新教材2023_2024学年高中化学第1章认识化学科学分层作业3研究物质性质的基本程序鲁科版必修第一册

研究物质性质的基本程序

A级　必备知识基础练

1.下列物质能使潮湿的有色布条褪色的是(　　)

A.氯化钙 B.氯化氢

C.氯气 D.氯化钠

2.[2023湖南常德高一期中]将氯气持续通入紫色石蕊溶液中,溶液颜色呈如图变化:

关于溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的判断正确的是(　　)

A.H+、HClO、Cl2  B.H+、Cl-、ClO-

C.HCl、ClO-、Cl-  D.HClO、HCl、Cl2

3.非金属单质溴与氯气的性质很相似。在探究溴单质的性质时,其基本程序应该是(　　)

A.做实验并观察实验现象→分析、综合、推理,得出结论

B.观察溴的外观性质→做实验并观察实验现象→分析、综合、推理,得出结论

C.观察溴的外观性质→预测溴的化学性质→做实验并观察实验现象→分析、综合、推理,得出结论

D.预测溴的性质→做实验并观察实验现象→分析、综合、推理,得出结论→观察溴的外观性质

4.下列说法不正确的是(　　)

①金属钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白色的烟雾

②铜丝在氯气中燃烧,生成蓝绿色的氯化铜　

③液氯就是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色

④久置的氯水因氯气几乎完全挥发掉,剩下的就是水

A.只有① B.只有①②

C.只有①③④ D.①②③④

5.下列关于氯气性质的描述不正确的是(　　)

A.Fe在氯气中燃烧生成FeCl2

B.能溶于水

C.有刺激性气味、有毒

D.能与氢气反应

6.下列关于氯气及含氯化合物的叙述不正确的是(　　)

A.干燥的氯气和氯水均能使鲜花褪色

B.二氧化氯可用于杀菌、消毒、漂白

C.常温下,1体积水可溶解2体积氯气,所以饱和氯水是浓溶液

D.氯气和氯化氢通入AgNO3溶液中均能产生白色沉淀

7.新制氯水与久置的氯水相比较,下列结论不正确的是(　　)

A.颜色相同

B.前者能使有色布条褪色

C.都含有H+

D.加AgNO3溶液都能生成白色沉淀

8.某同学利用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是(　　)

A.该实验现象证明氯气无漂白作用,氯水有漂白作用

B.可用该装置收集氯气

C.　实验时生成棕黄色的烟,加少量水溶解得到蓝绿色溶液

D.　实验过程中,若气球变大,证明Cl2可与NaOH反应

9.在紫色石蕊溶液中分别加入(或通入)足量的下列物质,最后不能使溶液变成无色的是(　　)

A.Cl2 B.新制氯水

C.Na2O2 D.NaOH

10.下列物质既能用单质和氯气反应,又可以用金属与稀盐酸反应制得的是(　　)

A.FeCl3 B.FeCl2 

C.CuCl2 D.MgCl2

11.[2023辽宁渤海大学附中高一期中]将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照氯水,测得的实验数据如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.由图甲可推知光照可促进Cl2与水反应

B.由图乙可推知,Cl-浓度增大的主要原因是HClO能电离出Cl-

C.由图丙可推知光照可催化水分解

D.由图甲、乙、丙可验证HClO见光分解的产物

12.[2023山西吕梁高一期中]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.实验中发生了复分解反应和化合反应

C.家庭中84消毒液与厕宝不能混合使用

D.反应中生成的气体只有Cl2

13.已知:2KI+Cl2══2KCl+I2,淀粉遇单质I2显蓝色。

氯气与钠反应的实验改进如下图。实验操作:先给钠预热,到钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,并产生大量白烟。以下叙述不正确的是(　　)

A.大量白烟是反应生成了氯化钠固体

B.钠着火燃烧产生苍白色火焰

C.管中部塞一团浸有碱溶液的棉花球是用于吸收过量的氯气

D.根据管右端棉花球颜色变蓝,可判断氯气未被碱液完全吸收

14.[2023河南洛阳高一期中]向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量,溶液颜色可能出现红色、无色、浅黄绿色等变化。下列叙述不正确的是(　　)

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溶液不再呈酸性

C.过程Ⅲ溶液颜色由无色变成浅黄绿色,证明溶液中Cl2部分与水反应

D.若向紫色石蕊溶液中持续加入Na2O2粉末,最终颜色会褪去

15.某同学在一次实验中发现,把新制氯水逐滴加到含有酚酞的氢氧化钠溶液中,当加入最后一滴时溶液的红色突然消失。

(1)知识储备:将氯气通入水中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。

(2)探究“溶液的红色突然消失”的原因:

①猜想:a.氯水中的HCl中和了NaOH,使酚酞溶液由红色变成无色;

b.　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②设计实验:向已褪色的溶液中继续滴加NaOH溶液至过量,若现象为　　　　　　,则证明“猜想a”正确;若现象为　　　　　　　　　　,则证明“猜想b”正确。 

B级　关键能力提升练

16.下列物质能使紫色石蕊溶液先变红后褪色的是(　　)

①Cl2　②敞口瓶中的久置氯水　③盐酸　④Na2O2　⑤活性炭

A.① B.①② 

C.②③④ D.②④⑤

17.下列说法正确的是(　　)

A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊溶液,溶液将先变红后褪色

B.光照新制氯水有气体逸出,该气体是氧气

C.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2,应密封保存

D.氯气有漂白性,所以氯气能使干燥的有色布条褪色

18.自来水可以用氯气消毒,某学生用Cl2消毒后的自来水去配制下列物质的溶液,不会产生明显的药品变质问题的是(　　)

①AgNO3　②FeCl3　③AlCl3　④NaOH　⑤Na2CO3

A.①② B.③④ 

C.②③ D.③④⑤

19.某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液,最合理的生产途径是(已知:2FeCl2+Cl2══2FeCl3)(　　)

A.Cl2FeCl3FeCl3溶液

B.Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液

C.Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液

D.FeCl3溶液

20.下列关于氯水的说法正确的是(　　)

A.新制氯水含有Cl2、HCl、HClO、H2O分子

B.紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液先变红后变无色

C.氯水和液氯都能使干燥的有色布条褪色

D.久置氯水的酸性比新制氯水弱

21.如图所示,若关闭止水夹Ⅰ,打开止水夹Ⅱ,让一种含水蒸气和氯气的气体经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭止水夹Ⅱ,打开止水夹Ⅰ,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是(　　)

①浓硫酸　②饱和氯化钠溶液　③饱和氢氧化钠溶液

A.①② B.①③ 

C.②③ D.①②③

22.在新制氯水中存在多种微粒。

(1)使氯水呈黄绿色的是　　　　(填写分子式或离子符号,下同)。 

(2)能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀的是　　　　　　　　　　　　。 

(3)能使紫色石蕊溶液显红色的是　　　　。 

(4)能使湿润的红纸褪色的是　　　　。 

(5)能使无水硫酸铜变蓝的是　　　　。 

(6)能与NaHCO3溶液反应放出气体的是　　　　　　　　　　　　。 

23.[2023福建福州高一期中]某兴趣小组用下图所示实验装置(部分夹持仪器已略去)制取并探究Cl2的性质,装置(Ⅰ)中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。

[实验探究]

(1)装置(Ⅰ)中仪器a的名称是　　　　　　。 

(2)装置(Ⅱ)中浓硫酸的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)实验进行一段时间后,装置(Ⅲ)中的实验现象与分析:

①对甲、乙两处红纸花颜色变化的描述正确的是　　　　　(填字母)。 

A.甲不褪色,乙褪色 B.甲褪色,乙不褪色

②对比甲、乙两处实验现象,可知具有漂白性的物质是　　　　　(填“Cl2”或“HClO”)。 

③丙处淀粉KI试纸变为蓝色,其中Cl2和KI发生反应,补充完整下面的化学方程式:Cl2+2KI══2KCl+　　　　　。 

(4)从实验安全和环境保护的角度考虑,该实验存在的一个明显缺陷是　　　　　　　。

(5)Cl2常用于饮用水消毒。Cl2溶于水得到氯水,氯水中HClO的浓度越大杀菌能力越强。

已知25 ℃时,氯水中Cl2(溶于水的氯气分子)、HClO、ClO-三种微粒所占百分数与pH的关系如图,则用Cl2处理饮用水时,溶液的pH最佳控制范围是　　　　　　　　。

C级　学科情境创新练

24.某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计如图所示的实验装置。

已知:该装置气密性良好;铜粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。

请回答下列问题。

(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为　　　　　　　　。 

(2)当观察到AgNO3溶液中出现白色沉淀时,点燃酒精灯加热。写出AgNO3溶液中发生的有关反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　。 

(3)硬质玻璃管中的反应现象为　　　　　　　　　,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)装置中空试管的作用是　　　　　　　　　　　　。 

(5)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　,发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案：

1.C　解析 氯气能使潮湿的有色布条褪色,其原因是Cl2与H2O反应生成HClO、HCl,HClO能使有色布条褪色。CaCl2、HCl、NaCl都不能使有色布条褪色。

2.A　解析 氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,则将氯气持续通入紫色石蕊溶液中先变红后褪色,最后形成饱和氯水溶液显浅黄绿色,氯水中H+使紫色石蕊溶液变红色,HClO具有漂白性,能将红色变无色,溶解在水中的Cl2使溶液呈浅黄绿色,微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为H+、HClO、Cl2,故选A。

3.C　解析 研究物质性质的基本程序:①观察物质的外观性质,②预测物质的性质,③实验和观察,④解释及得出结论。

4.D　解析 ①烟是固体小颗粒悬浮在空气中形成的,雾是小液滴悬浮在空气中形成的,钠在氯气中燃烧生成固体小颗粒,形成的是烟,氢气在氯气中燃烧的产物形成的是雾,故①错;②铜丝在氯气中燃烧,产物是氯化铜,形成的是棕黄色的烟,故②错;③液氯是液态氯单质,属于纯净物,氯水是氯气的水溶液,属于混合物,能使有色布条褪色的是氯水而不是液氯,故③错;④Cl2+H2O══HCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑,所以久置的氯水是稀盐酸,故④错。

5.A　解析 Fe在氯气中燃烧生成FeCl3,A错误;Cl2有刺激性气味,有毒,能溶于水,B、C正确;点燃时,Cl2可与H2化合生成HCl,D正确。

6.C　解析 Cl2在水中的溶解度较小,饱和氯水浓度较小,是稀溶液。

7.A　解析 新制氯水为黄绿色,其中含H+、Cl-、ClO-、OH-、Cl2、HClO和H2O;久置氯水中Cl2含量很少或无Cl2,则新制氯水与久置氯水颜色不相同。

8.D　解析 氯气能使湿润的有色布条褪色,但不能使干燥的有色布条褪色,说明氯气无漂白性,有漂白性的是氯水,故A正确;氯气的密度比空气大,收集氯气时导气管应该长进短出,用氢氧化钠溶液吸收氯气防止污染大气,故B正确;铜丝在氯气中能够燃烧生成氯化铜固体,产生棕黄色的烟,氯化铜溶于水使溶液呈蓝绿色,故C正确;氯气能溶于水,也能与氢氧化钠反应,从而导致烧瓶中气体的压强减小,气球会由瘪变大,故D错误。

9.D　解析 Cl2溶于水生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,能使紫色石蕊溶液变成无色,故A不符合题意;新制氯水中含有HClO,HClO具有漂白性,能使紫色石蕊溶液变成无色,故B不符合题意;Na2O2具有漂白性,能使紫色石蕊溶液变成无色,故C不符合题意;NaOH具有碱性,没有漂白性,能使紫色石蕊溶液变成蓝色,不能使紫色石蕊溶液变成无色,故D符合题意。

10.D　解析 Fe与Cl2反应生成FeCl3,Fe与稀盐酸反应生成FeCl2,A、B不符合题意;Cu与Cl2反应生成CuCl2,Cu与稀盐酸不反应,C不符合题意;Mg与Cl2、稀盐酸反应均生成MgCl2,D符合题意。

11.D　解析 图甲中溶液pH降低的原因还有HClO见光分解,A错误;HClO不能电离出Cl-,B错误;图丙中氧气体积分数增大的主要原因是HClO见光分解,且光照不易使水分解,C错误;综合图甲、乙、丙中信息可推知,HClO见光分解的产物中有HCl和O2,HCl在水中解离出H+和Cl-,D正确。

12.C　解析 纸花褪色是HClO的作用,A错误;实验中CaCO3+2HCl══CaCl2+CO2↑+H2O为复分解反应,但没有发生化合反应,B错误;84消毒液与厕宝(含盐酸)混合会产生Cl2,C正确;反应中生成的气体有Cl2、CO2等,D错误。

13.B　解析 钠与氯气反应生成NaCl固体,产生大量白烟,A正确;钠着火燃烧产生黄色火焰,B错误;氯气有毒,浸有碱溶液的棉花球可吸收过量的Cl2,防止污染环境,C正确;若氯气未被完全吸收,可将KI氧化为I2而使浸有淀粉KI溶液的棉花球变蓝,D正确。

14.B　解析 紫色石蕊遇酸变红,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,是因为次氯酸的漂白性,不能证明试管②溶液的酸碱性,B错误;过程Ⅲ溶液颜色由无色变成浅黄绿色,因为氯气不能全部与水反应,C正确;过氧化钠与H2O反应有H2O2生成,H2O2具有漂白性,D正确。

15.答案 (1)Cl2+H2O══HCl+HClO

(2)①氯水中的HClO有漂白性,将溶液漂白而褪色　②红色重新出现　红色不再出现(或不变色)

解析 (1)氯气与水反应的化学方程式为Cl2+H2O══HCl+HClO。

(2)酚酞在碱性溶液中显红色。①盐酸和次氯酸具有酸性,能够与氢氧化钠发生中和反应,从而使溶液红色消失。次氯酸具有漂白性,也能使红色的溶液变成无色。②要证明红色褪去的原因可通过以下实验验证,在已经褪色的溶液中继续加入NaOH溶液,直至溶液呈碱性,若溶液恢复红色,则说明是碱性被中和导致褪色,反之,则是被漂白而褪色。

16.A　解析 Cl2与水反应生成HCl、HClO,则紫色石蕊溶液先变红后褪色,①符合题意;氯水在放置过程中,HClO分解生成HCl和O2,因此久置的氯水相当于稀盐酸,使紫色石蕊溶液只变红不褪色,②③不符合题意;将Na2O2加入紫色石蕊溶液中,溶液先变成蓝色后褪色,④不符合题意;活性炭具有吸附作用,把活性炭加入紫色石蕊溶液中,溶液褪色,⑤不符合题意。

17.B　解析 久置氯水由于HClO见光会分解生成HCl并放出氧气,最终溶液将变为盐酸,有酸性而无漂白性,因此向久置氯水中滴入紫色石蕊溶液,溶液只变红而不褪色,选项A错误,选项B正确;Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分,可以与空气中的二氧化碳和水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸不稳定,容易分解为HCl和氧气,为了避免漂白粉与空气接触而变质,漂白粉应密封保存,选项C错误;Cl2本身无漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,选项D错误。

18.C　解析 用氯气消毒的自来水中含有Cl2、Cl-、HClO、ClO-、H+等微粒,相当于较稀的氯水,用这种自来水来配制AgNO3溶液时,Ag+与Cl-反应产生沉淀,①不符合题意;FeCl3和氯水不反应,不会变质,②符合题意;AlCl3与氯水的成分不反应,不会变质,③符合题意;氯水中Cl2、HClO、H+都与OH-发生反应,④不符合题意;氯水中H+与C反应而使Na2CO3变质,⑤不符合题意。

19.B　解析 高温需要消耗大量能源,A、D不符合题意;氢气和氯气的混合气体在光照条件下容易发生爆炸,C不符合题意。

20.B　解析 新制氯水中含有Cl2、HClO、H2O分子,含有OH-、H+、ClO-、Cl-等离子,新制氯水中无HCl分子,故A错误;氯水中含有盐酸和次氯酸,溶液呈酸性,次氯酸有漂白性,所以将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液先变红后变无色,故B正确;氯气没有漂白性,起漂白作用的是次氯酸,液氯不能使干燥的有色布条褪色,故C错误;久置氯水中的次氯酸见光易分解生成HCl和O2,溶液酸性增强,故D错误。

21.B　解析 Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色,可能有两个原因:一是甲瓶中溶液将Cl2干燥,二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。浓硫酸具有吸水性,饱和NaOH溶液能与Cl2发生反应。

22.答案 (1)Cl2　(2)Cl-　(3)H+　(4)HClO

(5)H2O　(6)H+

解析 (1)氯气是黄绿色气体,溶于水后发生反应Cl2+H2O══HCl+HClO,溶液中还存在的氯气分子使溶液呈黄绿色。

(2)滴加AgNO3溶液后生成白色沉淀,是因为氯水中存在Cl-。

(3)能使紫色石蕊溶液显红色的是H+。

(4)能使湿润的红纸褪色的是HClO。

(5)能使无水硫酸铜变蓝的是H2O。

(6)能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的是H+。

23.答案 (1)分液漏斗　(2)干燥氯气

(3)①A　②HClO　③I2　(4)缺少尾气(Cl2)吸收装置

(5)3~5.5

解析 (2)浓硫酸作为干燥剂,可除去氯气中的水蒸气。

(3)干燥的氯气没有漂白性,氯气与水反应产生的HClO具有漂白性,则甲中干燥红纸花不褪色,乙中湿润的红纸花褪色。

(4)氯气有毒,可用NaOH溶液吸收,装置末端缺少尾气处理装置。

(5)Cl2处理饮用水时,HClO浓度越大,杀菌能力越强,由图可知溶液的pH最佳控制范围为3~5.5。

24.答案 (1)通入氯气排尽装置中的空气

(2)Cl2+H2O══HCl+HClO、HCl+AgNO3══AgCl↓+HNO3

(3)剧烈反应,产生棕黄色的烟　Cu+Cl2CuCl2

(4)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

(5)吸收尾气中的氯气,防止污染空气　Cl2+2NaOH══NaCl+NaClO+H2O

解析 (1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为:通入氯气排尽装置中的空气。

(2)将Cl2通入AgNO3溶液中,Cl2先与水反应,生成HCl和HClO,HCl再与AgNO3反应生成白色沉淀,反应的化学方程式为Cl2+H2O══HCl+HClO、HCl+AgNO3══AgCl↓+HNO3。

(3)干燥的氯气与铜粉在高温下剧烈反应生成氯化铜,产生棕黄色的烟,该反应的化学方程式为Cu+Cl2CuCl2。

(4)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。

(5)氢氧化钠溶液可吸收尾气中的氯气,从而防止污染空气,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH══NaCl+NaClO+H2O。