4.2.1氯气基础巩固训练
1．当有大量Cl2逸散到周围空间，你认为以下措施合理的是( )
①迅速拨打求救电话；②迅速撤离至地势较高处；③迅速撤离至下风口；④用浸有一定浓度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住口鼻；⑤用浸有一定浓度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住口鼻；⑥尽可能切断泄漏源(如堵住泄漏口，将其浸入碱液池等)。
A．①②④⑥ B．①②⑤⑥
C．①③⑤⑥ D．①②④⑤⑥
解析：Cl2是有毒的气体，当发现大量Cl2泄漏时，一定要及时报警，同时尽可能切断泄漏源；Cl2的密度比空气大，容易沉降在地势低凹处，因此人要撤离至高处；Cl2遇水会反应生成酸性物质，因此应该用碱性溶液浸湿毛巾捂住口鼻，但由于NaOH是腐蚀性很强的碱，故不应使用。故正确答案为B。
答案：B
2．实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，主要操作步骤为：
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；
②把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度，固定铁圈，放好石棉网；
③用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；
④检查装置的气密性；
⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管。
该实验最好的实验操作顺序是( )
A．②③④①⑤ B．②①③⑤④
C．②①⑤④③ D．②①③④⑤
解析：装置的安装顺序为“由下而上，由左向右”。另外，应注意的是，加入药品前检查装置的气密性，据此即可得出选项。
答案：C
3．用氯气消毒的自来水配制下列溶液时，会使配得的溶液变质的是( )
①NaOH ②AgNO3 ③Na2CO3 ④NaBr ⑤FeCl2
A．只有②④ B．只有④⑤
C．只有②④⑤ D．全部
解析：氯气消毒的自来水相当于新制氯水，因此配制溶液时，可能会使配得的溶液变质。
①Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
②Cl－＋Ag＋===AgCl↓
③Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
④2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2
⑤2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
答案：D
4．下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制的氯水 ④氯气的酒精溶液
⑤盐酸 ⑥盐酸酸化的漂白粉溶液
A．①②③ B．①②③⑥
C．③⑥ D．②③⑥
解析：能使干燥的蓝色石蕊试纸变红说明溶液显酸性，而后褪色，说明溶液中有表现漂白性的物质。Cl2溶于水后得到氯水，既表现酸性又表现漂白性。盐酸酸化的漂白粉溶液既表现酸性又表现漂白性。
答案：C
5．(双选题)下列关于氯气的叙述正确的是( )
A．钠在氯气中燃烧产生白色烟雾
B．红热的铜丝可以在氯气中燃烧，产生棕黄色烟
C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰
D．氯气可用于漂白，这是氯气的漂白作用
解析：A项中钠在氯气中燃烧，生成NaCl固体小颗粒，形成白烟，没有雾出现(雾为液态小液滴)，A项不正确；B项中红热的铜丝在氯气中燃烧，生成CuCl2固体小颗粒，产生棕黄色的烟，所以B项正确；C项中的说法完全符合实验事实，因此是正确的；D项中氯气用于漂白是对的，但起漂白作用的不是氯气本身，而是它与水反应后生成的次氯酸具有强氧化性，使有机色素氧化而褪色，D项的说法不正确。
答案：BC
6．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是( )
A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部反应
B．Ⅱ图中：生成蓝色的烟
C．Ⅲ图中：用日光照射量筒，量筒中会产生大量白雾，液面会迅速上升
D．Ⅳ图中：a中有色布条褪色，b中不褪色
解析：稀盐酸与MnO2不反应，A不正确；无水CuCl2不为蓝色，形成的是棕黄色的烟，B不正确；氢气与氯气在光照条件下可发生反应生成氯化氢，溶于水形成酸雾，压强减小，液面上升，C正确；a中有色布条不褪色，b中褪色，D不正确。
答案：C
7．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.Cl、Cl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．1.12 L Cl2含有1.7 NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数)
解析：Cl2中氯元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，A错；同种元素的不同核素间化学性质几乎完全相同，B错；D中未指明标准状况。故选C。
答案：C
8．下图是实验室以MnO2和浓盐酸反应制Cl2并净化和收集的装置，试回答以下问题：
(1)如何检验装置的气密性？_____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)净化装置的顺序能否颠倒？为什么？_____________________________________________________________________________________________________________________。
(3)以含14.6 g HCl的浓盐酸与足量MnO2充分反应，制得的Cl2在标准状况下总小于2.24 L，原因可能是①________________；②________________。
答案：(1)关闭分液漏斗活塞，将导管末端插入水中，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出，移开酒精灯，水上升到导管中形成一段稳定的水柱，则证明装置的气密性良好
(2)不能；如颠倒则Cl2经饱和食盐水除去HCl时会重新混入水蒸气
(3)①随着反应的进行，盐酸浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应，该反应停止 ②加热过快，部分HCl挥发4.2.1氯气课时作业
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．下列说法正确的是( )
①Cl2的性质活泼，与H2混合后立即发生爆炸
②实验室制取Cl2时，为了防止环境污染，多余的Cl2可以用Ca(OH)2溶液吸收
③若Cl2发生泄漏，应立即向上风地区转移
④检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入AgNO3溶液中
⑤除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中
A．①②③ B．②③④
C．③ D．③⑤
解析：Cl2与H2混合，达到爆炸极限时，在点燃或光照的条件下能发生爆炸，①错误；Ca(OH)2的溶解度小，溶液中溶质含量少，实验室中通常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，②错误，排除A、B项；HCl气体与AgNO3溶液反应可产生AgCl沉淀，④错误；将混合气体通入饱和食盐水中，除去的是HCl气体，而不是Cl2，⑤错误，排除D项。
答案：C
2．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质，如图所示。下列说法中正确的是( )
A．25 ℃时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂
C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应
D．上图所示转化反应都是氧化还原反应
解析：A项，25 ℃时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小，故不正确；C项，氯气与铁在加热或潮湿的环境中易反应，而在常温和干燥的环境中不反应，不正确；D项，制备NaHCO3和NaHCO3分解的反应均不是氧化还原反应，故不正确。
答案：B
3．下列实验过程中，不会产生气体的是( )
解析：A项，新制氯水中的HClO见光分解生成氧气；B项，新制氯水中的H＋与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2；C项，新制氯水中的Cl2与NaBr反应生成Br2和NaCl，没有气体产生；D项，H2O与Na2O2反应生成O2。
答案：C
4.
(双选题)如图所示，从A处通入Cl2，关闭B阀门时，C处的红色布条上看不到明显的现象，当打开B阀后，C处红布逐渐褪色，则D瓶中装的是( )
A．浓硫酸
B．NaOH溶液
C．H2O
D．饱和NaCl溶液
解析：先应判断A处通入的Cl2是否带有水蒸气，根据B阀打开时，C褪色，说明A处的Cl2为潮湿的，潮湿的Cl2在B阀关闭时通过D瓶，看不到C处红色布条有明显变化，说明D瓶溶液吸收了氯气或吸收了潮湿氯气中的水蒸气，故正确答案为AB。
答案：AB
5．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A．向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在
B．溶液呈浅黄绿色，且有强烈刺激性气味，说明有Cl2分子存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，氯水浅黄绿色消失，说明有HClO分子存在
解析：氯水中使有色布条褪色的是HClO分子；呈浅黄绿色的是Cl2分子；能与AgNO3反应生成白色沉淀的是Cl－，但前提是不能加入盐酸酸化(引入了Cl－)；加入NaOH溶液，NaOH与Cl2、HCl、HClO都发生反应，最终使Cl2消耗完而失去浅黄绿色。
答案：B
6．下列各种叙述中，正确的是( )
①Cl－和Cl2的性质相同 ②ClO－具有氧化性 ③Cl－比Cl多一个电子 ④盐酸兼有酸性、氧化性、还原性 ⑤Cl－具有酸性 ⑥Cl2的氧化性比MnO2的强 ⑦Cl2只有氧化性而没有还原性
A．①②⑤⑥ B．仅②④⑥
C．仅②③④ D．②③④⑥
解析：Cl－比Cl多一个电子，最外层达到了8电子的稳定结构，它不具有酸性；Cl2中氯元素处于0价，是中间价态；Cl2分子既有氧化性，又有还原性；据MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O可知：MnO2的氧化性强于Cl2，C正确。
答案：C
7．实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。下列说法错误的是( )
A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2
B．每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量为2 mol
C．每消耗1 mol MnO2，起还原剂作用的HCl消耗4 mol
D．生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质
解析：每消耗1 mol MnO2起还原作用的HCl应是2 mol，还有2 mol HCl起酸性作用，故C项错误。
答案：C
8．下列说法正确的是( )
A．向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色
B．欲除去Cl2中的少量HCl气体，可将此混合气体通入盛有饱和食盐水的洗气瓶
C．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2，应密封保存
D．实验室用MnO2和稀HCl加热法制取Cl2时，若有14.6 gHCl参加反应，则可制得3.55 g Cl2
解析：A中新制的氯水中，Cl2有一部分与水发生反应：Cl2＋H2O??HCl＋HClO，而久置的氯水，由于HClO见光分解，溶液中HClO浓度逐渐减小，使Cl2与水的反应直至趋于完全，最终溶液将变为盐酸溶液，不含有HClO，有酸性而无漂白性，因此，向久置氯水中滴入石蕊试液，溶液只变红而不褪色；B中将Cl2和HCl的混合气体通过入饱和食盐水中，HCl因易溶于水而被吸收掉，Cl2虽然能溶于水中，但由于饱和食盐水中Cl－浓度大，使Cl2与H2O反应受到抑制，从而减少了Cl2被水吸收的量，故B正确；C中Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分，CaCl2不是，但为了避免漂白粉因与空气接触而变质，漂白粉应密封保存；D项MnO2与浓盐酸加热才能生成Cl2。
答案：B
9．下列关于氯气的叙述正确的是( )
A．钠在氯气中燃烧产生白色烟雾
B．红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl
C．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较大的性质
解析：钠在氯气中燃烧，生成NaCl固体小颗粒，形成白烟，没有雾出现(雾为小液滴)，A错误；红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2，B错误；氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰，C错误；氯气有毒，密度比空气的大，可杀灭田鼠，D正确。
答案：D
10．某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO－与ClO的浓度之比为1:3，则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为( )
A．21:5 B．11:3
C．3:1 D．4:1
解析：Cl2发生自身的氧化还原反应，求被还原与被氧化的氯元素的物质的量之比应根据其氧化和还原产物的关系进行计算。氧化产物为ClO－和ClO，还原产物为Cl－，设ClO－和ClO的物质的量分别为x和3x，Cl－的物质的量为y，据电子守恒，有x＋5×3x＝y，y＝16x，则被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为16x:4x＝4:1，故选D。
答案：D
11．将一盛满氯气的试管倒立在水槽中，经日光照射相当一段时间后，试管中最后剩余气体的体积约占试管容积的( )
A．1/4 B．1/3
C．1/2 D．2/3
解析：根据Cl2＋H2O??HCl＋HClO,2HClO2HCl＋O2↑，得2Cl2～O2。
答案：C
12．已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。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
A 滴有KSCN的FeCl2溶液变红色 Cl2具有还原性
B 滴有酚酞的NaOH的溶液褪色 Cl2具有酸性
C 石蕊溶液先变红后褪色 Cl2具有漂白性
D 淀粉KI溶液中变为蓝色 Cl2具有氧化性
解析：A项说明Cl2具有氧化性。B项是Cl2与H2O反应生成了有漂白性的次氯酸。C项是Cl2与H2O反应生成的HCl具有酸性，HClO具有漂白性。D项的反应为Cl2＋2KI===2KCl＋I2，说明Cl2具有氧化性。
答案：D
二、非选择题(共52分)
13．(10分)Cl2是一种重要的化工原料，下图是一些含氯产品。
(1)①中钢瓶上应贴的标签为________。
A．腐蚀品 B．爆炸品
C．有毒品 D．易燃品
(2)下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是________。
A．漂白粉是纯净物，漂白液是混合物
B．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D．漂白液的有效成分是Na2O2
(3)工业上利用Cl2制取盐酸，其化学方程式为___________。Cl2溶于水可制得氯水，检验一瓶氯水是否已经完全变质，可选用的试剂是________。
A．硝酸银溶液 B．酚酞溶液
C．碳酸钠溶液 D．紫色石蕊溶液
(4)将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热，反应生成氯气的体积是________L(标准状况)；被氧化的HCl的质量是________g。
解析：(1)Cl2有毒，贮存Cl2的钢瓶应贴的标签为有毒品。
(2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，漂白液的有效成分是NaClO，二者均是混合物，A、D项错误；制取漂白粉时，不用澄清石灰水，因氢氧化钙的溶解度较小，一般用石灰乳，也可用氯气与稍湿的消石灰作用制得，C项错误。
(3)久置氯水的成分为稀盐酸，新制氯水的成分为Cl2、HCl、HClO，新制氯水和稀盐酸均与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，均与Na2CO3溶液反应放出CO2气体，遇酚酞溶液均无明显现象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色，而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液，溶液只变红色。
(4)利用化学方程式进行计算。
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
87 g 4 mol 22.4 L
8．7 g n(HCl) V(Cl2)
＝＝
解得V(Cl2)＝2.24 L，n(HCl)＝0.4 mol。
被氧化的HCl为0.2 mol，质量为0.2 mol×36.5 g/mol＝7.3 g。
答案：(1)C (2)B
(3)H2＋Cl22HCl D
(4)2.24 7.3
14．(10分)①A、B、C、D 4种物质均含有元素X，有的还可能含有元素Y或者Z，元素Y、X、Z的核电荷数依次递增。
②X在A、B、C、D中的化合价分别为0价、－1价、＋1价、＋5价。
③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C。
④化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。
请回答下列问题：
(1)写出元素X、Y、Z的元素符号：X________，Y________，Z________。
(2)写出A、B、C、D的化学式：A________，B________，C________，D________。
(3)写出③中反应的化学方程式________________________。
(4)写出④中反应的化学方程式________________________。
解析：由②知X原子属于卤素；由③也符合卤素性质：X2＋2OH－===X－＋XO－＋H2O，D中含XO，由④知Y为氧元素，则X为氯元素，Z为钾元素，D为KClO3，进一步推知B、C两种物质。
答案：(1)Cl O K (2)Cl2 KCl KClO KClO3
(3)Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O
(4)2KClO32KCl＋3O2↑
15．(10分)某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl2的某些性质。甲同学设计了如图所示的实验装置(部分支撑用的铁架台省略)。
按要求回答下列问题。
(1)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，制得的Cl2体积总是小于1.12 L(标准状况)的原因是______________。
(2)①装置B中盛放的试剂名称为________，作用是__________，现象是________________________。
②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是________。
③装置F的作用是______________________________________。
④写出装置G中发生反应的离子方程式______________。
(3)乙同学认为甲同学设计的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母序号)，装置中应放入________(填试剂或用品名称)。
解析：浓盐酸被MnO2氧化生成Cl2，反应一段时间后浓盐酸的浓度变小，变为稀盐酸，反应就会停止。本实验要检验生成的Cl2中混有水蒸气和HCl气体，要先用无水硫酸铜检验水的存在，用CCl4除去Cl2后，再用AgNO3溶液验证HCl的存在，为了检验Cl2是否除尽，可以在F和G中间加一个装置，里面放湿润的淀粉碘化钾试纸(或湿润的有色布条)。
答案：(1)随着反应的进行，浓盐酸的浓度逐渐减小变为稀盐酸，反应就会停止
(2)①无水硫酸铜 证明有水蒸气产生 白色变蓝色(其他合理答案也可) ②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性 ③吸收氯气 ④Ag＋＋Cl－===AgCl↓
(3)F G 湿润的淀粉碘化钾试纸(或湿润的有色布条)
16．(11分)如图所示涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中C为O2、D为Cl2、E为Fe单质，其余为化合物。它们存在如下转化关系，反应中生成的水及次要产物均已略去。
(1)写出有关物质的化学式：B________，F________，H________。
(2)指出MnO2在相关反应中的作用：反应①中是________剂，反应②中是________剂。
(3)若反应①在加热条件下进行，则A是________；若反应①在常温条件下进行，则A是________。
(4)写出B与MnO2共热生成D的化学方程式：________。
解析：中学阶段学过的涉及MnO2的反应共有3个：2H2O22H2O＋O2↑；2KClO32KCl＋3O2↑；MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
答案：(1)HCl；Fe3O4；FeCl3
(2)催化；氧化
(3)KClO3；H2O2
(4)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
17．(11分)一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100 mL 3.00 mol/L的NaOH溶液(密度为1.12 g/mL)恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.050 mol。
(1)原NaOH溶液的质量分数为________；
(2)所得溶液中Cl－的物质的量为________mol；
(3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)?n(H2)＝________.
解析：(1)由c＝知，w＝10.7%。
(2)所得混合物用NaOH溶液恰好完全吸收，生成物为NaCl与NaClO，依钠原子守恒知，n(NaCl)＋n(NaClO)＝0.1L×3.00 mol/L＝0.300 mol，故n(Cl－)＝n(NaCl)＝0.300 mol－0.050 mol＝0.250 mol。(3)由(2)及氯原子守恒知，所用氯气的物质的量为：n(Cl2)＝[n(NaCl)＋n(NaClO)]＝×0.300 mol＝0.150 mol，而又由反应Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O和Cl2＋H22HCl知，剩余的与NaOH反应的氯气的物质的量为：n(Cl2)＝n(NaClO)＝0.050 mol，则n(H2)＝0.150 mol－0.050 0 mol＝0.100 mol，故所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2):n(H2)＝0.150 mol:0.100 mol＝3:2。
答案：(1)10.7% (2)0.25 (3)3:2
