高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物同步测试题

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　氯气的物理和化学性质

1.(2021北京育才学校高一上期中)下列关于氯气的叙述不正确的是              (　　)

A.氯气可以用于自来水的杀菌、消毒

B.红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2

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比空气大的性质

2.(2021福建漳州高一期中)植物中山茶花、石榴可以吸收氯气,紫藤和月季对氯气的吸收净化能力也很强。在实验室制取Cl2时,尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收,其理由是              (　　)

A.氯气不与澄清石灰水反应

B.澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊

C.氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水

D.Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收氯气的效果不好

3.(2021广东广州育才中学高一上期中)遇到突发事件时,我们要学会利用所学的化学知识保护自己。如果一家大型化工厂发生爆炸,有大量的Cl2扩散,下列应急措施不正确的是              (　　)

A.向顺风方向的低洼处撤离

B.用浸有肥皂液的毛巾捂住口鼻迅速逃离

C.向逆风方向的高处撤离

D.来不及逃离的可用浸湿的棉被堵好门窗,并及时请求救援

4.(2020山东济南第一中学高一阶段性检测)下列实验现象的描述正确的是              (　　)

A.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方有白色烟雾

B.铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,产物溶于水,溶液呈蓝绿色

C.铁在氯气中燃烧,产生棕红色的浓烟,产物溶于水,溶液呈浅绿色

D.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体

5.(2021浙江杭州学军中学高一上期中)某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验,实验时先给钠预热,等钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠燃烧,生成大量白烟。以下叙述错误的是              (　　)

A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体

B.玻璃管尾部塞一团浸有碱液的棉球是用于吸收过量的氯气,以免其污染空气

C.钠熔点高,所以先预热再反应

D.若在棉球外沿滴一滴石蕊溶液,可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收

6.(2021河北邢台高一上期中)某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计的实验装置如图所示。

已知:该装置气密性良好,铁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)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该进行的操作为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)实验装置中空试管的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。

(3)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　。

(4)盛水的试管中,溶液的颜色为　　　　,说明氯气　　　　(填“能”或“不能”)溶于水。 

题组二　新制氯水及次氯酸的性质

7.(2021北京铁路二中高一期中)用自来水养金鱼时,通常先将自来水日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是              (　　)

A.利用紫外线杀死水中的细菌

B.提高水温,有利于金鱼生长

C.增加水中氧气的含量

D.促使水中的次氯酸分解

8.(2021北京师大附中高一上期中)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是              (　　)

A.新制氯水的颜色呈浅黄绿色,说明新制氯水中含有Cl2

B.向新制氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明新制氯水中含有Cl-

C.向新制氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明新制氯水中含有H+

D.新制的氯水能使红色布条褪色,说明新制氯水中含有Cl2

9.(2021安徽亳州高一上期中)某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是              (深度解析)

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

10.(2020天津六校高一期中联考)下列关于氯水的叙述中,正确的是              (　　)

A.新制氯水中有3种分子,有4种离子

B.新制氯水在光照的条件下,可以产生气体,该气体是氯气

C.向新制氯水中滴加硝酸银溶液,没有任何现象

D.新制氯水不可以使干燥的有色布条褪色

11.(2021山东泰安高一上期中)向新制氯水中加入下列物质,产生的现象、解释或离子方程式均正确的是              (　　)

12.(2021山东潍坊高一上期中)向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量,溶液颜色可能出现无色、浅黄绿色、红色等变化。

下列叙述正确的是 (　　)

A.过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+

B.过程Ⅱ溶液由红色变成无色,证明试管②中溶液不再呈酸性

C.过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色,证明溶液中有HClO

D.若向紫色石蕊试液中持续加入Na2O2粉末,也会出现相同的颜色变化

题组三　次氯酸盐的性质

13.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 (深度解析)

A.食盐　　B.食醋　　C.烧碱　　D.纯碱

14.(2020江苏无锡、江阴四校高一上期中联考)人们常用“84”消毒液对环境进行消毒。该消毒液无色,对某些有色物质有漂白作用,对该溶液进行焰色试验,呈黄色。你认为它可能的有效成分是              (　　)

A.NaOH　　　　B.NaClO

C.KMnO4　　　　D.Na2CO3

15.(2021安徽安庆一中高二上期中)锥形瓶中装有部分变质的漂粉精粉末和红色纸花,向其中注射浓盐酸,观察到纸花褪色,并有黄绿色气体生成,该实验可以得到的结论是              (　　)

A.Ca(ClO)2具有漂白性

B.实验中只发生了氧化还原反应

C.浓盐酸中的HCl被氧化

D.反应中生成的气体只有Cl2

16.(2020福建龙岩二中高一月考)下列说法不正确的是 (　　)

A.用氯气制漂白粉的主要目的是使其转变为较稳定、便于贮存的Ca(ClO)2

B.漂白粉中的Ca(ClO)2和CaCl2都具有漂白性

C.漂白粉与84消毒液的杀菌、消毒原理相似

D.工业上漂白粉是由氯气通入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]中制得的

17.(2021河北唐山一中高一上期中)下列关于含氯消毒剂的解释不正确的是              (　　)

A.“84”消毒液不能与洁厕灵混合使用:2H++Cl-+ClO- Cl2↑+H2O

B.工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

C.氯水应避光保存的原因:2HClO H2O+Cl2↑

D.向Ca(ClO)2溶液中通入适量CO2可增强漂白效果:Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO

能力提升练

题组一　综合考查氯气及含氯化合物的性质

1.(2021山东师大附中高一上期中,)化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述错误的是              (　　)

A.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯漂白剂

B.“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠

C.《神农本草经》中提到:“白青[Cu2(OH)2CO3]得铁化为铜”。其中白青属于盐

D.漂白粉在空气中久置变质,是因为其中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3

2.(2021广东广雅中学高一上期中,)下列有关生活中的化学知识叙述正确的是              (　　)

A.氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果一定会明显加强

B.氯气与烧碱溶液反应可制备“84”消毒液,氯气与石灰乳反应可制备漂白粉

C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH对测定结果无影响

D.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

3.(2021北京东城高一上期中,)下列说法正确的是 (　　)

①氢气在氯气中燃烧,产生淡蓝色火焰

②新制氯水的氧化性强于久置氯水

③实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气用澄清石灰水吸收

④检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液中

⑤Cl2能使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色

A.①②③　　　　B.②③④

C.②⑤　　　　  D.③⑤

4.(2021山东威海高一上期中,)利用氯元素价类二维图可以从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。图中①~⑩均含氯元素。回答下列问题:

(1)④的化学式为　　　　　　,⑦的电离方程式为　　　　　　　。

(2)②属于　　　　　　(填“电解质”或“非电解质”)。 

(3)⑤与⑨混合可产生①,反应的离子方程式为　　　　　　　　　。

(4)①可与热的浓NaOH溶液反应生成⑧和⑩,该反应中氧化产物与还原产物个数之比为　　　　。 

(5)含⑨的溶液可作为水处理剂除去水中的杂质离子。例如它可使酸性废水中的N转化为N2,反应的离子方程式为　　　　　　　　　

　　　　　　　。

题组二　实验探究氯气及含氯化合物的性质

5.(2021福建泉州高一上期中,)用饱和氯水与碳酸钙反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。某兴趣小组进行了如下实验探究。

①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20 mL饱和氯水(如图所示),充分反应,有少量气泡产生,溶液浅黄绿色褪去。

②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现滤液比饱和氯水的漂白性更强。

③为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:第一份滤液与澄清石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;第二份滤液与稀盐酸混合,立即产生大量无色气体;对第三份滤液进行加热,看到滤液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2。依据上述实验可推知,滤液中的溶质除CaCl2、HClO外,还有              (　　)

A.Ca(ClO)2　　　　B.CaCO3

C.Ca(HCO3)2　　　　D.CaO

6.(原创,)实验是科学研究的基本方法之一。下列关于新制氯水的相关性质的实验说法正确的是              (　　)

A.用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH试纸上,与标准比色卡对照读取pH

B.某化学兴趣小组将氯水滴入饱和石灰水中,模拟工业制漂白粉

C.将氯水滴入FeCl2溶液中,溶液变为黄色,说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+

D.用如图所示装置进行实验,小灯泡亮了,说明Cl2是电解质

答案全解全析

基础过关练

1.C　氯气可以用于自来水的杀菌、消毒,A正确;红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2,B正确;纯净的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。

2.D　氯气能与澄清石灰水反应,但相同条件下,氢氧化钠的溶解度远大于氢氧化钙的溶解度,氢氧化钙微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收氯气的效果较差,所以实验室制氯气产生的尾气一般用氢氧化钠溶液吸收。

3.A　氯气的密度大于空气,氯气随风向低洼处扩散,所以人要向逆风方向的高处撤离,A错误、C正确;肥皂液显碱性,能吸收氯气,用浸有肥皂液的毛巾捂住口鼻迅速逃离,可以防止中毒,B正确;氯气能溶于水,用浸湿的棉被堵好门窗可以防止氯气进入室内引起中毒,D正确。

4.B　氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,可形成白雾,不会出现烟,A项错误;铜在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,产物溶于水形成蓝绿色溶液,B项正确;铁在氯气中燃烧,产生棕褐色的烟,产物溶于水,溶液呈黄色,C项错误;钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体,D项错误。

5.C　钠熔点低,先预热是为了升高温度使氯气反应较完全,C错误。

6.答案　(1)通入氯气排尽装置中的空气

(2)防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂

(3)吸收尾气中的氯气,防止污染空气

(4)浅黄绿色　能

解析　(1)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该通入氯气排尽装置中的空气。

(2)装置中空试管的作用是防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂。

(3)氯气有毒,烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的氯气,防止污染空气。

(4)盛水的试管中,溶液最后的颜色为浅黄绿色,说明氯气能溶于水。

7.D　自来水一般用氯气消毒,氯气与水反应生成HCl和HClO,次氯酸具有氧化性,不利于金鱼的生存,所以晒一段时间的目的是促使水中的次氯酸分解。

8.D　新制氯水能使红色布条褪色,是因为新制氯水中含有HClO,氯气不具有漂白性,D错误。

9.B　HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A错误;由实验可知,滴加新制氯水的区域变白色,而周围变成浅红色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,B正确;HClO的漂白持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,C错误;久置的氯水中主要成分为HCl,无漂白性,D错误。

归纳提升

本题考查新制氯水的组成和性质,注意把握相关物质的性质,氯气与水发生反应Cl2+H2O H++Cl-+HClO,新制氯水中含有HClO、Cl2,具有氧化性,其中HClO具有漂白性;含有H+,具有酸性。

10.A　氯水中含有水分子、次氯酸分子、氯气分子、氢离子、氯离子、氢氧根离子、次氯酸根离子,故A正确;新制氯水中含有次氯酸,次氯酸在光照的条件下分解生成HCl和氧气,故B错误;新制氯水中含有HCl,与硝酸银反应生成氯化银沉淀,故C错误;新制氯水中含有次氯酸,能使干燥的有色布条褪色,故D错误。

11.A　氯水中存在Cl-,Cl-与Ag+反应生成白色沉淀,离子方程式为Cl-+Ag+ AgCl↓,A正确;氯水中有较多量的H+,能使石蕊试液显红色,存在HClO分子,HClO具有漂白性,所以溶液先变红后褪色,B错误;氯水中有较多量的H+,能与CaCO3反应生成氯化钙、水和二氧化碳,离子方程式为CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑,C错误;氯水中存在HClO,具有漂白性,能够使有色布条褪色,而Cl2不具有漂白性,D错误。

12.A　过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+,A正确;过程Ⅱ溶液由红色变成无色,是因为HClO具有漂白性,溶液仍然为酸性,B错误;过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色,是因为溶液中溶有氯气,C错误;若向紫色石蕊试液中持续加入Na2O2粉末,则溶液先变蓝色,后褪色,D错误。

13.B　食盐与漂白粉中的成分都不发生反应,对漂白能力没有影响,A不正确;食醋中的醋酸能与漂白粉中的Ca(ClO)2发生反应,生成HClO,从而增强漂白能力,B正确;烧碱与漂白粉中的成分都不反应,对漂白能力没有影响,C不正确;纯碱与漂白粉中的Ca2+作用,生成CaCO3,但对漂白能力没有影响,D不正确。

方法技巧

若想增强漂白粉的漂白能力,必须设法增大HClO的浓度,通常方法是加入酸或通入二氧化碳等酸性气体,但不能通入还原性气体,如SO2、H2S等。

14.B　“84”消毒液是由氯气和NaOH溶液反应后得到的消毒剂,主要成分为NaCl和NaClO,其具有漂白性的原因是NaClO与空气中的二氧化碳和水反应生成具有漂白性的HClO,所以有效成分为NaClO。

15.C　锥形瓶中装有部分变质的漂粉精粉末和红色纸花,漂粉精没有使红色纸花褪色,所以该实验不能说明Ca(ClO)2具有漂白性,A错误;部分变质的漂粉精粉末中含有碳酸钙,加入浓盐酸,盐酸和次氯酸钙发生氧化还原反应生成了氯气,盐酸与碳酸钙发生复分解反应生成了二氧化碳,B、D错误;浓盐酸中HCl与Ca(ClO)2反应生成氯气,HCl中Cl的化合价升高,发生氧化反应,HCl被氧化,C正确。

16.B　氯气是气体,不便于贮存和运输,将气体转化为较稳定的固体物质便于贮存和运输,所以工业上将氯气制成漂白粉,故A正确;CaCl2不具有漂白性,故B错误;漂白粉和84消毒液的杀菌、消毒原理相似,都是与空气中的二氧化碳反应生成次氯酸,故C正确;工业上漂白粉是由氯气与石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]反应制备的,故D正确。

17.C　“84”消毒液中含NaClO,洁厕灵中含HCl,两者混用发生反应NaClO+2HCl Cl2↑+NaCl+H2O,A正确;工业上用Cl2与石灰乳反应制漂白粉,B正确;次氯酸见光易分解,2HClO 2HCl+O2↑,C错误;Ca(ClO)2转化为HClO,漂白效果更好,D正确。

能力提升练

1.D　氯气与烧碱溶液或石灰乳反应生成次氯酸钠或次氯酸钙,次氯酸钠或次氯酸钙具有强氧化性,可作消毒剂,A正确;“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠,B正确;Cu2(OH)2CO3是盐,C正确;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HClO和CaCO3,次氯酸不稳定分解生成氯化氢和氧气,D错误。

2.B　氯气本身不具有漂白性,氯气和水反应生成的HClO具有漂白性,HClO具有漂白性是因为其有强氧化性,而活性炭具有漂白性是因为其具有吸附性,可以吸附有色物质,这两种漂白剂混合使用,漂白效果并不一定会明显加强,A错误;Cl2和烧碱溶液反应可以得到NaClO,NaClO是“84”消毒液的有效成分,Cl2和石灰乳反应可生成Ca(ClO)2,Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分,B正确;新制的氯水具有较强的氧化性,用pH试纸测定其pH,pH试纸先变红色,后被漂白,所以对测定的结果一定会产生影响,C错误;洁厕灵中含有盐酸,“84”消毒液中含有NaClO,这两种溶液混合会发生氧化还原反应产生Cl2,D错误。

3.C　氢气在氯气中燃烧,产生苍白色火焰,①错误;新制氯水中含有HClO和Cl2,久置氯水可看作稀盐酸,故新制氯水的氧化性强于久置氯水,②正确;实验室制取氯气时,为了防止环境污染,多余的氯气应进行处理,但澄清石灰水中Ca(OH)2的量很少,一般用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,③错误;将气体通入硝酸银溶液中,HCl和Cl2都能和硝酸银溶液反应产生白色沉淀,无法得出正确结论,检验HCl气体中是否混有Cl2,可利用湿润的淀粉—碘化钾试纸,若试纸变蓝,说明HCl中混有Cl2,④错误;Cl2与水反应生成HCl和HClO,HCl可使紫色石蕊试纸变红,HClO具有漂白性,可使变红的石蕊试纸褪色,⑤正确。

4.答案　(1)Cl2O7　HClO4 H++Cl

(2)电解质

(3)ClO-+Cl-+2H+ H2O+Cl2↑

(4)1∶5

(5)3ClO-+2N 3H2O+3Cl-+N2↑+2H+

解析　(1)④为含氯的氧化物,其中氯的化合价为+7价,则其化学式为Cl2O7;⑦为酸,Cl的化合价为+7价,化学式为HClO4,其在水中的电离方程式为HClO4 H++Cl。

(2)②为HCl,在水中可电离出自由移动的氢离子和氯离子,属于电解质。

(3)⑤为HCl,⑨为NaClO,两者混合会发生归中反应产生氯气,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+ H2O+Cl2↑。

(4)①可与热的浓NaOH溶液反应生成⑧和⑩,即Cl元素的化合价由0价分别降低到-1价和升高到+5价,反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O,反应中氧化产物与还原产物个数之比应为1∶5。

(5)⑨为NaClO,含⑨的溶液将酸性废水中的N氧化为N2,NaClO被还原为氯离子,根据得失电子守恒可知,ClO-的化学计量数为3,N2的化学计量数为1,再结合电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为3ClO-+2N 3H2O+3Cl-+N2↑+2H+。

5.C　HClO不与碳酸钙反应,则不可能存在次氯酸钙;碳酸钙不溶于水,因此滤液中不可能含有碳酸钙;碳酸氢钙与氢氧化钙在溶液中反应能生成碳酸钙沉淀,碳酸氢钙与盐酸反应能生成二氧化碳,若滤液中含有碳酸氢钙,加热时会产生白色沉淀碳酸钙和无色气体二氧化碳;CaO和水反应生成氢氧化钙,滤液中不可能含有CaO。

6.C　氯水中存在HClO,由于HClO有漂白性,能使pH试纸变为无色,故不能用pH试纸测定氯水的pH,A项错误。工业上将Cl2通入石灰乳中制取漂白粉,Ca(OH)2微溶于水,即使饱和石灰水的浓度也很小,所以将氯水滴入饱和石灰水中,不能真实地模拟工业制漂白粉,B项错误。将氯水滴入FeCl2溶液中,发生反应Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+,溶液变为黄色,C项正确。电解质属于化合物,而Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质,D项错误。