高中化学人教版 (2019)必修 第一册氧化还原反应同步训练题

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02
预习导学
自主梳理
一．氯气的物理性质与氯水的性质
二．漂白液的性质
为何实验一中石蕊试液加84消毒液褪色不明显，而加入稀硫酸后很快褪色？实验二吹气后也很快褪色？
预习检测
1．（2023年北京丰台区期中）下列关于氯气的描述，不正确的是
A．黄绿色B．有刺激性气味C．密度比空气小D．有毒
2．（2022年河南省新乡市期中）新制氯水和稀盐酸中都含有的粒子是
A．Cl－B．ClO－C．HClOD．Cl2
3．（2023年山东省菏泽市期中）如图所示是探究氯气某性质的实验装置图(瓶中为红纸条，液体为水)，下列说法错误的是
A．氯气是黄绿色气体，密度比空气大
B．该实验可以证明氯气与水发生了反应
C．把AB瓶调换位置，实验现象不会发生变化
D．该实验的现象是：A装置中红纸条不褪色，B装置中红纸条褪色
4．（2023年河南省南阳市期中）某同学在pH试纸上滴几滴新制氯水，现象如图，下列有关该实验说法正确的是
A．该实验说明Cl2分子具有漂白性
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
5．（2023年湖北省宜昌市协作体期中）下列实验过程中，不会产生气体的是
A．B．
C．D．
6．（2022年湖北省孝感市期中）某化学兴趣小组为了探究新制氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，做了如下四组实验，其中结论错误的是
A．将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有氯水的试管中，它们均褪色，说明氯水中含有HClO
B．向氯水中加入大理石，有气体产生，说明氯水中含有H＋
C．光照氯水后，发现颜色逐渐变浅并产生气泡，说明放出气体是Cl2
D．向氯水中滴加硝酸银溶液有白色沉淀产生，说明氯水中含有Cl－
►环节一 氯气的物理性质及氯气与水、碱的反应
情境材料
1．氯气在卫生方面应用的历史也是非常悠久的，早在1800年，英、法等国家就用氯水作为消毒剂；到了1903年，英国人便已经大量使用氯气来为饮用水清毒了。
舍勒实验发现氯气可溶于水，使水略有酸酸味；具有漂白作用，能漂白花朵和绿叶。舍勒把氯气溶解在水里进行进一步研究，发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用，所以他认为这种氯气具有漂白性。
法国化学家贝托莱听说舍勒发现了新气体，就根据自己的想法继续进行新气体的研究，最终他提出真正具有漂白作用的物质不是这种纯净干燥的氯气，而是它的水溶液。
2．1854年英国就已经采用漂白粉来消除污水的气味。
1785年法国人贝托雷最早利用氯气做漂白剂。他把舍勒发现的那种氯气溶解在水中，这种溶液便具有了漂白作用。1789年贝托雷改进了制备漂白溶液的方法，即把氯气通入巴黎一家化工厂生产的碱性草木灰(即氢氧化钾)的溶液中，效率又提高了很多。
1798年泰纳把生产漂白剂的方法改为将氯气通到石灰水中，这样改进以后生产成本便大大地降低了。1799年泰纳经过多次加工又把这种液体的漂白剂改进成为固体的产品，当时叫做氯化石灰，也就是我们现在所用的漂白粉，这种固体产品的优越性就要大多了。
问题探究
1．氯气与水反应的化学方程式为__________________________________，氯水中起漂白作用的物质是__________。
2．氯气通入碱性草木灰(即氢氧化钾)的溶液中，发生的反应有：Cl2＋H2OHCl＋HClO，_________________________、__________________________________。
3．氯气通到石灰水中，发生的反应有：Cl2＋H2OHCl＋HClO，_________________________、__________________________________。
3．在漂白粉溶液中通入少量的二氧化碳气体，产生白色沉淀，写出反应的化学方程式。
____________________________________________________。
要点归纳
一、氯气的物理性质
二、氯气的化学性质
1．与水的反应
化学方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO
离子方程式：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
2．与碱的反应
（1）与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液
化学方程式：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO ＋H2O
离子方程式：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O
漂白液的主要成分是NaClO、NaCl，有效成分是NaClO。
（2）与石灰乳反应——制取漂白粉/漂白精
化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
离子方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2＝2Ca2＋＋2Cl－＋2ClO－＋2H2O
漂白粉：主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]，含有效氯约为35%。
漂粉精：有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]，含有效氯约为70%。
①Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO(家用漂白、消毒)
②Ca(ClO)2＋2HCl＝CaCl2＋2HClO(工业漂白)
（1）溶于水的Cl2中，有1/3的Cl2与水反应，反应式写“”。
（2）次氯酸的漂白作用：HClO可以将有色物质氧化为稳定的无色物质，故体现出漂白性。被HClO漂白的物质，久置后不再恢复原来的颜色，即次氯酸的漂白过程不可逆。
（3）Ca(OH)2在水中溶解度小，用石灰乳可以更好的(吸收Cl2)制取漂白粉。
（4）漂白粉长期露置于空气中，最终会生成CaCl2而失效，其反应原理为：
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO、2HClOeq \(====,\s\up7(光照),\s\d5())2HCl＋O2↑、CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
典例精讲
【例1】（2022·河南平顶山期末）用图1所示装置向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水，振荡，先利用注射器滴加NaOH溶液，再利用注射器滴加稀盐酸，用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图2所示。下列说法错误的是
A．阶段①说明氯气溶于水，溶于水的氯气全部与水反应
B．阶段②的压强变小，该过程发生了氧化还原反应
C．阶段③发生反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋＝Cl2↑＋H2O
D．若将Cl2换成CO2，所得的压强变化趋势与图2相似
【例2】（2022年北京师范大学附属中学期中）如下图所示，A处通入湿润的Cl2，关闭B阀时，C处干燥的红布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处红布条逐渐褪色，则D瓶中装的是
A．稀盐酸B．饱和NaCl溶液
C．浓硫酸D．H2O
【例3】（2022年北京丰台期中）气体X的主要成分是Cl2(含有少量水蒸气)，某学习小组用如图装置研究气体X的性质。请回答下列问题：

（1）C中的现象是_____________________；结合化学方程式说明B、C中现象不同的原因_____________________________________________________________________________。
（2）需要在D处连接如图所示装置，气体应该由______(填“a”或“b”)管通入。该装置作用是____________________，用离子方程式表示其原理___________________________。
►环节二 次氯酸与氯水
情境材料
法国化学家贝托莱根据他自己的想法继续进行了舍勒关于氯气的研究，于1785年证明氯可用来漂白。他将氯水露置在阳光下(见右图)，发现了氯水中奇妙的变化。氯水在光照条件下有气体产生，贝托莱研究后认为是氧气。
问题探究
若用强光照射氯水，利用数字化传感技术对氯水的pH变化、氯离子浓度及O2浓度变化进行测定。实验数据记录见下图：
请根据以上信息，写出次氯酸见光分解的化学方程式____________________________________。
要点归纳
三、次氯酸的性质
次氯酸的漂白作用
四、氯水的成分与性质
有时氯水的二种粒子同场献技：如紫色石蕊试液滴入氯水中，溶液先变红(H＋)后褪色(HClO)。
典例精讲
【例4】（2022年广西北海期末）数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连，可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH变化情况、对此，下列有关说法。正确的是
A．pH减小的主要原因是光照使Cl2溶解度的减小，氯气逸出导致了溶液H＋浓度减小
B．光照过程中，氯水pH减小的同时，溶液中Cl－的浓度也不断增大
C．光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸，溶液的酸性减弱
D．对氯水光照时间的延长，氯水的漂白性没有变化
【例5】（2022年福建省宁德市同心顺联盟期中）为了探究HClO的漂白性，甲同学设计了如下实验。
（1）通入干燥的氯气后，A瓶中湿润的有色布条很快褪色，而B瓶中干燥的有色布条没有褪色，由此甲同学得出的结论：____________________________________________。氯气与水发生反应的化学方程式是_____________________________。
（2）细心的乙同学发现一段时间后干燥的有色布条也褪色了，乙同学经过仔细思考，认为上述的甲同学的设计有缺陷，你认为乙同学可做的修改是：____________________________________________。
（3）丙同学认为按乙同学的方案修改后，还需要增加一个实验才能确认是不是HClO使有色布条褪色，你认为还需要增加的实验是：______________________________________。
（4）装置C的作用________________________________，装置C中发生的反应的化学方程式是：_________________________________________。
04
课堂总结
一、氯气的化学性质
二、新制液氯、氯水、久置氯水的比较
三、氯水的性质
0503
强化训练
1．（2022年北京西域期末）下列关于氯气性质的描述中，不正确的是
A．无色气体B．有刺激性气味
C．能溶于水D．常温常压下密度比空气的大
2．（2022年北京市顺义区期末）对于反应Cl2＋H2O＝HCl＋HClO叙述正确的是
A．氯气既是氧化剂又是还原剂B．水作还原剂
C．反应消耗1个Cl2分子，转移2个电子D．反应产物都是强酸
3．（2023年湖北省宜昌市协作体期中）下列关于氯及其化合物的叙述中正确的是
A．氯气发生泄漏，向低处疏散
B．部分自来水厂已用ClO2、O3代替氯气进行消毒
C．漂白液的有效成分为NaCl
D．漂白粉比HClO稳定，可露置于空气中长期保存
4．（2022年上海第四中学期中）漂粉精暴露在潮湿的空气中易失效，其原因是
A．Ca(ClO)2易与盐酸反应B．Ca(ClO)2生成易分解的HClO
C．Ca(ClO)2见光易分解D．CaCl2易吸收空气中水分
5．（2023年四川省成都市四县区期中）氯水在光照过程中，颜色逐渐变浅。下图是通过传感器采集得到的在光照过程中氯水的pH及Cl－浓度变化图。下列说法正确的是
A．氯水呈黄绿色，说明氯水中存在Cl2、HCl、HClO
B．pH值下降的原因是氯气持续与水反应生成的次氯酸发生了电离
C．Cl－浓度上升的原因是氯气与水反应生成的HCl电离及氯气与水反应生成HClO分解产生的HCl电离
D．若在光照开始时，向氯水中滴入几滴紫色石蕊试液，随实验的进行，溶液红色逐渐加深，最终颜色深度不再改变
6．（2023年山东省潍坊市期中）由下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A．AB．BC．CD．D
7．（2023年辽宁省葫芦岛市期中）“84”消毒液的有效成分是NaClO，可用它浸泡、擦拭物品，喷洒空气，对地面进行消毒，以达到杀灭大多数病菌和部分病毒的目的。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是
A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2来制备：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O
B．HClO的酸性强于H2CO3：ClO－＋H2O＋CO2＝HClO＋HCO3－
C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－＝Cl2↑＋H2O
D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－＝HClO＋CH3COO－
8．（2023年辽宁省葫芦岛市期中）将紫色石蕊试液滴入NaOH溶液中，溶液变蓝色，再通入氯气，溶液由蓝色先变成红色，最后颜色慢慢退去，其原因是
①氯气有漂白性 ②氯气与NaOH溶液反应 ③氯气的水溶液呈酸性 ④次氯酸有漂白性 ⑤氯化钠有漂白性
A．①④B．②③④
C．①②③D．④⑤
9．（2023年河南省安阳市期中）含氯消毒剂可有效灭活病毒。Cl2可用于自来水的杀菌、消毒。NaClO是家用消毒液的有效成分，可通过与NaOH溶液反应制得。NaClO能与CO2反应生成HClO。ClO2是一种比Cl2更安全、高效的消毒剂，易溶于水，与碱反应生成ClO3－和ClO2－等。实验室制备ClO2的反应原理为2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4＝2ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。下列说法正确的是
A．可用pH试纸测定新制氯水的pH
B．Cl2用于自来水的杀菌、消毒，说明Cl2具有强氧化性
C．HClO是弱酸，酸性比H2CO3强
D．新制氯水应保存在带玻璃塞的棕色试剂瓶中
10．（2023年北京丰台区上学期期中）甲同学在研究氯气的溶解性时，将黄绿色的氯水密闭放置一段时间后，发现氯水的颜色变浅了。
【提出猜想】
（1）甲同学猜测是氯气与水发生反应生成了新物质。画出了如下微观示意图。请在下图中画出产物2的微观示意图。
【实验验证】
甲同学依据猜想，进行了如下3个实验，请将实验报告补充完整。
（2）实验1中的实验现象是___________________。
（3）实验2中的实验结论是氯水中存在__________________。
【提出新问题】
（4）实验3中溶液颜色褪去的原因是什么？甲同学分析氯水的成分，认为不可能是氯水中的HCl或H2O导致的，判断可能是____________导致的，或氯气与水反应的另一产物导致。
【设计实验】
（5）甲同学设计了如下装置并实施实验。(气体发生装置及尾气处理装置略)。观察到B中的有色布条不褪色，而C中的有色布条褪色。
由此得出结论：________________________________________________________。
【解释分析】
（6）氯气与水反应的方程式为_______________________________。其中产物________具有漂白性。
【实验反思】
（7）氯气是一种有毒的气体。上述实验中，过量的氯气应该用NaOH溶液处理，用离子方程式解释原因_______________________________________________。
1．通过观察与实验，能正确说出氯气的物理性质。
2．依据氯气与水的反应，认识氯气与碱的反应，知道“84消毒液”和漂白粉的主要成分、性质及应用。
3．知道次氯酸的三大性质——弱酸性、强氧化性、不稳定性。
4．通过实验探究，知道氯水(新制氯水和久置氯水)的主要微粒，理解氯水的化学性质。
操作
现象
结论
氯气 氯水
氯水呈黄绿色
氯水中存在氯气分子
干燥的氯气瓶中，插入干燥的红色纸条
干燥的红色纸条不褪色

干燥的氯气无漂白性
干燥的氯气瓶中，插入喷水的红色纸条

湿润的红色纸条褪色
氯水有漂白性
起漂白作用的是HClO
氯水有H＋
生成白色沉淀
氯水有Cl－
实验一
实验二
操作
现象
紫色石蕊试液中，滴加84消毒液，石蕊试液变蓝色，褪色不明显
再继续滴加稀硫酸后，溶液很快褪色
吹气后，很快褪色
颜色
状态
气味
密度
溶解性
沸点
毒性
黄绿色
气体
刺激性气味
比空气大
1体积水可溶解约2体积Cl2
较高(易液化)
有毒
弱酸性
酸性很弱，比碳酸还弱(在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在)
强氧化性
用于漂白、杀菌和消毒
不稳定性
不稳定，见光易分解，化学方程式：2HClOeq \(====,\s\up7(光照),\s\d5())2HCl＋O2↑
原理
特点
应用范围
将有色物质氧化为稳定的无色物质
被HClO漂白的物质，久置后不再恢复原色
几乎所有的有色物质遇HClO都会褪色
成分
三分子
H2O、Cl2、HClO
四离子
H＋、OH－、Cl－、ClO－
性质
表现粒子
反应的物质或现象
氧化性
Cl2
Fe2＋、S2－、Br－、I－、SO32－、SO2
酸性
HCl、HClO
NaOH Ca(OH)2 Na2CO3 Mg
漂白性
HClO
有机色质如红纸、品红溶液
沉淀性
Cl－
AgNO3溶液
不稳定性
HClO
见光产生气泡
液氯
新制氯水
久置氯水
粒子种类
Cl2
H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－
H2O、H＋、Cl－、OH－
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
强氧化性
酸性、强氧化性、漂白性
酸性
选项
实验操作和现象
结论
A
新制氯水中滴入硝酸银溶液会产生白色沉淀
新制氯水中有氯离子
B
将湿润的蓝色石蕊试纸放入盛有干燥氯气的集气瓶内，石蕊试纸先变红后褪色
氯气具有漂白性
C
盛满氯气的试管倒扣在水槽中，静置一段时间，试管中液面上升一段距离，溶液呈浅黄绿色
氯气能溶于水
D
用小刀切割金属钠，钠表面光亮的银白色迅速变暗
金属钠质软，钠在空气中被氧化为Na2O2
序号
实验操作
实验现象
实验结论
实验1
向氯水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液
__________________。
氯水中存在Cl－。
实验2
向氯水中加入打磨过的镁条
镁条表面明显有气泡产生
氯水中存在_______。
实验3
向氯水中滴加紫色石蕊溶液
溶液颜色很快褪去，最终混合液呈很浅的黄色。
氯水中存在具有漂白性的物质。