高中化学人教（新教材）必修1学业分层达标训练
2.2.1氯气的性质
A[合 格 练]
1．下列实验过程中，不会产生气体的是( )
2．关于新制氯水与久置氯水的说法中，错误的是( )
A．新制氯水的氧化性比久置氯水强
B．久置氯水可以视为稀盐酸
C．新制氯水中无Cl－，久置氯水中有Cl－
D．新制氯水的酸性比久置氯水弱
3．下列各化合物不能由单质直接化合制取的是( )
A．FeCl3 B．CuCl2
C．AlCl3 D．FeCl2
4．下列说法错误的是( )
A．Cl2与碱的反应，属于Cl2的自身氧化还原反应
B．利用Cl2与碱的反应，可以消除Cl2污染
C．用湿润的淀粉－KI试纸可以检验Cl2
D．Cl2与盐的反应不一定都是氧化还原反应
5．已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O。某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClO的个数比为1∶3，则氯气与氢氧化钠反应时，被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为( )
A．21∶5 B．11∶3
C．3∶1 D．4∶1
6．用氯气给自来水消毒，某学生用自来水配制下列物质的溶液，药品不会产生明显变质的是( )
A．石蕊 B．硝酸银
C．亚硫酸钠 D．氯化铝
7．下列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是( )
①可用于氯气的收集 ②可用于除去氯气中少量的氯化氢气体 ③可证明氯气是否具有漂白性 ④可用于实验室中氯气的尾气吸收
A．①② B．①③
C．②③ D．①④
8．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
FeCl2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
D
淀粉－KI溶液变为蓝色
Cl2具有氧化性
9．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制取漂白粉
D．漂白液的有效成分是Na2O2
(3)工业上利用Cl2制盐酸，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
10．①A、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___________________________。
11．室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适的反应条件下，它们可按下面框图进行反应。又知D溶液为棕黄色，E溶液为无色，请回答：
(1)A是__________，B是__________，C是__________________。(填写化学式)
(2)反应①的化学方程式为__________________。
(3)反应③的化学方程式为__________________。
(4)反应④的化学方程式为__________________。
12．由于用氯气对饮用水消毒会使水中的有机物发生氯代反应，生成含氯有机化合物，对人体有害，世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法，建议采用具有强氧化性的广谱高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸，生产和使用时应尽量用稀有气体稀释，避免光照、振动或加热。
(1)在ClO2分子中，氯元素的化合价是________价。
(2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2的体积为ClO2体积的一半。表示这一反应的化学方程式是_________________________________。
(3)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气通入填有固体氯酸钠(NaClO3)的柱内制得ClO2，这一反应的化学方程式是_________________________________，
和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是_____________。
B[能 力 练]
13．氯水是实验室常需临时配制的一种试剂。图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置，图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀，可用于向瓶中鼓入空气的仪器)(已知常温下KMnO4固体与浓盐酸反应产生氯气)。
(1)氯水中含有七种粒子，其中的分子为
_______________________________
(化学式)；需临时配制的原因是
__________________________________
(用化学方程式表示)。
(2)图甲所示装置中，烧杯内的液体是
___________________________，
烧杯中发生反应的离子方程式是
________________________________。
(3)用图乙所示装置配制氯水时，操作步骤如下：
①关闭活塞2，打开分液漏斗上口的玻璃塞，再打开活塞1，将少量浓盐酸注入大试管内。
②关闭活塞1，盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。
③轻轻摇动瓶A，使氯气不断溶入水中。
用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外，另一个重要原因是___________________________________。
分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的浓盐酸，可能引起的后果是__________________________________。
(4)配制氯水完成后，不必拆卸装置即可从瓶A中取用少量氯水，方法是__________________________________________。
14．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，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题(Cl2易溶于CCl4)。
(1)若用含有7.3 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2质量总是小于3.55 g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__________________________________________。
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，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________(填写试剂或用品名称)。
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2.2.1氯气的性质
A[合 格 练]
1．下列实验过程中，不会产生气体的是( )
解析 A项氯水中的HClO见光分解生成氧气；B项氯水中的H＋与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2；C项氯水滴入NaBr溶液反应生成Br2和NaCl，没有气体产生；D项H2O与Na2O2反应产生O2。
答案 C
2．关于新制氯水与久置氯水的说法中，错误的是( )
A．新制氯水的氧化性比久置氯水强
B．久置氯水可以视为稀盐酸
C．新制氯水中无Cl－，久置氯水中有Cl－
D．新制氯水的酸性比久置氯水弱
解析 新制氯水中主要成分是Cl2、H＋、Cl－、HClO、ClO－，而久置氯水由于HClO的分解，变成稀盐酸(主要成分为H＋、Cl－)，都存在Cl－。
答案 C
3．下列各化合物不能由单质直接化合制取的是( )
A．FeCl3 B．CuCl2
C．AlCl3 D．FeCl2
解析 因Cl2氧化性很强，与变价金属反应时生成高价态金属氯化物，Fe元素有＋2价、＋3价，Cu元素有＋1价、＋2价，Al元素只有＋3价，所以选D。
答案 D
4．下列说法错误的是( )
A．Cl2与碱的反应，属于Cl2的自身氧化还原反应
B．利用Cl2与碱的反应，可以消除Cl2污染
C．用湿润的淀粉－KI试纸可以检验Cl2
D．Cl2与盐的反应不一定都是氧化还原反应
解析 Cl2与碱(NaOH)溶液反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，该反应前后只有氯元素化合价发生变化，属于Cl2的自身氧化还原反应。因为Cl2的氧化性大于I2，可以发生反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2，淀粉遇I2变蓝，故C项正确。Cl2参与的反应，氯元素均有价态变化，都是氧化还原反应，故D错误。
答案 D
5．已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O。某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClO的个数比为1∶3，则氯气与氢氧化钠反应时，被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为( )
A．21∶5 B．11∶3
C．3∶1 D．4∶1
解析 假设反应后溶液中的ClO－为1个，根据ClO－与ClO的个数之比为1∶3，且由Cl到ClO－失去1个电子，由Cl到ClO失去5个电子可知，一共失去的电子为(1＋3×5)＝16个；由Cl到Cl－得到1个电子，则16个Cl被还原得到16个电子，所以被还原的氯原子与被氧化的氯原子的个数比为16∶(1＋3)＝4∶1。
答案 D
6．用氯气给自来水消毒，某学生用自来水配制下列物质的溶液，药品不会产生明显变质的是( )
A．石蕊 B．硝酸银
C．亚硫酸钠 D．氯化铝
解析 氯气与水发生反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO，溶液中存在的微粒有Cl2、HClO、Cl－、ClO－、OH－、H＋、H2O。溶液呈酸性，酸能使石蕊变色，不能用自来水配制石蕊，A不符合；溶液中含有氯离子，氯离子和银离子反应生成AgCl白色沉淀，不能用自来水配制硝酸银溶液，B不符合；氯气、次氯酸都具有强氧化性，能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，所以不能用自来水配制亚硫酸钠溶液，C不符合；氯化铝属于强酸弱碱盐，和氯气、次氯酸、盐酸等都不反应，可用自来水配制氯化铝溶液，D符合。
答案 D
7．下列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是( )
①可用于氯气的收集 ②可用于除去氯气中少量的氯化氢气体 ③可证明氯气是否具有漂白性 ④可用于实验室中氯气的尾气吸收
A．①② B．①③
C．②③ D．①④
解析 ①氯气密度比空气大，可用向上排空气法收集氯气，正确；②氯气微溶于水，难溶于饱和食盐水，可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体，错误；③干燥的氯气不具有漂白性，应用干燥的有色布条验证，错误；④氯气可与氢氧化钠反应，可用于实验室中氯气的尾气吸收，正确。
答案 D
8．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
FeCl2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
D
淀粉－KI溶液变为蓝色
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项的反应为Cl2＋2KI===2KCl＋I2，说明Cl2具有氧化性。
答案 D
9．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制取漂白粉
D．漂白液的有效成分是Na2O2
(3)工业上利用Cl2制盐酸，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
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，新制氯水的主要成分为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先变红后褪色，而稀盐酸中加入紫色石蕊溶液只变红色。
答案 (1)C (2)B (3)H2＋Cl22HCl D
10．①A、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↑
11．室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适的反应条件下，它们可按下面框图进行反应。又知D溶液为棕黄色，E溶液为无色，请回答：
(1)A是__________，B是__________，C是__________________。(填写化学式)
(2)反应①的化学方程式为__________________。
(3)反应③的化学方程式为__________________。
(4)反应④的化学方程式为__________________。
解析 从反应的框图看出，反应①A＋B―→D(固体)，反应④F＋B―→D(溶液)，可知：F是化合物，A是变价金属，且A在F中呈低价。又从物理性质可以判断B为Cl2。推出A是Fe，D为FeCl3，F为FeCl2。从反应③A＋E―→F＋C可知，E为HCl，C为H2。
答案 (1)Fe Cl2 H2 (2)2Fe＋3Cl22FeCl3
(3)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
(4)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
12．由于用氯气对饮用水消毒会使水中的有机物发生氯代反应，生成含氯有机化合物，对人体有害，世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法，建议采用具有强氧化性的广谱高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸，生产和使用时应尽量用稀有气体稀释，避免光照、振动或加热。
(1)在ClO2分子中，氯元素的化合价是________价。
(2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2的体积为ClO2体积的一半。表示这一反应的化学方程式是_________________________________。
(3)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气通入填有固体氯酸钠(NaClO3)的柱内制得ClO2，这一反应的化学方程式是_________________________________，
和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是_____________。
答案 (1)＋4
(2)2NaClO3＋4HCl(浓)===2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
(3)2NaClO3＋Cl2===2NaClO＋2ClO2 副产物少，原料利用率高
B[能 力 练]
13．氯水是实验室常需临时配制的一种试剂。图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置，图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀，可用于向瓶中鼓入空气的仪器)(已知常温下KMnO4固体与浓盐酸反应产生氯气)。
(1)氯水中含有七种粒子，其中的分子为_______________________________
(化学式)；需临时配制的原因是__________________________________
(用化学方程式表示)。
(2)图甲所示装置中，烧杯内的液体是___________________________，
烧杯中发生反应的离子方程式是________________________________。
(3)用图乙所示装置配制氯水时，操作步骤如下：
①关闭活塞2，打开分液漏斗上口的玻璃塞，再打开活塞1，将少量浓盐酸注入大试管内。
②关闭活塞1，盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。
③轻轻摇动瓶A，使氯气不断溶入水中。
用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外，另一个重要原因是___________________________________。
分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的浓盐酸，可能引起的后果是__________________________________。
(4)配制氯水完成后，不必拆卸装置即可从瓶A中取用少量氯水，方法是__________________________________________。
解析 (1)在氯水中的分子有Cl2、H2O、HClO；因为次氯酸能见光分解生成氧气和盐酸，所以需要临时配制，化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑。
(2)烧杯中的液体是为了吸收氯气的，所以使用NaOH溶液；氯气和氢氧化钠反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。
答案 (1)Cl2、H2O、HClO 2HClO2HCl＋O2↑
(2)NaOH溶液 Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O (3)氯气在瓶内产生较大压强，增大了氯气的溶解度 瓶内产生过多的氯气，瓶内压强过大会使瓶A的橡胶塞弹开
(4)打开活塞2，关闭活塞1，用鼓气球向瓶A中鼓入空气
14．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，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题(Cl2易溶于CCl4)。
(1)若用含有7.3 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2质量总是小于3.55 g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__________________________________________。
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，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________(填写试剂或用品名称)。
解析 浓盐酸被氧化生成Cl2，浓盐酸反应一段时间后，溶液浓度变小，就不会再被氧化。本实验要检验Cl2中含有水蒸气和HCl气体，要先用无水CuSO4检验水的存在，用CCl4吸收Cl2后，再用AgNO3溶液验证HCl的存在。为了验证Cl2是否除尽，可以在F和G中间加一个装置，放置湿润的淀粉－KI试纸。
答案 (1)浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀，变为稀盐酸以后将不再与MnO2反应；加热时浓盐酸因挥发而损失
(2)①无水硫酸铜 证明有水蒸气产生 白色固体变蓝色 ②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性 ③吸收氯气
(3)F G 湿润的淀粉－KI试纸(或湿润的有色布条)
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2.2.2氯气的实验室制法和氯离子的检验
A[合 格 练]
1．能证明某溶液中含有NaCl的是 ( )
A．焰色试验是黄色
B．溶液有咸味
C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀
D．焰色试验是黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
2．自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是( )
A．酚酞溶液
B．氯化钡溶液
C．氢氧化钠溶液
D．硝酸银溶液
3．下列关于实验室制取氯气的说法正确的是( )
A．盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替
B．为了便于学生观察氯气的制备实验，可在讲台上直接做氯气的制备实验
C．可用饱和食盐水吸收尾气
D．可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸，观察氯气是否收集满
4．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个Cl2，转移电子2个
C．每消耗1个MnO2，起还原剂作用的HCl消耗4个
D．生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质
5．用下列两种方法制取氯气：
①用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应；②用87 g二氧化锰与足量的浓盐酸反应。则所得氯气( )
A．②比①多 B．①比②多
C．一样多 D．无法比较
6．有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液，为鉴别它们取四支试管，每支试管分别装入上述一种溶液，再向上述四支试管中分别加入少许剩下的一种溶液，下列叙述中错误的是( )
A．若有三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液
B．全部没有明显现象时，则后加入的是NH4NO3
C．一支试管出现气泡，两支试管出现沉淀时，则后加入的是HCl溶液
D．若只有两支试管出现沉淀时，则后加入的是BaCl2溶液
7．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验其与金属的反应，每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是( )
A．①和②处 B．只有②处
C．②和③处 D．②、③、④处
8．在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是( )
9．(1)A、B、C、D、E五个集气瓶中分别充满了Cl2、O2、H2、HCl、HBr五种气体中的一种。其中：A瓶中的气体是黄绿色；D和A中的气体混合见光会爆炸；B和A中的气体混合后在瓶壁上出现橙红色液滴；将E瓶的瓶盖打开，在潮湿空气中会出现白雾。根据以上现象判断各瓶气体分别是：
A．________，B.________，C.________，D.________，E.________。
(2)按要求书写化学方程式：
①反应物中，溴元素被氧化______________________________；
②反应物中，溴元素被还原______________________________；
③反应物中，溴元素既被氧化，又被还原
______________________________；
④反应物中，溴元素既未被氧化，又未被还原
__________________________。
(3)将以下各实验所需的试剂写在空格中：
①用氯酸钾和二氧化锰制取氯气后的试管中，残留的黑色物质，可用________加热洗涤。
②做碘升华实验后的烧瓶壁上的碘，可用________洗涤。
③欲在烧瓶中制取HI气体，可用碘化钾固体和________一起共热即可。欲除去氯气中的少量氯化氢，可让气体通过________洗涤。
④氯化钾中混有少量的碘化钾要除去，方法是将其溶于水后，滴入足量________充分反应，再加入________振荡、静置分层、分液，最后将上层水溶液蒸干即得纯氯化钾。
10．如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中C、D、E为单质，E为固体，F为有磁性的化合物。它们之间存在如下关系(反应中生成的水及次要产物均已略去)：
(1)写出下列物质的化学式：B________，E________。
(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是在加热条件下进行，则A是________(填化学式)；若反应①是在常温条件下进行，则A是________(填化学式)；如在上述两种条件下得到等质量的C单质，反应中转移的电子数之比为________。
11．溴的氧化性介于氯和碘之间，利用这一性质解决下面的问题。
(1)将含有下列分子或离子的试剂加入到含有Br－的溶液中，可以将Br－氧化为Br2的是________(填选项编号)。
A．I2 B．I－
C．Cl2 D．Cl－
(2)如果把氯气缓慢地通入含有相同物质的量浓度的Br－、I－的混合溶液中，________先被氧化，原因是___________________________。
(3)把滤纸用淀粉和碘化钾的混合溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉－KI试纸。这种试纸润湿后遇到氯气发生的变化是_______________________，
原因是_________________________________________。
12．常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如图所示：
(1)请分别写出A、B、D的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)：
A________、B________、D________。
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明条件)：
A＋H2O(离子方程式)：____________________________；
A＋NaOH(离子方程式)： _____________________；
D→A(化学方程式)：________________________。
13．某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备Cl2，同时进行与氯气有关的某些实验，按要求回答问题。
(1)A是浓盐酸，B是二氧化锰，将A滴入B中时发生反应的离子方程式为____________________________。
(2)甲同学用含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，结果制得的Cl2小于71 g，这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因：
_______________________________________。
(3)在实验室中，乙同学欲用下图中的装置净化氯气，则瓶①②中应盛放的试剂分别是
①______________________________________________，
②________________(填试剂名称)。
(4)丙同学将纯净的Cl2通入一定量石灰乳中来制取漂白粉，若通入x个Cl2完全反应，则反应过程中转移电子____________个。
B[能 力 练]
1．欲除去Cl2中的少量HCl气体，可选用( )
A．NaOH溶液 B．饱和食盐水
C．浓硫酸 D．石灰水
2．检验Cl－时所用试剂HNO3的作用是 ( )
A．防止CO的干扰
B．防止Cl－的干扰
C．生成Ag2CO3沉淀
D．防止NO的干扰
3．下列试剂的保存错误的是( )
A．漂白粉必须密封保存
B．新制的氯水用棕色瓶保存
C．液溴用一层水封盖再密封保存
D．固体碘放在棕色细口瓶中
4．在制氯气时有如下操作，正确的操作顺序是( )
①连接好装置，检查气密性
②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出
③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末
④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中
⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收
⑥用向上排空气法收集氯气
A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
5．某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取漂白粉，据此回答下列问题：
(1)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，反应化学方程式为__________________________________。
(2)漂白粉将在U形管中产生，其化学方程式是_______________________
________________________________________________________________。
(3)C装置的作用是__________________________________________。
(4)家庭中使用漂白粉时，为了增强漂白能力，可加入少量的物质是________。
A．食盐 B．食醋
C．烧碱 D．纯碱
6．实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气。
(1)在该反应中，如有a个Cl2生成，被氧化的HCl________个，转移电子________个。
(2)某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到含有ClO－与ClO个数之比为1∶1的混合液，反应的化学方程式是________________________________。
(3)报纸报道了多起卫生间清洗时，因混合使用“洁厕灵”(主要成分是盐酸)与“84消毒液”(主要成分是NaClO)发生氯气中毒的事件。试根据你的化学知识分析，原因是(用离子方程式表示)______ ____________。
高中化学人教（新教材）必修1学业分层达标训练
2.2.2氯气的实验室制法和氯离子的检验
A[合 格 练]
1．能证明某溶液中含有NaCl的是 ( )
A．焰色试验是黄色
B．溶液有咸味
C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀
D．焰色试验是黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
解析 要证明含有Na＋，则焰色试验为黄色；要证明含有Cl－，则加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀。
答案 D
2．自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是( )
A．酚酞溶液
B．氯化钡溶液
C．氢氧化钠溶液
D．硝酸银溶液
解析 Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO，用AgNO3溶液即可鉴别，产生白色沉淀的是自来水，不产生沉淀的是纯净水。
答案 D
3．下列关于实验室制取氯气的说法正确的是( )
A．盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替
B．为了便于学生观察氯气的制备实验，可在讲台上直接做氯气的制备实验
C．可用饱和食盐水吸收尾气
D．可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸，观察氯气是否收集满
解析 盛浓盐酸的分液漏斗若用长颈漏斗代替无法控制盐酸的用量，A错误；在讲台上直接做氯气的制备实验，没有在通风橱中进行，容易造成中毒事件，B错误；饱和食盐水不能与氯气反应，不能用于吸收尾气，C错误；可在集气瓶口放一张湿润的淀粉碘化钾试纸，若试纸变蓝，则氯气集满，D正确。
答案 D
4．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个Cl2，转移电子2个
C．每消耗1个MnO2，起还原剂作用的HCl消耗4个
D．生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质
解析 分析反应4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O可知：A.还原剂是HCl，氧化剂是MnO2，故A正确；B.每生成1个Cl2，转移电子2个，故B正确。C.当1个MnO2参加反应，起还原剂作用的HCl消耗2个，故C错误。D.因浓盐酸易挥发，所以生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质，故D正确。
答案 C
5．用下列两种方法制取氯气：
①用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应；②用87 g二氧化锰与足量的浓盐酸反应。则所得氯气( )
A．②比①多 B．①比②多
C．一样多 D．无法比较
解析 浓盐酸与MnO2反应的化学方程式为4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，随着反应进行，盐酸浓度逐渐减小，变为稀盐酸后不再与MnO2反应。①中HCl不能完全反应，产生的Cl2少，②中能完全反应，制得Cl2多。故产生Cl2②＞①。
答案 A
6．有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签溶液，为鉴别它们取四支试管，每支试管分别装入上述一种溶液，再向上述四支试管中分别加入少许剩下的一种溶液，下列叙述中错误的是( )
A．若有三支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液
B．全部没有明显现象时，则后加入的是NH4NO3
C．一支试管出现气泡，两支试管出现沉淀时，则后加入的是HCl溶液
D．若只有两支试管出现沉淀时，则后加入的是BaCl2溶液
解析 A正确，因为AgNO3溶液与Na2CO3、BaCl2、HCl均有白色沉淀，和NH4NO3溶液不反应；B正确，NH4NO3和上述溶液均不反应；C错误，盐酸加入后，一种(Na2CO3)溶液出现气泡，AgNO3溶液出现沉淀，其他没有现象；D正确，加入BaCl2溶液，则Na2CO3、AgNO3两种溶液产生沉淀。
答案 C
7．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验其与金属的反应，每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是( )
A．①和②处 B．只有②处
C．②和③处 D．②、③、④处
解析 ①是制备氯气的装置，②是除去氯气中氯化氢杂质的装置，③是干燥装置，④是用于氯气与金属反应的装置。除杂时不能消耗欲保留的气体，因为氯气可与NaOH溶液反应，化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，所以②处错误；③中进气管短，出气管却插入液面下，所以无法干燥气体，也不能使气体进入④中与金属反应，所以③处错误；④是一个封闭体系，未反应的气体不断蓄积会使容器内压强过大而发生爆炸，所以④处错误。
答案 D
8．在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是( )
解析 集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞压出，A项错误；因为Cl2比空气的密度大，Cl2应短管进，B项错误；C项该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，正确；由于Cl2和NaOH反应，所以不能收集到Cl2，D项错误。
答案 C
9．(1)A、B、C、D、E五个集气瓶中分别充满了Cl2、O2、H2、HCl、HBr五种气体中的一种。其中：A瓶中的气体是黄绿色；D和A中的气体混合见光会爆炸；B和A中的气体混合后在瓶壁上出现橙红色液滴；将E瓶的瓶盖打开，在潮湿空气中会出现白雾。根据以上现象判断各瓶气体分别是：
A．________，B.________，C.________，D.________，E.________。
(2)按要求书写化学方程式：
①反应物中，溴元素被氧化______________________________；
②反应物中，溴元素被还原______________________________；
③反应物中，溴元素既被氧化，又被还原______________________________；
④反应物中，溴元素既未被氧化，又未被还原__________________________。
(3)将以下各实验所需的试剂写在空格中：
①用氯酸钾和二氧化锰制取氯气后的试管中，残留的黑色物质，可用________加热洗涤。
②做碘升华实验后的烧瓶壁上的碘，可用________洗涤。
③欲在烧瓶中制取HI气体，可用碘化钾固体和________一起共热即可。欲除去氯气中的少量氯化氢，可让气体通过________洗涤。
④氯化钾中混有少量的碘化钾要除去，方法是将其溶于水后，滴入足量________充分反应，再加入________振荡、静置分层、分液，最后将上层水溶液蒸干即得纯氯化钾。
答案 (1)Cl2 HBr O2 H2 HCl
(2)①Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2
②Br2＋H22HBr
③Br2＋2NaOH===NaBr＋NaBrO＋H2O
④AgNO3＋HBr===AgBr↓＋HNO3
(3)①浓盐酸 ②四氯化碳或酒精
③浓H3PO4 饱和食盐水
④氯水 四氯化碳
10．如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中C、D、E为单质，E为固体，F为有磁性的化合物。它们之间存在如下关系(反应中生成的水及次要产物均已略去)：
(1)写出下列物质的化学式：B________，E________。
(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是在加热条件下进行，则A是________(填化学式)；若反应①是在常温条件下进行，则A是________(填化学式)；如在上述两种条件下得到等质量的C单质，反应中转移的电子数之比为________。
解析 本题的突破口为“F为有磁性的化合物”，故F为Fe3O4，C为O2，E为Fe，则A为KClO3。同时注意到G、H之间的转化为Fe3＋与Fe2＋之间的转化，不难推出D为Cl2。
答案 (1)HCl Fe (2)催化 氧化 (3)KClO3 H2O2 2∶1
11．溴的氧化性介于氯和碘之间，利用这一性质解决下面的问题。
(1)将含有下列分子或离子的试剂加入到含有Br－的溶液中，可以将Br－氧化为Br2的是________(填选项编号)。
A．I2 B．I－
C．Cl2 D．Cl－
(2)如果把氯气缓慢地通入含有相同物质的量浓度的Br－、I－的混合溶液中，________先被氧化，原因是___________________________。
(3)把滤纸用淀粉和碘化钾的混合溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉－KI试纸。这种试纸润湿后遇到氯气发生的变化是_______________________，
原因是_________________________________________。
解析 (1)因为氧化性Cl2＞Br2，所以Cl2可以氧化Br－。
(2)因为氧化性Cl2＞Br2＞I2，所以还原性：Cl－＜Br－＜I－，所以I－先被氧化。
(3)湿润的淀粉－KI试纸遇到Cl2发生下列反应：
2KI＋Cl2===2KCl＋I2(或2I－＋Cl2===2Cl－＋I2)
I2使淀粉变蓝。
答案 (1)C (2)I－ 还原性：I－＞Br－
(3)试纸变蓝色 Cl2将I－氧化成了I2，I2使淀粉变蓝色
12．常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如图所示：
(1)请分别写出A、B、D的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)：
A________、B________、D________。
(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明条件)：
A＋H2O(离子方程式)：____________________________；
A＋NaOH(离子方程式)： _____________________；
D→A(化学方程式)：________________________。
解析 由题意可知A为氯气，B为次氯酸，D为盐酸，C为氯化钠，E为次氯酸钠。
答案 (1)Cl2 HClO HCl
(2)Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
13．某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备Cl2，同时进行与氯气有关的某些实验，按要求回答问题。
(1)A是浓盐酸，B是二氧化锰，将A滴入B中时发生反应的离子方程式为____________________________。
(2)甲同学用含有146 g HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，结果制得的Cl2小于71 g，这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因：_______________________________________。
(3)在实验室中，乙同学欲用下图中的装置净化氯气，则瓶①②中应盛放的试剂分别是①______________________________________________，
②________________(填试剂名称)。
(4)丙同学将纯净的Cl2通入一定量石灰乳中来制取漂白粉，若通入x个Cl2完全反应，则反应过程中转移电子____________个。
解析 (2)浓盐酸浓度变小是因为二氧化锰和浓盐酸反应过程中消耗HCl，加热时氯化氢挥发，生成的水稀释浓盐酸。(3)制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气，净化时应先通过饱和食盐水吸收氯化氢，后通过浓硫酸吸收水蒸气。(4)反应2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O中，1个Cl2参加反应转移1个电子，故通入x个Cl2完全反应，反应过程中转移电子x个。
答案 (1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)①氯化氢挥发；②反应生成水；③反应消耗HCl
(3)饱和食盐水 浓硫酸 (4)x
B[能 力 练]
1．欲除去Cl2中的少量HCl气体，可选用( )
A．NaOH溶液 B．饱和食盐水
C．浓硫酸 D．石灰水
解析 利用了HCl极易溶于水而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。
答案 B
2．检验Cl－时所用试剂HNO3的作用是 ( )
A．防止CO的干扰
B．防止Cl－的干扰
C．生成Ag2CO3沉淀
D．防止NO的干扰
解析 检验Cl－加入的AgNO3溶液，能与CO结合生成Ag2CO3白色沉淀，干扰Cl－的检验。
答案 A
3．下列试剂的保存错误的是( )
A．漂白粉必须密封保存
B．新制的氯水用棕色瓶保存
C．液溴用一层水封盖再密封保存
D．固体碘放在棕色细口瓶中
解析 漂白粉容易和空气中的二氧化碳反应，所以需要密封；新制的氯水中有次氯酸，见光分解，所以需要用棕色瓶保存；溴有挥发性，所以用一层水进行水封；碘是容易升华的固体，应放在棕色的广口瓶中。
答案 D
4．在制氯气时有如下操作，正确的操作顺序是( )
①连接好装置，检查气密性
②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出
③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末
④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中
⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收
⑥用向上排空气法收集氯气
A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
解析 确定实验室制取气体的操作顺序要注意：①连接好装置后，要先检查气密性，后装药品；②装药品的顺序是先加固体，后加液体；③对于有毒的气体，一定要有尾气处理装置。
答案 D
5．某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取漂白粉，据此回答下列问题：
(1)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，反应化学方程式为__________________________________。
(2)漂白粉将在U形管中产生，其化学方程式是_______________________
________________________________________________________________。
(3)C装置的作用是__________________________________________。
(4)家庭中使用漂白粉时，为了增强漂白能力，可加入少量的物质是________。
A．食盐 B．食醋
C．烧碱 D．纯碱
解析 (1)MnO2与浓盐酸在加热条件下发生反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
(2)Cl2与消石灰反应可用于制取漂白粉，化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；
(3)NaOH吸收多余Cl2，防止空气污染；
(4)漂白粉中的Ca(ClO)2与CH3COOH反应生成HClO，因此使用漂白粉时加入少量食醋，能提高漂白粉的漂白能力。
答案 (1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (3)吸收多余Cl2，防止空气污染 (4)B
6．实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气。
(1)在该反应中，如有a个Cl2生成，被氧化的HCl________个，转移电子________个。
(2)某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到含有ClO－与ClO个数之比为1∶1的混合液，反应的化学方程式是________________________________。
(3)报纸报道了多起卫生间清洗时，因混合使用“洁厕灵”(主要成分是盐酸)与“84消毒液”(主要成分是NaClO)发生氯气中毒的事件。试根据你的化学知识分析，原因是(用离子方程式表示)______ ____________。
解析 (1)当a个Cl2生成，由2HCl～Cl2可知被氧化的HCl为a×2＝2a，转移电子的物质的量为a×(4－2)＝2a；(2)由题意可知反应物为氯气和氢氧化钠，生成物为NaCl、NaClO3、NaClO和H2O，氯元素从0价变为NaClO3中＋5价，两个氯原子失10个电子，氯元素从Cl2的0价变为NaClO中＋1价，两个氯原子失去2个电子，氯元素从0价变为NaCl中－1价，两个氯原子得到2个电子，所以氯化钠前的系数为6，氯酸钠和次氯酸钠前的系数为1，再根据原子守恒就可得到反应的化学方程式为4Cl2＋8NaOH===6NaCl＋NaClO3＋NaClO＋4H2O；(3)次氯酸钠有强氧化性，盐酸有强还原性，两者相遇发生氧化还原反应生成氯气，故离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
答案 (1)2a 2a
(2)4Cl2＋8NaOH===6NaCl＋NaClO3＋NaClO＋4H2O
(3)Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
