2026人教版高中化学必修第一册练习--第二章 第二节 第1课时 氯气的性质（含解析）
文档属性
| 名称 | 2026人教版高中化学必修第一册练习--第二章 第二节 第1课时 氯气的性质（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 622.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-01 09:52:15 | ||
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文档简介
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2026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 氯气的性质
1.(2024江西景德镇期中)某污水处理厂发生氯气泄漏事故,导致五百多人中毒。救援人员在现场的下列处理方法和过程较合理的是( )
①及时将人群逆风转移到地势较高的地方
②用高压水枪向空中喷洒饱和食盐水
③将泄漏氯气的钢瓶用生石灰掩埋
④及时清理现场,检查水源和食物等是否被污染
A.①③④ B.①②③ C.②④ D.①②③④
2.(易错题)(2025福建厦门双十中学期中)为探究氯气的性质,某同学用如图所示装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是 ( )
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
A.图Ⅰ:鲜花褪色不能证明氯气具有漂白作用
B.图Ⅱ:除去氯气中的少量HCl,试剂X可选用饱和食盐水
C.图Ⅲ:氢气在氯气中剧烈燃烧,发出淡蓝色火焰
D.图Ⅳ:铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁,产生棕褐色烟
3.(2025山东泰安一中月考)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溶液中发生反应的化学方程式: 、
。
(3)实验中,观察到紫色石蕊溶液颜色的变化为 。
(4)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是 (用离子方程式表示)。
题组二 氯水的成分及性质
4.(教材习题改编)如图所示,A处通入未经干燥的氯气,当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条无明显变化;当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色,则D中盛放的试剂不可能是 ( )
A.浓硫酸 B.饱和食盐水
C.氢氧化钠溶液 D.碘化钾溶液
5.(2025江苏扬州一中期中)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.HCl、HClO、Cl2 B.H+、Cl-、Cl2
C.HCl、ClO-、Cl2 D.H+、HClO、Cl2
6.(2025安徽名校期中联考)下列实验中相关反应的离子方程式书写错误的是 ( )
装置 选项 物质X 离子方程式
A NaHCO3溶液 HC+H+ H2O+CO2↑
B 石灰乳 Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
C 镁粉 Mg+2H+ Mg2++H2↑
D AgNO3溶液 Ag++Cl- AgCl↓
7.(2025江西临川二中月考)新制氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,
根据新制氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(四种物质与新制氯水的重合部分代表物质间的反应,且氯水足量)。
(1)新制氯水中含有的粒子有H2O、 、 、H+、Cl-、 、OH-七种。
(2)反应b说明新制氯水显 性。某同学想利用pH试纸验证这一事实,具体操作方法是 ,该方法 填(“能”或“不能”)达到预期;上述还有反应 (填字母)的现象是同一原因造成的。
(3)反应c的现象为 ,反应e的还原产物为 。
(4)久置的氯水变为 (填名称),用化学方程式解释原因 。
(5)能证明新制氯水具有漂白性的是 (填“a”“b”“c”或“d”)。
题组三 含氯消毒剂的制备及性质探究
8.(2025黑龙江名校期中联考)工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉,制备流程如下。下列有关说法正确的是 ( )
A.漂白粉是混合物
B.“反应”中Cl2是氧化剂,石灰乳是还原剂
C.漂白粉配成溶液后必须加入盐酸才能制得具有漂白性的物质
D.工业制备漂白粉的离子方程式为2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O
9.(2025河南郑州一中期中)已知NaClO溶液能与CO2发生如下反应:NaClO+H2O+CO2 NaHCO3+HClO,下列叙述错误的是 ( )
A.“84消毒液”可用于生活中的漂白和消毒
B.“84消毒液”中加入少量稀硫酸可增强溶液的漂白性
C.“84消毒液”中通入少量Cl2可增强溶液的漂白性
D.离子方程式为:ClO-+H2O+CO2 H++C+HClO
10.(2024广东广州期中)常温下,氯气与烧碱溶液反应可制得“84”消毒液,NaClO是“84”消毒液的有效成分。
(1)氯气与烧碱溶液反应可制得“84”消毒液,该反应的离子方程式为 。
(2)将反应温度控制在70 ℃时,Cl2通入NaOH溶液中可以得到NaClO3、NaCl和水,反应的化学方程式为 。
(3)在一定条件下,把氯气通入NaOH溶液中,生成物中含有Cl-、ClO-、Cl三种含氯元素的离子,其中ClO-、Cl两种离子的数目与反应时间(t)的曲线如图所示。t1 s时开始有Cl生成的原因是 。在0~t2 s时间内,Cl2与NaOH反应的离子方程式为 。
能力提升练
题组一 氯及其化合物的转化及性质的综合考查
1.(2025天津蓟州第一中学学情调研)下列关于氯及其化合物的说法正确的是 ( )
A.常温下液氯能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
B.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
C.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
D.若发生Cl2泄漏,可用蘸有NaHCO3溶液的毛巾捂住口鼻向高处转移
2.(易错题)(2024浙江强基联盟联考)已知BrCl(Cl为-1价)、(CN)2等物质的性质与Cl2单质相似,下列相关反应的化学方程式不正确的是 ( )
A.3BrCl+2Fe FeCl3+FeBr3
B.BrCl+H2O HBr+HClO
C.(CN)2+H2O HCN+HCNO
D.(CN)2+2KOH KCN+KCNO+H2O
3.(2025山东德州一中月考)氯元素可形成多种物质,为了研究方便,绘制氯及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.a溶液与e溶液混合在一定条件下可发生氧化还原反应
B.可用pH试纸测定b的水溶液的pH
C.c溶液中通入二氧化碳可增强其漂白、杀菌消毒的能力
D.d具有强氧化性,可以用于饮用水的消毒
题组二 与氯及其化合物相关的实验探究
4.(教材深研拓展)用强光照射新制氯水,通过传感器可以获得如下数据图像,其中图1的pH是表示H+浓度的数据,pH越小,H+浓度越大。下列说法不正确的是( )
图1 图2
图3
A.图1中pH下降的主要原因是光照促进了HClO的分解
B.图2中氯离子浓度随HClO浓度的减小而增大
C.图3中O2体积分数增大主要是因为光照使水分解生成了O2
D.0~150 s内,随光照时间增长,氯水颜色变浅
5.(2025江西九江一中期中)用如图所示装置制备氯化铜并探究氯气的某些性质,下列说法正确的是 ( )
A.先点燃酒精灯再通入干燥的氯气
B.在空试管中放入湿润的有色布条,布条不褪色
C.持续通入氯气后紫色石蕊溶液先变红后褪色
D.实验装置末端处应连接一个盛有足量饱和食盐水的尾气处理装置
6.(2025安徽部分学校联考)用图示装置探究Cl2的漂白原理,其中①~④中先放入干燥红纸(不考虑红纸中色素扩散)。已知:ⅰ.HCl与NaHCO3反应生成CO2;ⅱ.NaHCO3不与HClO反应。
装置
红纸变化 ①不褪色 ②逐渐褪色 ③几乎不褪色 ④快速褪色
下列对于该实验的分析错误的是 ( )
A.对比①②的现象,说明Cl2没有漂白性
B.③中红纸几乎不褪色,说明氯气几乎不溶于饱和食盐水,其无法和水反应
C.④中红纸褪色快,是因为反应生成HClO的量多
D.NaOH溶液可用澄清石灰水代替
7.(2024广东广州二中期中)84消毒液是一种常见的含氯消毒剂,广泛用于家庭、医院的消毒。某兴趣小组对84消毒液的组成、性质与使用进行探究。
所用试剂:84消毒液(含NaClO)、医用酒精(CH3CH2OH体积分数为70%~75%)。
Ⅰ.探究84消毒液的成分
(1)实测该84消毒液pH=12.4(溶液呈碱性),能使pH试纸 ,因此其成分中,除了NaCl、NaClO,还含有少量 (填化学式)。
(2)84消毒液露置于空气中,消毒效果先增强,将其光照后消毒效果又降低。消毒效果降低的原因是 (用化学方程式表示)。
Ⅱ.探究84消毒液的性质与使用
(3)84消毒液具有氧化性,预测的依据是 。某游泳场,由于工作人员将84消毒液与双氧水混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长,该反应的化学方程式为 。
Ⅲ.探究84消毒液能否与医用酒精混用,实验装置如图所示:
已知:KI是常见的还原剂;单质碘(I2)遇淀粉变蓝。
实验 液体A 液体B 现象
① 20 mL 84消毒液(pH=12.4) 20 mL 蒸馏水 溶液中无明显现象;溶液pH变为12.0;淀粉-KI试纸在8 min时变蓝,49 min时蓝色完全褪去
② 20 mL 84消毒液(pH=12.4) 20 mL 医用酒精 产生气泡,颜色无明显变化;溶液pH升高到13.1,淀粉-KI试纸在3 min时变蓝,21 min时蓝色完全褪去
(4)判断实验②中生成了Cl2的依据是 。
(5)图中NaOH溶液的作用是 。
结论:医用酒精可与84消毒液发生反应,二者不可混用。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A Cl2密度比空气大,Cl2发生泄漏时会集中在地势较低处,救援人员应及时将人群逆风转移到地势较高的地方,①正确;Cl2在饱和食盐水中的溶解量非常小,故不能用高压水枪向空中喷洒饱和食盐水来吸收氯气,②错误;潮湿的Cl2能与生石灰反应,救援人员可将泄漏Cl2的钢瓶用生石灰掩埋,以减少Cl2扩散,③正确;Cl2是有毒气体,故Cl2泄漏时,要及时清理现场,检查水源和食物等是否被污染,④正确。
2.C 氯气与鲜花中的水反应生成的次氯酸具有漂白性,使鲜花褪色,氯气本身不具有漂白性(易错点),A正确;氯气在饱和食盐水中溶解度较小,HCl在饱和食盐水中溶解度较大,故可用饱和食盐水除去氯气中的HCl,B正确;氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,C错误;铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁固体,故观察到棕褐色烟,D正确。
3.答案 (1)先通入氯气排尽装置中的空气
(2)Cl2+H2O HCl+HClO HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3
(3)先变红后褪色
(4)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
解析 (1)为防止铜与空气中的O2反应,在加热前应先通入Cl2排尽装置中的空气。(2)在AgNO3溶液中,先是Cl2与水反应生成HCl和HClO,HCl再与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,其化学方程式分别为Cl2+H2O HCl+HClO、HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3。(3)Cl2与石蕊溶液中的水发生反应Cl2+H2O HCl+HClO,溶液呈酸性,紫色石蕊溶液变红,但HClO有漂白性,又能使溶液褪色,故可看到紫色石蕊溶液先变红后褪色。(4)Cl2有毒,可用NaOH溶液吸收多余的Cl2,其离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。
4.B A处通入未经干燥的Cl2,关闭B处的弹簧夹时,Cl2经过D中盛放的试剂后,C处的红布条无明显变化,当打开B处的弹簧夹后,Cl2不经过D中盛放的试剂,C处的红布条逐渐褪色,说明D中盛放的试剂具有吸水性或能吸收Cl2(破题关键)。浓硫酸具有吸水性,能将氯气干燥,符合题中实验现象;饱和NaCl溶液不与氯气反应,也不能将氯气干燥,不符合题中实验现象;NaOH溶液与氯气反应,符合题中实验现象;碘化钾溶液与氯气反应,符合题中实验现象;故选B。
5.D 氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl在水溶液中电离出H+和Cl-,HClO部分电离出H+、ClO-,HClO具有漂白性。将氯气持续通入紫色石蕊溶液中,溶液由紫色变为红色是因为溶液中含H+;HClO使溶液由红色变为无色;最后形成饱和氯水,溶液呈浅黄绿色是因为溶液中溶有Cl2;故选D。
6.B 氯水中的粒子有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(破题关键)。NaHCO3溶液中滴加新制氯水,H+与HC反应生成CO2和H2O,离子方程式为HC+H+ H2O+CO2↑,A正确;石灰乳在离子方程式中不能拆,故新制氯水与石灰乳反应的离子方程式为Cl2+Ca(OH)2 Cl-+ClO-+H2O+Ca2+,B错误;向镁粉中滴加新制氯水,H+和Mg反应的离子方程式为Mg+2H+ Mg2++H2↑,C正确;新制氯水中含Cl-,向AgNO3溶液中滴加新制氯水,Ag++Cl- AgCl↓,D正确。
7.答案 (1)Cl2 ClO- HClO (2)酸 取一小段pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸中部,然后与标准比色卡对照 不能 d (3)产生白色沉淀 NaCl (4)盐酸 2HClO 2HCl+O2↑ (5)d
解析 (1)Cl2+H2O HCl+HClO,HCl完全电离成H+和Cl-,HClO部分电离成H+和ClO-,所以新制氯水中含有三种分子(H2O、Cl2、HClO)和四种离子(H+、OH-、Cl-、ClO-)。(3)NaOH与Cl2反应的化学方程式为2NaOH+Cl2 NaClO+NaCl+H2O,该反应的还原产物为NaCl。(4)新制氯水中含有的HClO见光易分解生成HCl和O2,反应的化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑,久置的氯水变为盐酸。(5)新制氯水中的HClO能将有色物质氧化成无色物质,本题中新制氯水能使石蕊溶液先变红后褪色,故d符合题意。
归纳总结 次氯酸的化学性质
8.A 漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,属于混合物,A正确;“反应”的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Cl2既是氧化剂又是还原剂,B错误;漂白粉配成溶液后,遇到空气中的CO2可生成次氯酸,C错误;工业制备漂白粉过程加入的是石灰乳,在书写离子方程式时Ca(OH)2不拆,D错误。
知识拓展 Cl2与石灰乳或NaOH溶液的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂。漂白粉露置在空气中易变质:Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3+2HClO,2HClO 2HCl+O2↑,故漂白粉需密闭保存。
9.D “84消毒液”具有强氧化性,能使有色物质褪色,能消毒,A正确;“84消毒液”中加入少量稀硫酸,H+和ClO-结合成HClO,可增强溶液的漂白性,B正确;通入少量Cl2,Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,HClO浓度增大,溶液的漂白性增强,C正确;HC书写离子方程式时不能拆,正确的离子方程式为ClO-+H2O+CO2 HC+HClO,D错误。
10.答案 (1)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
(2)3Cl2+6NaOH NaClO3+5NaCl+3H2O
(3)反应放热,溶液温度升高,在较高温度下有Cl+7Cl-+5H2O
解析 (1)氯气与烧碱溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(2)在70 ℃时,Cl2与NaOH反应生成NaClO3、NaCl和H2O,该反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH NaClO3+5NaCl+3H2O。(3)Cl2与NaOH在常温下反应有NaClO生成,在70 ℃时有Cl生成,在t1 s时开始有NaClO3生成,是因为随着反应进行,溶液温度升高,在较高温度下有Cl生成。在0~t2 s时间内,Cl2与NaOH反应生成ClO-、Cl的离子数目之比为2∶1,即生成物中ClO-、Cl化学计量数之比为2∶1,结合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出Cl2与NaOH反应的离子方程式为5Cl2+10OH- 2ClO-+Cl+7Cl-+5H2O。
能力提升练
1.D Cl2与铁在点燃条件下反应,但常温下液氯与铁不反应,A错误;洁厕灵与“84”消毒液混合使用会反应生成有毒的氯气,B错误;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CaCO3、HClO,HClO见光分解,失去漂白性,C错误;Cl2有毒且密度比空气大,Cl2能与NaHCO3溶液反应,故若发生Cl2泄漏,可用蘸有NaHCO3溶液的毛巾捂住口鼻并向高处转移,D正确。
2.B 在BrCl中Br为+1价,Cl为-1价,由得失电子守恒可知BrCl与Fe的反应为3BrCl+2Fe FeCl3+FeBr3,A正确;BrCl与H2O的反应为BrCl+H2O HBrO+HCl,B错误;(CN)2与Cl2性质相似,则(CN)2与水的反应为(CN)2+H2O HCN+HCNO,C正确;结合Cl2与NaOH的反应,可写出(CN)2与KOH的反应为(CN)2+2KOH KCN+KCNO+H2O,D正确。
易错分析 联想Cl2的相关反应,判断题中化学方程式的正误,尤其要注意卤素互化物中各元素价态不同,与Cl2的性质不完全相同,如BrCl与水的反应不是氧化还原反应。
3.B a中氯元素为-1价,e中氯元素为+5价,根据氧化还原反应规律(解题技法)可知,二者在一定条件下可发生氧化还原反应,A正确;b为Cl2,Cl2的水溶液中含有HClO,HClO具有强氧化性,能漂白pH试纸,不能用pH试纸测定氯水的pH,B错误;c为次氯酸盐,次氯酸盐溶液中通入二氧化碳,反应生成HClO,HClO具有强氧化性,因此漂白、杀菌消毒能力增强,C正确;d为ClO2,ClO2具有强氧化性,可用于饮用水的消毒,D正确。
4.C 根据图1可知,随着时间的延长,溶液的pH减小,这是由于新制氯水中的HClO在光照条件下发生分解:2HClO 2HCl+O2↑,反应产生的HCl电离产生了H+,使溶液中氢离子浓度增大,溶液pH减小,A正确;根据图2中曲线结合A项分析可知氯离子浓度随HClO浓度的减小而增大,B正确;图3中O2体积分数增大主要是因为在光照条件下,氯水中HClO分解生成了O2,C错误;0~150 s内,随光照时间增长,Cl2与H2O不断发生反应,溶液中Cl2浓度减小,氯水颜色变浅,D正确。
5.C 点燃酒精灯前应先通入干燥氯气排尽装置中的空气,防止铜被空气中的氧气氧化干扰实验,A错误;氯气与水反应生成HCl和HClO,HClO具有强氧化性,能使湿润的有色布条褪色,所以在空试管中放入湿润的有色布条,布条褪色,B错误;Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,持续通入氯气,紫色石蕊溶液先变红后褪色,C正确;氯气在饱和食盐水中溶解度很小,应在实验装置末端处连接一个盛有足量氢氧化钠溶液的尾气处理装置,D错误。
6.D 氯气和水反应生成HCl和具有漂白性的HClO。①中红纸不褪色,②中红纸褪色说明氯气没有漂白性,A正确;氯气几乎不溶于饱和食盐水,其无法与水反应生成HClO,因此③中红纸几乎不褪色,B正确;④中红纸快速褪色,说明碳酸氢钠溶液中氯气和水反应生成较多的HClO,C正确;氢氧化钠溶液用于吸收Cl2,Ca(OH)2在水中的溶解度较小,澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,所以氯气不能用澄清石灰水吸收(易错点),D错误。
7.答案 (1)先变蓝后褪色 NaOH
(2)2HClO 2HCl+O2↑
(3)ClO-具有氧化性 NaClO+H2O2 H2O+NaCl+O2↑
(4)相同条件下,实验②的淀粉-KI试纸变色比实验①快
(5)吸收Cl2,防止污染空气
解析 (1)84消毒液显碱性且消毒液具有漂白性,故pH试纸先变蓝后褪色,84消毒液是氢氧化钠溶液吸收氯气制成的,溶液显碱性,则其成分中除了NaCl、NaClO,还含有少量氢氧化钠。(2)NaClO与空气中的水蒸气、CO2反应有HClO生成,HClO具有强氧化性,消毒效果增强;HClO不稳定,见光分解导致消毒效果降低,化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑。(3)ClO-具有氧化性,84消毒液中含ClO-,故84消毒液具有氧化性;NaClO与H2O2反应产生O2,化学方程式为NaClO+H2O2 H2O+NaCl+O2↑。(4)氯气能和碘离子反应生成碘单质,过量的氯气能进一步氧化碘单质使试纸褪色,故判断实验②中生成了Cl2的依据是相同条件下,实验②的淀粉-KI试纸变色比实验①快。(5)题图中NaOH溶液的作用是吸收Cl2,防止污染空气。
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2026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 氯气的性质
1.(2024江西景德镇期中)某污水处理厂发生氯气泄漏事故,导致五百多人中毒。救援人员在现场的下列处理方法和过程较合理的是( )
①及时将人群逆风转移到地势较高的地方
②用高压水枪向空中喷洒饱和食盐水
③将泄漏氯气的钢瓶用生石灰掩埋
④及时清理现场,检查水源和食物等是否被污染
A.①③④ B.①②③ C.②④ D.①②③④
2.(易错题)(2025福建厦门双十中学期中)为探究氯气的性质,某同学用如图所示装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是 ( )
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
A.图Ⅰ:鲜花褪色不能证明氯气具有漂白作用
B.图Ⅱ:除去氯气中的少量HCl,试剂X可选用饱和食盐水
C.图Ⅲ:氢气在氯气中剧烈燃烧,发出淡蓝色火焰
D.图Ⅳ:铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁,产生棕褐色烟
3.(2025山东泰安一中月考)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溶液中发生反应的化学方程式: 、
。
(3)实验中,观察到紫色石蕊溶液颜色的变化为 。
(4)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是 (用离子方程式表示)。
题组二 氯水的成分及性质
4.(教材习题改编)如图所示,A处通入未经干燥的氯气,当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条无明显变化;当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色,则D中盛放的试剂不可能是 ( )
A.浓硫酸 B.饱和食盐水
C.氢氧化钠溶液 D.碘化钾溶液
5.(2025江苏扬州一中期中)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.HCl、HClO、Cl2 B.H+、Cl-、Cl2
C.HCl、ClO-、Cl2 D.H+、HClO、Cl2
6.(2025安徽名校期中联考)下列实验中相关反应的离子方程式书写错误的是 ( )
装置 选项 物质X 离子方程式
A NaHCO3溶液 HC+H+ H2O+CO2↑
B 石灰乳 Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
C 镁粉 Mg+2H+ Mg2++H2↑
D AgNO3溶液 Ag++Cl- AgCl↓
7.(2025江西临川二中月考)新制氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,
根据新制氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(四种物质与新制氯水的重合部分代表物质间的反应,且氯水足量)。
(1)新制氯水中含有的粒子有H2O、 、 、H+、Cl-、 、OH-七种。
(2)反应b说明新制氯水显 性。某同学想利用pH试纸验证这一事实,具体操作方法是 ,该方法 填(“能”或“不能”)达到预期;上述还有反应 (填字母)的现象是同一原因造成的。
(3)反应c的现象为 ,反应e的还原产物为 。
(4)久置的氯水变为 (填名称),用化学方程式解释原因 。
(5)能证明新制氯水具有漂白性的是 (填“a”“b”“c”或“d”)。
题组三 含氯消毒剂的制备及性质探究
8.(2025黑龙江名校期中联考)工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉,制备流程如下。下列有关说法正确的是 ( )
A.漂白粉是混合物
B.“反应”中Cl2是氧化剂,石灰乳是还原剂
C.漂白粉配成溶液后必须加入盐酸才能制得具有漂白性的物质
D.工业制备漂白粉的离子方程式为2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O
9.(2025河南郑州一中期中)已知NaClO溶液能与CO2发生如下反应:NaClO+H2O+CO2 NaHCO3+HClO,下列叙述错误的是 ( )
A.“84消毒液”可用于生活中的漂白和消毒
B.“84消毒液”中加入少量稀硫酸可增强溶液的漂白性
C.“84消毒液”中通入少量Cl2可增强溶液的漂白性
D.离子方程式为:ClO-+H2O+CO2 H++C+HClO
10.(2024广东广州期中)常温下,氯气与烧碱溶液反应可制得“84”消毒液,NaClO是“84”消毒液的有效成分。
(1)氯气与烧碱溶液反应可制得“84”消毒液,该反应的离子方程式为 。
(2)将反应温度控制在70 ℃时,Cl2通入NaOH溶液中可以得到NaClO3、NaCl和水,反应的化学方程式为 。
(3)在一定条件下,把氯气通入NaOH溶液中,生成物中含有Cl-、ClO-、Cl三种含氯元素的离子,其中ClO-、Cl两种离子的数目与反应时间(t)的曲线如图所示。t1 s时开始有Cl生成的原因是 。在0~t2 s时间内,Cl2与NaOH反应的离子方程式为 。
能力提升练
题组一 氯及其化合物的转化及性质的综合考查
1.(2025天津蓟州第一中学学情调研)下列关于氯及其化合物的说法正确的是 ( )
A.常温下液氯能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
B.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
C.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
D.若发生Cl2泄漏,可用蘸有NaHCO3溶液的毛巾捂住口鼻向高处转移
2.(易错题)(2024浙江强基联盟联考)已知BrCl(Cl为-1价)、(CN)2等物质的性质与Cl2单质相似,下列相关反应的化学方程式不正确的是 ( )
A.3BrCl+2Fe FeCl3+FeBr3
B.BrCl+H2O HBr+HClO
C.(CN)2+H2O HCN+HCNO
D.(CN)2+2KOH KCN+KCNO+H2O
3.(2025山东德州一中月考)氯元素可形成多种物质,为了研究方便,绘制氯及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.a溶液与e溶液混合在一定条件下可发生氧化还原反应
B.可用pH试纸测定b的水溶液的pH
C.c溶液中通入二氧化碳可增强其漂白、杀菌消毒的能力
D.d具有强氧化性,可以用于饮用水的消毒
题组二 与氯及其化合物相关的实验探究
4.(教材深研拓展)用强光照射新制氯水,通过传感器可以获得如下数据图像,其中图1的pH是表示H+浓度的数据,pH越小,H+浓度越大。下列说法不正确的是( )
图1 图2
图3
A.图1中pH下降的主要原因是光照促进了HClO的分解
B.图2中氯离子浓度随HClO浓度的减小而增大
C.图3中O2体积分数增大主要是因为光照使水分解生成了O2
D.0~150 s内,随光照时间增长,氯水颜色变浅
5.(2025江西九江一中期中)用如图所示装置制备氯化铜并探究氯气的某些性质,下列说法正确的是 ( )
A.先点燃酒精灯再通入干燥的氯气
B.在空试管中放入湿润的有色布条,布条不褪色
C.持续通入氯气后紫色石蕊溶液先变红后褪色
D.实验装置末端处应连接一个盛有足量饱和食盐水的尾气处理装置
6.(2025安徽部分学校联考)用图示装置探究Cl2的漂白原理,其中①~④中先放入干燥红纸(不考虑红纸中色素扩散)。已知:ⅰ.HCl与NaHCO3反应生成CO2;ⅱ.NaHCO3不与HClO反应。
装置
红纸变化 ①不褪色 ②逐渐褪色 ③几乎不褪色 ④快速褪色
下列对于该实验的分析错误的是 ( )
A.对比①②的现象,说明Cl2没有漂白性
B.③中红纸几乎不褪色,说明氯气几乎不溶于饱和食盐水,其无法和水反应
C.④中红纸褪色快,是因为反应生成HClO的量多
D.NaOH溶液可用澄清石灰水代替
7.(2024广东广州二中期中)84消毒液是一种常见的含氯消毒剂,广泛用于家庭、医院的消毒。某兴趣小组对84消毒液的组成、性质与使用进行探究。
所用试剂:84消毒液(含NaClO)、医用酒精(CH3CH2OH体积分数为70%~75%)。
Ⅰ.探究84消毒液的成分
(1)实测该84消毒液pH=12.4(溶液呈碱性),能使pH试纸 ,因此其成分中,除了NaCl、NaClO,还含有少量 (填化学式)。
(2)84消毒液露置于空气中,消毒效果先增强,将其光照后消毒效果又降低。消毒效果降低的原因是 (用化学方程式表示)。
Ⅱ.探究84消毒液的性质与使用
(3)84消毒液具有氧化性,预测的依据是 。某游泳场,由于工作人员将84消毒液与双氧水混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长,该反应的化学方程式为 。
Ⅲ.探究84消毒液能否与医用酒精混用,实验装置如图所示:
已知:KI是常见的还原剂;单质碘(I2)遇淀粉变蓝。
实验 液体A 液体B 现象
① 20 mL 84消毒液(pH=12.4) 20 mL 蒸馏水 溶液中无明显现象;溶液pH变为12.0;淀粉-KI试纸在8 min时变蓝,49 min时蓝色完全褪去
② 20 mL 84消毒液(pH=12.4) 20 mL 医用酒精 产生气泡,颜色无明显变化;溶液pH升高到13.1,淀粉-KI试纸在3 min时变蓝,21 min时蓝色完全褪去
(4)判断实验②中生成了Cl2的依据是 。
(5)图中NaOH溶液的作用是 。
结论:医用酒精可与84消毒液发生反应,二者不可混用。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A Cl2密度比空气大,Cl2发生泄漏时会集中在地势较低处,救援人员应及时将人群逆风转移到地势较高的地方,①正确;Cl2在饱和食盐水中的溶解量非常小,故不能用高压水枪向空中喷洒饱和食盐水来吸收氯气,②错误;潮湿的Cl2能与生石灰反应,救援人员可将泄漏Cl2的钢瓶用生石灰掩埋,以减少Cl2扩散,③正确;Cl2是有毒气体,故Cl2泄漏时,要及时清理现场,检查水源和食物等是否被污染,④正确。
2.C 氯气与鲜花中的水反应生成的次氯酸具有漂白性,使鲜花褪色,氯气本身不具有漂白性(易错点),A正确;氯气在饱和食盐水中溶解度较小,HCl在饱和食盐水中溶解度较大,故可用饱和食盐水除去氯气中的HCl,B正确;氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,C错误;铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁固体,故观察到棕褐色烟,D正确。
3.答案 (1)先通入氯气排尽装置中的空气
(2)Cl2+H2O HCl+HClO HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3
(3)先变红后褪色
(4)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
解析 (1)为防止铜与空气中的O2反应,在加热前应先通入Cl2排尽装置中的空气。(2)在AgNO3溶液中,先是Cl2与水反应生成HCl和HClO,HCl再与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,其化学方程式分别为Cl2+H2O HCl+HClO、HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3。(3)Cl2与石蕊溶液中的水发生反应Cl2+H2O HCl+HClO,溶液呈酸性,紫色石蕊溶液变红,但HClO有漂白性,又能使溶液褪色,故可看到紫色石蕊溶液先变红后褪色。(4)Cl2有毒,可用NaOH溶液吸收多余的Cl2,其离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。
4.B A处通入未经干燥的Cl2,关闭B处的弹簧夹时,Cl2经过D中盛放的试剂后,C处的红布条无明显变化,当打开B处的弹簧夹后,Cl2不经过D中盛放的试剂,C处的红布条逐渐褪色,说明D中盛放的试剂具有吸水性或能吸收Cl2(破题关键)。浓硫酸具有吸水性,能将氯气干燥,符合题中实验现象;饱和NaCl溶液不与氯气反应,也不能将氯气干燥,不符合题中实验现象;NaOH溶液与氯气反应,符合题中实验现象;碘化钾溶液与氯气反应,符合题中实验现象;故选B。
5.D 氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl在水溶液中电离出H+和Cl-,HClO部分电离出H+、ClO-,HClO具有漂白性。将氯气持续通入紫色石蕊溶液中,溶液由紫色变为红色是因为溶液中含H+;HClO使溶液由红色变为无色;最后形成饱和氯水,溶液呈浅黄绿色是因为溶液中溶有Cl2;故选D。
6.B 氯水中的粒子有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(破题关键)。NaHCO3溶液中滴加新制氯水,H+与HC反应生成CO2和H2O,离子方程式为HC+H+ H2O+CO2↑,A正确;石灰乳在离子方程式中不能拆,故新制氯水与石灰乳反应的离子方程式为Cl2+Ca(OH)2 Cl-+ClO-+H2O+Ca2+,B错误;向镁粉中滴加新制氯水,H+和Mg反应的离子方程式为Mg+2H+ Mg2++H2↑,C正确;新制氯水中含Cl-,向AgNO3溶液中滴加新制氯水,Ag++Cl- AgCl↓,D正确。
7.答案 (1)Cl2 ClO- HClO (2)酸 取一小段pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸中部,然后与标准比色卡对照 不能 d (3)产生白色沉淀 NaCl (4)盐酸 2HClO 2HCl+O2↑ (5)d
解析 (1)Cl2+H2O HCl+HClO,HCl完全电离成H+和Cl-,HClO部分电离成H+和ClO-,所以新制氯水中含有三种分子(H2O、Cl2、HClO)和四种离子(H+、OH-、Cl-、ClO-)。(3)NaOH与Cl2反应的化学方程式为2NaOH+Cl2 NaClO+NaCl+H2O,该反应的还原产物为NaCl。(4)新制氯水中含有的HClO见光易分解生成HCl和O2,反应的化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑,久置的氯水变为盐酸。(5)新制氯水中的HClO能将有色物质氧化成无色物质,本题中新制氯水能使石蕊溶液先变红后褪色,故d符合题意。
归纳总结 次氯酸的化学性质
8.A 漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,属于混合物,A正确;“反应”的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Cl2既是氧化剂又是还原剂,B错误;漂白粉配成溶液后,遇到空气中的CO2可生成次氯酸,C错误;工业制备漂白粉过程加入的是石灰乳,在书写离子方程式时Ca(OH)2不拆,D错误。
知识拓展 Cl2与石灰乳或NaOH溶液的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂。漂白粉露置在空气中易变质:Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3+2HClO,2HClO 2HCl+O2↑,故漂白粉需密闭保存。
9.D “84消毒液”具有强氧化性,能使有色物质褪色,能消毒,A正确;“84消毒液”中加入少量稀硫酸,H+和ClO-结合成HClO,可增强溶液的漂白性,B正确;通入少量Cl2,Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,HClO浓度增大,溶液的漂白性增强,C正确;HC书写离子方程式时不能拆,正确的离子方程式为ClO-+H2O+CO2 HC+HClO,D错误。
10.答案 (1)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
(2)3Cl2+6NaOH NaClO3+5NaCl+3H2O
(3)反应放热,溶液温度升高,在较高温度下有Cl+7Cl-+5H2O
解析 (1)氯气与烧碱溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(2)在70 ℃时,Cl2与NaOH反应生成NaClO3、NaCl和H2O,该反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH NaClO3+5NaCl+3H2O。(3)Cl2与NaOH在常温下反应有NaClO生成,在70 ℃时有Cl生成,在t1 s时开始有NaClO3生成,是因为随着反应进行,溶液温度升高,在较高温度下有Cl生成。在0~t2 s时间内,Cl2与NaOH反应生成ClO-、Cl的离子数目之比为2∶1,即生成物中ClO-、Cl化学计量数之比为2∶1,结合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出Cl2与NaOH反应的离子方程式为5Cl2+10OH- 2ClO-+Cl+7Cl-+5H2O。
能力提升练
1.D Cl2与铁在点燃条件下反应,但常温下液氯与铁不反应,A错误;洁厕灵与“84”消毒液混合使用会反应生成有毒的氯气,B错误;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CaCO3、HClO,HClO见光分解,失去漂白性,C错误;Cl2有毒且密度比空气大,Cl2能与NaHCO3溶液反应,故若发生Cl2泄漏,可用蘸有NaHCO3溶液的毛巾捂住口鼻并向高处转移,D正确。
2.B 在BrCl中Br为+1价,Cl为-1价,由得失电子守恒可知BrCl与Fe的反应为3BrCl+2Fe FeCl3+FeBr3,A正确;BrCl与H2O的反应为BrCl+H2O HBrO+HCl,B错误;(CN)2与Cl2性质相似,则(CN)2与水的反应为(CN)2+H2O HCN+HCNO,C正确;结合Cl2与NaOH的反应,可写出(CN)2与KOH的反应为(CN)2+2KOH KCN+KCNO+H2O,D正确。
易错分析 联想Cl2的相关反应,判断题中化学方程式的正误,尤其要注意卤素互化物中各元素价态不同,与Cl2的性质不完全相同,如BrCl与水的反应不是氧化还原反应。
3.B a中氯元素为-1价,e中氯元素为+5价,根据氧化还原反应规律(解题技法)可知,二者在一定条件下可发生氧化还原反应,A正确;b为Cl2,Cl2的水溶液中含有HClO,HClO具有强氧化性,能漂白pH试纸,不能用pH试纸测定氯水的pH,B错误;c为次氯酸盐,次氯酸盐溶液中通入二氧化碳,反应生成HClO,HClO具有强氧化性,因此漂白、杀菌消毒能力增强,C正确;d为ClO2,ClO2具有强氧化性,可用于饮用水的消毒,D正确。
4.C 根据图1可知,随着时间的延长,溶液的pH减小,这是由于新制氯水中的HClO在光照条件下发生分解:2HClO 2HCl+O2↑,反应产生的HCl电离产生了H+,使溶液中氢离子浓度增大,溶液pH减小,A正确;根据图2中曲线结合A项分析可知氯离子浓度随HClO浓度的减小而增大,B正确;图3中O2体积分数增大主要是因为在光照条件下,氯水中HClO分解生成了O2,C错误;0~150 s内,随光照时间增长,Cl2与H2O不断发生反应,溶液中Cl2浓度减小,氯水颜色变浅,D正确。
5.C 点燃酒精灯前应先通入干燥氯气排尽装置中的空气,防止铜被空气中的氧气氧化干扰实验,A错误;氯气与水反应生成HCl和HClO,HClO具有强氧化性,能使湿润的有色布条褪色,所以在空试管中放入湿润的有色布条,布条褪色,B错误;Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,持续通入氯气,紫色石蕊溶液先变红后褪色,C正确;氯气在饱和食盐水中溶解度很小,应在实验装置末端处连接一个盛有足量氢氧化钠溶液的尾气处理装置,D错误。
6.D 氯气和水反应生成HCl和具有漂白性的HClO。①中红纸不褪色,②中红纸褪色说明氯气没有漂白性,A正确;氯气几乎不溶于饱和食盐水,其无法与水反应生成HClO,因此③中红纸几乎不褪色,B正确;④中红纸快速褪色,说明碳酸氢钠溶液中氯气和水反应生成较多的HClO,C正确;氢氧化钠溶液用于吸收Cl2,Ca(OH)2在水中的溶解度较小,澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,所以氯气不能用澄清石灰水吸收(易错点),D错误。
7.答案 (1)先变蓝后褪色 NaOH
(2)2HClO 2HCl+O2↑
(3)ClO-具有氧化性 NaClO+H2O2 H2O+NaCl+O2↑
(4)相同条件下,实验②的淀粉-KI试纸变色比实验①快
(5)吸收Cl2,防止污染空气
解析 (1)84消毒液显碱性且消毒液具有漂白性,故pH试纸先变蓝后褪色,84消毒液是氢氧化钠溶液吸收氯气制成的,溶液显碱性,则其成分中除了NaCl、NaClO,还含有少量氢氧化钠。(2)NaClO与空气中的水蒸气、CO2反应有HClO生成,HClO具有强氧化性,消毒效果增强;HClO不稳定,见光分解导致消毒效果降低,化学方程式为2HClO 2HCl+O2↑。(3)ClO-具有氧化性,84消毒液中含ClO-,故84消毒液具有氧化性;NaClO与H2O2反应产生O2,化学方程式为NaClO+H2O2 H2O+NaCl+O2↑。(4)氯气能和碘离子反应生成碘单质,过量的氯气能进一步氧化碘单质使试纸褪色,故判断实验②中生成了Cl2的依据是相同条件下,实验②的淀粉-KI试纸变色比实验①快。(5)题图中NaOH溶液的作用是吸收Cl2,防止污染空气。
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