高中化学练习题基础课时10　氯气的性质

第二节氯及其化合物基础课时10氯气的性质课标要求1.了解氯气的性质及应用。2.能从原子结构的角度认识氯及其重要化合物的主要性质，了解其在生产中的应用和对生态环境的影响。3.通过实验探究氯水的性质及成分。一、氯的存在和氯气的物理性质1.氯元素的存在与氯气的用途(1)氯元素的存在氯在自然界中以化合态存在，主要以NaCl、MgCl2、CaCl2的形式大量存在于海水中或陆地的盐湖和盐矿中。(2)氯气的用途氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分是MnO2)与浓盐酸混合加热，制得一种气体，1810年，戴维确认该气体为氯气。2.氯气的物理性质颜色状态气味毒性溶解性密度黄绿色气体刺激性气味有毒1体积的水可溶解约2体积的氯气比空气大1.下列说法正确的是()A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口，就可以嗅到氯气的气味B.用向下排空气法可以收集到纯净的氯气C.贮氯罐意外泄漏，应沿逆风方向疏散群众D.氯气车间液氯泄漏时，应弯腰逃离氯气泄漏区域答案C解析闻气体气味的方法是用手轻轻地在瓶口扇动，仅使少量的气体飘入鼻孔，不能直接用鼻子闻，A不正确；氯气密度比空气大，可用向上排空气法收集氯气，B不正确；氯气是一种有毒的气体，氯气会顺着风向扩散，疏散时应该逆着风向转移，C正确；氯气密度比空气大，泄漏时离地面越近氯气浓度越大，应尽量向高处逃生，D不正确。2.下列关于氯气的叙述正确的是()A.若氯气发生泄漏，应立即向下风地区转移B.用管子把氯气通入老鼠洞中可以灭鼠C.氯气是一种有刺激性气味的气体D.Cl－、Cl2均呈黄绿色，有毒答案B解析氯气有毒且密度比空气的大，若发生泄漏，应立即向上风地区转移，并用湿毛巾捂住口鼻，A项错误；通常氯气呈气态，且有刺激性气味，B项正确；氯气可溶于水，常温下1体积水约溶解2体积的氯气，故不能用排水法收集，可用排饱和食盐水法收集，C项错误；Cl－无色、无毒，D项错误。3.氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入田鼠洞中，这是利用了氯气下列性质中的()①黄绿色②密度比空气大③有毒④易液化⑤可溶于水A.②③ B.③④C.①②③ D.③④⑤答案A解析将氯气通入田鼠洞中起灭鼠作用，一方面是利用其密度比空气大，可沉在洞底；另一方面是氯气有毒。【题后归纳】氯气的熔、沸点低，密度比空气大，在低温和加压条件下可以转化为液态，称为液氯。氯气有毒，人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激，引起咳嗽和胸部疼痛，吸入大量氯气会中毒致死。二、氯气与金属、非金属单质的反应1.氯的原子结构氯原子结构示意图为eq\a\vs4\al()，容易得到1个电子，氯气的化学性质活泼，常表现强氧化性。2.氯气与金属、非金属单质的反应(1)与金属单质的反应化学方程式反应现象与钠反应2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2NaCl产生大量白色烟与铁反应2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3产生大量棕褐色烟与铜反应Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))CuCl2产生大量棕黄色烟(2)与非金属单质(如H2)的反应实验操作：在空气中点燃氢气，然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中。实验现象：纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾。反应方程式为：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl。1.(2022·深圳盐田高中高一期中)下列物质中，不能由单质之间直接化合生成的是()A.CuCl2 B.FeCl2C.HCl D.AlCl3答案B解析A项，Cu在Cl2中反应生成CuCl2；B项，Fe与Cl2中反应生成高价态的FeCl3；C项，H2在Cl2中反应生成HCl;D项，Al在Cl2中反应生成AlCl3。2.下列实验现象的描述正确的是()A.钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体B.氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方有白雾C.钠在氯气中燃烧，发出黄色火焰，产生淡黄色固体D.铁丝在氯气中燃烧，产生棕褐色烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色答案B解析A项，钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成的过氧化钠为淡黄色固体；B项，氢气在氯气中点燃后产生苍白色火焰，放出大量热，生成了氯化氢气体，瓶口上方形成白雾；C项，Na在氯气中燃烧，发出黄色火焰，生成NaCl为白色固体；D项，铁丝在氯气中燃烧，产生棕褐色烟，产物溶于水，但氯化铁溶液呈黄色。【题后归纳】(1)氯气是很活泼的非金属单质，具有强氧化性。①氯气能与绝大多数金属反应，一般把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价。②氯气在一定条件下能与非金属单质(如H2、S、P等)反应。(2)燃烧是发光发热的剧烈的化学反应，也是氧化还原反应，不一定要有氧气参与，如2P＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2PCl3等。(3)描述现象时，固体小颗粒分散在空气中形成“烟”，液体小液滴分散到空气中形成“雾”。三、氯气与水、碱的反应(一)氯气与水的反应1.反应原理常温下，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的部分氯气与水发生反应的化学方程式是Cl2＋H2OHCl＋HClO。2.氯气漂白原理[实验探究]实验操作实验现象实验结论有色布条不褪色干燥的Cl2无漂白作用有色布条褪色在有H2O存在的条件下，Cl2有漂白作用有色鲜花褪色在有H2O存在的条件下，Cl2有漂白作用3.氯水的成分[实验探究]实验序号操作及现象结论①观察氯水的颜色呈黄绿色氯水中含Cl2②将氯水滴加到AgNO3溶液中产生白色沉淀氯水中含Cl－③将氯水滴到淀粉－KI试纸上，试纸变蓝氯水中含Cl2④将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中，产生气泡氯水中含H＋⑤将氯水滴加到石蕊溶液中，溶液先变红后褪色氯水中含H＋和HClO⑥将氯水滴加到有色布条上，布条褪色氯水含HClO【探究归纳】(1)氯气溶于水能杀菌、消毒以及能使某些染料和有机色素褪色，是因为氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性。(2)新制氯水的成分氯水中存在反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，HClO和HCl发生电离。氯水中含有以下微粒：(3)新制氯水的性质(二)氯气与碱的反应1.“84”消毒液(1)制备：由Cl2和NaOH溶液反应制得，化学方程式为Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。(2)主要成分：NaCl和NaClO；有效成分：NaClO。2.漂白粉3.①次氯酸盐比次氯酸稳定，不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输，故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。②漂白液、漂白粉的有效成分分别为NaClO、Ca(ClO)2，其漂白、消毒原理相同，都是在酸性条件下生成具有漂白、消毒作用的次氯酸(HClO)，都必须密封保存。③具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸盐(次氯酸钙、次氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)等。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯气强且使用起来更安全。④浓盐酸和次氯酸钙能发生下列反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓)=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体有CO2、HCl。1.(2022·重庆沙坪坝实验中学高一期末)关于氯水的下列说法不正确的是()A.氯水中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀B.氯水滴到红布条上，布条褪色，说明Cl2具有漂白性C.氯水有刺激性气味，显酸性，是常用的氧化剂D.氯水放置的时间越久，其中氧化性溶质的浓度越小答案B解析A项，氯水中含有氯离子，滴加AgNO3溶液产生白色沉淀，成分为AgCl；B项，氯水滴到红布条上，布条褪色，说明潮湿的Cl2具有漂白性，即HClO具有漂白性；C项，氯水有刺激性气味，显酸性，易得电子，是常用的氧化剂；D项，氯水放置的时间越久，次氯酸分解，氯气能挥发，其中氧化性溶质的浓度越小。2.(2022·湘西高一期末)下列物质中，不能使有色布条褪色的是()A.氯化钙溶液 B.次氯酸钠溶液C.漂白粉溶液 D.新制氯水答案A解析漂白粉中含有Ca(ClO)2，NaClO、Ca(ClO)2分别与CO2和H2O反应均可生成HClO，新制氯水中含有HClO，HClO能够使有色布条褪色，故新制氯水、次氯酸钠溶液、漂白粉溶液均能使有色布条褪色，而氯化钙溶液中不含有能够使有色布条褪色的微粒。【题后归纳】1.液氯、新制氯水和久置氯水的比较液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H＋、Cl－、H2O、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氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性2.(1)液氯与氯水不同：液氯为氯的单质，属于纯净物，氯水属于混合物。(2)氯水与还原性离子反应时一般是Cl2参与反应，不考虑HClO，如新制氯水滴入亚铁盐溶液中，发生反应2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)氯水在漂白和消毒时，考虑HClO的强氧化性。1.氯原子结构示意图为，下列说法正确的是()A.氯原子在化学反应中易失去电子B.氯原子易得到电子形成稳定的氯离子C.氯元素的化合价只有－1D.氯原子的原子核外有7个电子答案B解析氯原子最外电子层上有7个电子，易得到1个电子形成具有稳定结构的氯离子，B正确。2.下列关于液氯和氯水的叙述正确的是()A.液氯是纯净物，而氯水是混合物B.液氯与氯水均有酸性C.液氯较氯水的漂白作用更强D.液氯无色，氯水呈黄绿色答案A解析氯气可液化为液氯，液氯(黄绿色液体)是由氯气分子构成的纯净物，无酸性、无漂白性；氯气溶于水得到氯水(浅黄绿色溶液)，新制的氯水是含有Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－的混合物，既有酸性，又有漂白性。3.(2022·三明一中高一阶段练习)某兴趣小组设计如图所示的装置进行氯气与金属钠的反应，先将钠预热，在钠熔化成小球时撤去热源，并通入氯气即发生反应(氯气可与KI溶液反应置换出碘单质)，下列叙述不正确的是()A.钠在氯气中燃烧产生黄色火焰B.反应产生的大量白烟是氯化钠固体C.棉球①的作用是吸收过量氯气防止产生污染D.棉球②变蓝色则证明氯气已被碱完全吸收答案D解析A项，钠在氯气中燃烧生成氯化钠，产生大量白烟，火焰为黄色；B项，钠在氯气中燃烧生成氯化钠，产生大量白烟，火焰为黄色；C项，氯气能与碱溶液反应生成氯离子、次氯酸根离子和水，则浸有碱液的棉球用于吸收有毒的氯气，防止污染空气；D项，浸有淀粉­碘化钾溶液的棉球变蓝色，说明与碱液反应时氯气过量，过量氯气与碘化钾溶液发生置换反应生成的碘遇淀粉变蓝色。4.氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与图中四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。(1)能证明氯水具有漂白性的是(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)c过程中的现象是______________________________________________，b过程中反应的离子方程式为_______________________________________。(3)a过程中反应的化学方程式为____________________________。答案(1)d(2)溶液中产生白色沉淀COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑(3)2FeCl2＋Cl2=2FeCl3解析a过程：氯水中含有Cl2分子，可将FeCl2氧化：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3；b过程：氯水中含有H＋，可与COeq\o\al(2－,3)反应，放出CO2：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑；c过程：氯水中含有Cl－，可与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀：Ag＋＋Cl－=AgCl↓；d过程：氯水中有HClO分子和H＋，可使石蕊试液先变红后褪色。A级合格过关练1.下列有关Cl2的说法中，不正确的是()A.Cl2是一种黄绿色、密度比空气大的有毒气体B.Cl2能与水反应生成盐酸和次氯酸C.干燥Cl2具有漂白性D.红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧，产生棕褐色烟答案C解析Cl2是一种黄绿色、密度比空气大的有毒气体，故A正确；Cl2能与水反应生成盐酸和次氯酸，Cl2＋H2OHCl＋HClO，故B正确；干燥氯气没有漂白性，HClO有漂白性，故C错误；氯气与铁反应生成氯化铁，反应产生棕褐色的烟，故D正确。2.下列物质不具有漂白性的是()A.次氯酸钙 B.“84”消毒液C.氯气 D.新制氯水答案C解析次氯酸钙具有强氧化性，可生成具有漂白性的次氯酸，A不选；“84”消毒液的有效成分为NaClO，可生成具有漂白性的HClO，故B不选；干燥的氯气不具有漂白性，故C选；新制氯水中含有次氯酸，具有强氧化性，能够氧化有机色素，具有漂白性，故D不选。3.用自来水养金鱼时，通常先将自来水晒一段时间再注入鱼缸，目的是()A.提高水温B.增加水中氧气的含量C.除去水中少量的次氯酸D.用紫外线杀死水中的细菌答案C解析普通的自来水在自来水厂都要通入氯气消毒，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，化学方程式为Cl2＋H2OHCl＋HClO，HClO具有强氧化性，能够破坏细菌的结构，从而杀死细菌，达到消毒目的。4.(2022·长沙长郡中学高一期末)已知：浓硫酸具有吸水性，可吸收氯气中的水分。如图所示，在A处通入未经干燥的氯气，当关闭B阀时，C处的红布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处的红布条逐渐褪色；则D瓶中盛放的溶液可能是()①饱和NaCl溶液②NaOH溶液③H2O④浓硫酸A.①② B.①③C.②④ D.③④答案C解析由题意知洗气瓶D中装的物质具有吸水性或能与氯气发生化学反应。①饱和NaCl溶液不与氯气反应，也不能将氯气干燥，不符合题意，故①不选；②NaOH溶液与氯气反应，除去氯气，符合题意，故②选；③水不能完全吸收氯气，导致氯气中会混有水蒸气，不符合题意，故③不选；④浓硫酸具有吸水性，得到干燥的氯气，符合题意，故④选。5.用漂白粉溶液浸泡过的有色布条，避光晾置在空气中一段时间后，其漂白效果比通常更好的原因可能是()A.漂白粉被氧化了B.有色布条被空气中的氧气氧化了C.漂白粉溶液跟空气中的CO2充分反应，生成了较多量的HClOD.漂白粉溶液蒸发掉部分水，其溶质质量分数增大答案C解析漂白粉中的次氯酸钙具有氧化性，难以被氧化，空气中的氧气在短时间内不能迅速氧化有色布条，用漂白粉溶液浸泡过的有色布条置于空气中，漂白粉中的Ca(ClO)2跟水和空气中的CO2充分反应，生成了具有漂白性的HClO，增强了漂白效果，与漂白粉溶液的溶质质量分数无关。6.(2022·宁德高一期末)下列对新制氯水与久置氯水性质的叙述正确的是()A.都为黄绿色B.都具有漂白性C.都能与硝酸银溶液产生白色沉淀D.都能使紫色石蕊试液呈红色答案C解析新制氯水中存在氯气分子、HCl和HClO；久置氯水由于次氯酸见光分解，实际都转化为HCl，所以久置氯水就是稀盐酸，应该为无色，选项A错误。久置氯水就是稀盐酸，不含有次氯酸，所以没有漂白性，选项B错误。新制氯水和久置氯水都有氯离子，都可以和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，选项C正确。新制氯水中有次氯酸所以具有漂白性，可以漂白石蕊溶液，最后为无色，选项D错误。7.(2022·黑河高一期末)在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是()方法现象结论A观察氯水颜色氯水呈黄绿色氯水中含有Cl2B向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水有无色气体产生氯水中含有HClOC向红色纸条上滴加氯水红色纸条褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液变成棕黄色氯水具有氧化性答案B解析新制氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H＋、ClO－、Cl－和极少量OH－。其中只有Cl2有颜色，为黄绿色，氯水中含有氯气而呈黄绿色；Cl2和HClO均具有氧化性；溶液中存在H＋而显酸性；Cl－可与AgNO3溶液产生白色沉淀；HClO还具有漂白性和不稳定性。在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。8.(2022·宁德一中高一阶段练习)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.Ⅰ图中：实验现象证明氯气无漂白作用，氯水有漂白作用B.Ⅱ图中：闻Cl2的气味C.Ⅲ图中：生成棕黄色的烟D.Ⅳ图中：若气球干瘪，证明Cl2可与NaOH反应答案D解析A项，Ⅰ图中：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，证明氯气无漂白作用，氯气溶于水产生的氯水具有漂白作用；B项，Cl2是有毒气体，为达到闻气体气味同时又避免中毒的目的，应该采用Ⅱ图中所示的扇闻的方法闻Cl2的气味；C项，将灼热的Cu丝伸入到盛有Cl2的集气瓶中，会看到铜丝在Cl2中燃烧，同时看到有棕黄色的烟；D项，Cl2与NaOH发生反应：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，反应发生使烧瓶中的气体压强减小，通过导气管与外界大气相通的气球就会鼓起胀大，而不是干瘪。9.“84”消毒液与漂白粉均是可用于大规模环境消毒的消毒剂。根据所学知识回答下列有关问题：(1)“84”消毒液的有效成分的化学式为，制备它的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]中制取漂白粉，漂白粉的有效成分的化学式为，制备它的化学方程式为________________________________________________________________________________________________。(3)漂白粉溶于水后，与空气中的CO2作用，产生具有漂白、杀菌作用的次氯酸，该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)NaClO2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O(2)Ca(ClO)22Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(3)Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO解析(1)“84”消毒液的有效成分为NaClO，制备NaClO的化学方程式为2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O。(2)漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，氯气和氢氧化钙发生反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(3)漂白粉中的次氯酸钙可以与水和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸。B级素养培优练10.(2022·抚顺高一期末)利用传感器和信息处理终端对氯水的光照实验进行数据采集与分析得到以下图像，相关说法不正确的是()A.图一可为光照过程中氯水的pH值变化情况B.图二可为光照过程氯水中氯离子浓度的变化情况C.图三可为光照过程中氯气在瓶中的体积分数D.氯水应保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中答案C解析光照会有更多的HCl生成，HCl为强酸，则溶液的pH下降，A正确；光照过程中，HClO分解生成HCl，增加H＋的同时也增加Cl－，Cl－浓度应提高，B正确；光照使反应H2O＋Cl2HCl＋HClO进行的程度更大，消耗更多的Cl2，Cl2的浓度降低，C错误；光照能够使氯水中的HClO分解，因此氯水应保存在配有玻璃塞的棕色瓶中，避免阳光直射，D正确。11.已知：①KClO3＋6HCl(浓)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O，②含Fe2＋的溶液显浅绿色，含Fe3＋的溶液显棕黄色。如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。如表中由实验现象得出的结论完全正确的是()选项实验现象结论AFeCl2溶液由浅绿色变为棕黄色Cl2具有还原性B滴有酚酞的NaOH溶液褪色Cl2具有酸性C紫色石蕊溶液先变红后褪色Cl2具有漂白性DKI-淀粉溶液变为蓝色Cl2具有氧化性答案D解析A项，说明Cl2具有氧化性。B项，是Cl2与H2O反应生成了HCl、HClO，都可以使滴有酚酞的NaOH溶液褪色。C项，是Cl2与H2O反应生成的HCl具有酸性，HClO具有漂白性。D项，反应为Cl2＋2KI=2KCl＋I2，说明Cl2具有氧化性。12.某化学兴趣小组的同学买来一瓶“84”消毒液，请大家与他们一同来研讨以下问题：(1)此瓶“84”消毒液的说明书上这样写道：“本品为无色液体，呈碱性……”，请你推测它的有效成分是。A.Cl2 B.H2O2C.NaClO D.KMnO4(2)该化学兴趣小组的同学在瓷碗中盛放20mL该“84”消毒液，露置在阳光充足的室内，他们对“8