)下列有关实验现象的描述中正确的是(　 　)A.氯气可使湿润的红色布条褪色,所以氯气具有漂白性B.钠在氯气中燃烧,产生白烟C.铜丝在氯气中燃烧,产生蓝色的烟D.红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧,产生黑色的烟3.某同学用下列装置进行有关Cl2的实验,下列说法不正确的是(　　)A.图Ⅰ中:实验现象证明干燥的氯气无漂白作用,潮湿的氯气有漂白作用B.图Ⅱ中:闻Cl2的气味时应吸入足量氯气C.图Ⅲ中:生成棕黄色的烟D.图Ⅳ中:若气球膨胀,证明Cl2可与NaOH反应4.某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计的实验装置如图所示。已知:该装置气密性良好,铁粉放在耐高温的硬质玻璃管中。请回答下列问题:(1)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该进行的操作为　　　　　　　　　　　　。 (2)实验装置中空试管的作用是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　。 (4)盛水的试管中,溶液的颜色为　　　　,说明氯气　　　　(填“能”或“不能”)溶于水。  题组二　新制氯水与次氯酸的性质5.(2022福建宁德期中)下列关于氯水的叙述中正确的是(　　)A.新制氯水中只含有Cl2和HClO两种分子B.新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C.光照氯水有气泡逸出,逸出的气体是氯气D.氯水放置数天后呈无色,pH变大6.(2021安徽亳州期中)某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是(　　)A.该实验说明Cl2具有漂白性B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色D.若用久置的氯水进行实验,现象相同7.(2021山东泰安期中)向新制氯水中加入下列物质,产生的现象、解释或离子方程式均正确的是(　　)加入物质现象解释或离子方程式AAgNO3溶液有白色沉淀生成Cl-+Ag+ AgCl↓B石蕊试液显红色氯水中有H+、HClOCCaCO3有气体放出C+2H+ H2O+CO2↑D有色布条有色布条褪色Cl2有漂白性8.(2021山东潍坊期中)向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量,溶液颜色可能出现无色、浅黄绿色、红色等变化。下列叙述正确的是(　　)A.过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+B.过程Ⅱ溶液由红色变成无色,证明试管②中溶液不再呈酸性C.过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色,证明溶液中有HClOD.若向紫色石蕊试液中持续加入Na2O2粉末,也会出现相同的颜色变化题组三　次氯酸盐的性质9.(2022黑龙江五校期中联考)下列物质中能增强“84”消毒液的使用效果的是(　　)A.稀硫酸　　　　　      B.碳酸钙粉末C.氢氧化钠固体　　　　　D.氯化钙粉末10.(2021安徽安庆一中期中)锥形瓶中装有部分变质的漂粉精粉末和红色纸花,向其中注射浓盐酸,观察到纸花褪色,并有黄绿色气体生成,该实验可以得到的结论是(　　)A.Ca(ClO)2具有漂白性B.实验中只发生了氧化还原反应C.浓盐酸中的HCl被氧化D.反应中生成的气体只有Cl211.(2022江苏常州一中期中)下列变化过程不能直接实现的是(　　)HCl Cl2 Ca(ClO)2 HClO CO2A.①　　B.②　　C.③　　D.④12.下列说法不正确的是(　　)A.用氯气制漂白粉的主要目的是使其转变为较稳定、便于贮存的Ca(ClO)2B.漂白粉中的Ca(ClO)2和CaCl2都具有漂白性C.漂白粉与84消毒液的杀菌、消毒原理相似D.工业上漂白粉是将氯气通入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]中制得的 能力提升练题组一　氯及其化合物性质的综合运用1.(2022江苏连云港期中)Cl2是重要的工业原料,可用于生产盐酸、漂白粉及制氯仿等有机溶剂。Cl2的制备可用下列反应:NaClO+2HCl(浓) NaCl+Cl2↑+H2O。下列关于氯及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　)A.Cl2易液化,可用于生产盐酸B.NaCl熔点较高,可用作防腐剂C.盐酸具有挥发性,可用于除铁锈D.NaClO具有强氧化性,可用作漂白剂2.(2021山东师大附中期中)化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述错误的是(　　)A.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯漂白剂B.“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠C.《神农本草经》中提到:“白青[Cu2(OH)2CO3]得铁化为铜”。其中白青属于盐D.漂白粉在空气中久置变质,是因为其中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO33.(2021广东广雅中学期中)下列有关生活中的化学知识叙述正确的是(　　)A.氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果一定会明显加强B.氯气与烧碱溶液反应可制备“84”消毒液,氯气与石灰乳反应可制备漂白粉C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH对测定结果无影响D.洁厕灵不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解4.(2021山东威海期中)利用氯元素价类二维图可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。图中①~⑩均含氯元素。回答下列问题:(1)④的化学式为　　　　,⑦的电离方程式为　　　　　　　　。 (2)②属于　　　　　　(填“电解质”或“非电解质”)。 (3)⑤与⑨混合可产生①,反应的离子方程式为　　　　　　　　。 (4)①可与热的浓NaOH溶液反应生成⑧和⑩,该反应中氧化产物与还原产物个数之比为　　　　。 (5)含⑨的溶液可作为水处理剂除去水中的杂质离子。例如它可使酸性废水中的N转化为N2,反应的离子方程式为　　　　　　　。 题组二　实验探究氯气及其化合物的性质5.(2022河北邢台一中月考)如图是一种测试某气体化学性质的装置,图中b为开关,如先打开b,在a处通入湿润的氯气,c中干燥的红色布条颜色褪去;当关闭b时,c中干燥的红色布条颜色无变化,则d瓶中盛有的溶液可以是(　　)①浓H2SO4　　　　②饱和NaCl溶液③浓NaOH溶液　　　　④NaBr溶液A.①②　　B.②③　　C.③④　　D.①③④6.(2021福建泉州期中)用饱和氯水与碳酸钙反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。某兴趣小组进行了如下实验探究。①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20 mL饱和氯水(如图所示),充分反应,有少量气泡产生,溶液浅黄绿色褪去。②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现滤液比饱和氯水的漂白性更强。③为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:第一份滤液与澄清石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;第二份滤液与稀盐酸混合,立即产生大量无色气体;对第三份滤液进行加热,看到滤液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2。依据上述实验可推知,滤液中的溶质除CaCl2、HClO外,还有(　　)A.Ca(ClO)2　　　　B.CaCO3C.Ca(HCO3)2　　　　D.CaO7.实验是科学研究的基本方法之一。下列关于新制氯水的相关性质的实验说法正确的是(　　)A.用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH试纸上,与标准比色卡对照读取pHB.某化学兴趣小组将氯水滴入饱和石灰水中,模拟工业制漂白粉C.将氯水滴入FeCl2溶液中,溶液变为黄色,说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+D.用如图所示装置进行实验,小灯泡亮了,说明Cl2是电解质8.(2022河南南阳月考)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定含有CaCl2,请设计实验探究该样品中可能存在的其他物质[已知Ca(ClO)2可使品红溶液褪色]。Ⅰ.提出合理假设。假设①:该漂白粉未变质,含有　　　　; 假设②:该漂白粉全部变质,含有　　　　; 假设③:该漂白粉部分变质,既含有CaCl2、Ca(ClO)2,又含有CaCO3。Ⅱ.设计实验方案,进行实验。实验步骤预期现象和结论实验①:取少量上述漂白粉样品于试管中,加入适量稀盐酸,观察是否有气泡产生a.若无气泡产生,则假设　　　　成立 b.　　　　　　　　　　　　　　　 实验②:向实验①反应后的试管中滴入1~2滴品红溶液,振荡c.若品红溶液褪色,结合实验①中的b判断,则假设　　　成立 d.若品红溶液不褪色,结合b判断,则假设　　　成立  答案全解全析基础过关练1.C2.B3.B5.B6.B7.A8.A9.A10.C11.D12.B     1.C　纯净的氢气在氯气中能安静地燃烧,并发出苍白色火焰。2.B　Cl2使湿润的红色布条褪色,是因为Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性,A项错误;Na在Cl2中燃烧发出黄色的火焰,并产生白烟,B项正确;Cu在Cl2中燃烧生成CuCl2,产生棕黄色的烟,C项错误;铁丝在Cl2中燃烧生成FeCl3,产生棕褐色的烟,D项错误。3.B　湿润的有色布条褪色,说明潮湿的氯气具有漂白性,是因为Cl2与水反应生成的HClO具有漂白作用,A项正确;Cl2有毒,闻气味时用手轻轻在瓶口扇动,使极少量气体飘入鼻孔,B项错误;Cu丝在Cl2中燃烧生成棕黄色的烟,C项正确;若Cl2与NaOH反应,烧瓶内气体压强迅速减小,外压大于内压,故气球会膨胀,D项正确。4.答案　(1)通入氯气排尽装置中的空气(2)防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂(3)吸收尾气中的氯气,防止污染空气(4)浅黄绿色　能解析　(1)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该通入氯气排尽装置中的空气。(2)装置中空试管的作用是防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂。(3)氯气有毒,烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的氯气,防止污染空气。(4)盛水的试管中,溶液最后的颜色为浅黄绿色,说明氯气能溶于水。5.B　新制氯水中含有Cl2、H2O和HClO三种分子,A项错误;新制氯水呈酸性,能使蓝色石蕊试纸变红,而HClO具有漂白性,能使试纸褪色,B项正确;光照新制氯水时发生反应2HClO 2HCl+O2↑,放出O2,C项错误;新制氯水放置数天后,Cl2全部溶解,HClO逐渐转化为HCl,使溶液的pH减小,D项错误。6.B　HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A错误;由实验可知,滴加新制氯水的区域变白色,而周围变成浅红色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,B正确;HClO的漂白持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,C错误;久置的氯水中主要成分为HCl,无漂白性,D错误。归纳提升　　本题考查新制氯水的组成和性质,注意把握相关物质的性质,氯气与水发生反应Cl2+H2O H++Cl-+HClO,新制氯水中含有HClO、Cl2,具有氧化性,其中HClO具有漂白性;含有H+,具有酸性。7.A　氯水中存在Cl-,Cl-与Ag+反应生成白色沉淀,离子方程式为Cl-+Ag+ AgCl↓,A正确;氯水中有较多量的H+,能使石蕊试液显红色,存在HClO分子,HClO具有漂白性,所以溶液先变红后褪色,B错误;氯水中有较多量的H+,能与CaCO3反应生成氯化钙、水和二氧化碳,离子方程式为CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑,C错误;氯水中存在HClO,具有漂白性,能够使有色布条褪色,而Cl2不具有漂白性,D错误。8.A　过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+,A正确;过程Ⅱ溶液由红色变成无色,是因为HClO具有漂白性,溶液仍然呈酸性,B错误;过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色,是因为溶液中溶有氯气,C错误;若向紫色石蕊试液中持续加入Na2O2粉末,则溶液先变蓝色,后褪色,D错误。9.A　“84”消毒液的漂白原理是NaClO在溶液中转化为具有强氧化性的HClO,加入稀硫酸能与NaClO反应生成HClO,从而能增强“84”消毒液的使用效果。10.C　锥形瓶中装有部分变质的漂粉精粉末和红色纸花,漂粉精没有使红色纸花褪色,所以该实验不能说明Ca(ClO)2具有漂白性,A错误;部分变质的漂粉精粉末中含有碳酸钙,加入浓盐酸,盐酸和次氯酸钙发生氧化还原反应生成了氯气,盐酸与碳酸钙发生复分解反应生成了二氧化碳,B、D错误;浓盐酸中HCl与Ca(ClO)2反应生成氯气,HCl中Cl的化合价升高,发生氧化反应,HCl被氧化,C正确。11.D　由于酸性:HClO<H2CO3,故利用HClO不能制备CO2,即④不可以直接实现。12.B　氯气是气体,不便于贮存和运输,将气体转化为较稳定的固体物质便于贮存和运输,所以工业上将氯气制成漂白粉,故A正确;CaCl2不具有漂白性,故B错误;漂白粉和84消毒液的杀菌、消毒原理相似,都是将有效成分转化为次氯酸进行杀菌、消毒,故C正确;工业上漂白粉是由氯气与石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]反应制备的,故D正确。能力提升练1.D2.D3.B5.D6.C7.C  1.D　用Cl2生产盐酸,是H2与Cl2反应,与Cl2易液化无关,A项错误;NaCl能作防腐剂,与NaCl熔点高低无关,B项错误;盐酸用于除铁锈,利用的是盐酸的酸性,与其挥发性无关,C项错误。知识拓展　　NaCl能使细胞脱水死亡,从而抑制微生物的生长,故NaCl可用作防腐剂。2.D　氯气与烧碱溶液或石灰乳反应生成次氯酸钠或次氯酸钙,次氯酸钠或次氯酸钙具有强氧化性,可作漂白剂,A正确;“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠,B正确;Cu2(OH)2CO3是盐,C正确;漂白粉在空气中久置变质,是因为其中的Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O反应生成HClO和CaCO3,次氯酸不稳定分解生成氯化氢和氧气,D错误。3.B　氯气本身不具有漂白性,氯气和水反应生成的HClO具有漂白性,HClO具有漂白性是因为其有强氧化性,而活性炭具有漂白性是因为其具有吸附性,可以吸附有色物质,这两种漂白剂混合使用,漂白效果并不一定会明显加强,A错误;Cl2和烧碱溶液反应可以得到NaClO,NaClO是“84”消毒液的有效成分,Cl2和石灰乳反应可生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分,B正确;新制的氯水具有较强的氧化性,用pH试纸测定其pH,pH试纸先变红色,后被漂白,所以对测定的结果一定会产生影响,C错误;洁厕灵中含有盐酸,“84”消毒液中含有NaClO,这两种溶液混合会发生氧化还原反应产生Cl2,D错误。4.答案　(1)Cl2O7　HClO4 H++Cl(2)电解质(3)ClO-+Cl-+2H+ H2O+Cl2↑(4)1∶5(5)3ClO-+2N 3H2O+3Cl-+N2↑+2H+解析　(1)④为含氯的氧化物,其中氯元素的化合价为+7价,则其化学式为Cl2O7;⑦为酸,Cl的化合价为+7价,化学式为HClO4,其在水中的电离方程式为HClO4 H++Cl。(2)②为HCl,在水中可电离出自由移动的氢离子和氯离子,属于电解质。(3)⑤为HCl,⑨为NaClO,两者混合会发生归中反应产生氯气,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+ H2O+Cl2↑。(4)①可与热的浓NaOH溶液反应生成⑧和⑩,即Cl元素的化合价由0价分别降低到-1价和升高到+5价,反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O,反应中氧化产物与还原产物个数之比应为1∶5。(5)⑨为NaClO,含⑨的溶液将酸性废水中的N氧化为N2,NaClO被还原为氯离子,根据得失电子守恒可知,ClO-的化学计量数为3,N2的化学计量数为1,再结合电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为3ClO-+2N 3H2O+3Cl-+N2↑+2H+。5.D　当关闭b时,c中干燥的红色布条颜色无变化,说明d中试剂吸收了水蒸气或与Cl2发生了反应。①浓硫酸可吸收水蒸气;②饱和NaCl溶液既不与Cl2反应、也不吸收水蒸气;③NaOH溶液能与Cl2反应,即Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O;④NaBr溶液能与Cl2反应,即Cl2+2NaBr 2NaCl+Br2,综上分析①③④符合题意。6.C　结合本题信息,可对该实验进行如下梳理:结合前两份滤液的反应,可知滤液中可能含C或HC;再结合第三份滤液中的反应并联想NaHCO3受热易分解,参考四个选项可知滤液中溶质应该含有Ca(HCO3)2,C项正确。知识拓展　　①新制氯水中存在Cl2+H2O HCl+HClO,向新制氯水中加入过量CaCO3能消耗HCl从而增大溶液中HClO的浓度。②C和HC均能与盐酸反应生成CO2气体,且均能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,其离子方程式分别为C+Ca2+ CaCO3↓、HC+Ca2++OH- CaCO3↓+H2O。③结合NaHCO3受热易分解可联想碳酸氢盐受热易分解。7.C　氯水中存在HClO,由于HClO有漂白性,能使pH试纸变为无色,故不能用pH试纸测定氯水的pH,A项错误。工业上将Cl2通入石灰乳中制取漂白粉,Ca(OH)2微溶于水,饱和石灰水的浓度也很小,所以将氯水滴入饱和石灰水中,不能真实地模拟工业制漂白粉,B项错误。将氯水滴入FeCl2溶液中,发生反应Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+,溶液变为黄色,C项正确。电解质属于化合物,而Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质,D项错误。8.答案　Ⅰ.CaCl2、Ca(ClO)2　CaCl2、CaCO3Ⅱ.a.①　b.若有气泡产生,则假设②或假设③成立　c.③　d.②解析　Ⅰ.漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca(ClO)2,次氯酸钙会与空气中的二氧化碳、水反应生成CaCO3而变质,除CaCl2外,该样品中可能存在的其他固体物质为Ca(ClO)2和CaCO3。假设①:该漂白粉未变质,含CaCl2、Ca(ClO)2;假设②:该漂白粉全部变质,含CaCl2、CaCO3;假设③:该漂白粉部分变质,既含有CaCl2、Ca(ClO)2,又含有CaCO3。Ⅱ.实验①:CaCO3可与盐酸反应放出气体,故加入适量稀盐酸溶解后,若无气泡产生,则假设①成立;若有气泡产生,则假设②或假设③成立。实验②:Ca(ClO)2具有漂白性,可使品红溶液褪色,向实验①反应后的试管中滴入1~2滴品红溶液,振荡,若品红溶液褪色,结合实验①中的b判断,则假设③成立;若品红溶液不褪色,则假设②成立。