高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 氯及其化合物练习

第二章  海水中的重要元素——钠与氯

第二节  氯及其化合物

第1课时  氯气与水、碱的反应

培优第一阶——基础过关练

1．（2022·北京西域期末）下列关于氯气性质的描述中，不正确的是

A．无色气体  B．有刺激性气味

C．能溶于水  D．常温常压下密度比空气的大

【答案】A

【解析】A项，氯气为黄绿色气体，错误；B项，氯气具有刺激性气味，正确；C项，氯气可以与水反应生成HCl和HClO，能溶于水，正确；D项，氯气的相对分子质量为71，空气的平均相对分子质量约为29，故相同条件下氯气的密度比空气的大，正确。

2．（2022·福建宁德期末）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】A项，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，错误；B项，久置氯水就是稀盐酸，不含有次氯酸，所以没有漂白性，错误；C项，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，正确；D项，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，错误。

3．（2022·浙江衢州高级中学期中）下列离子反应方程式正确的是

A．氯气和水反应：Cl2＋H2O＝2H＋＋Cl－＋ClO－

B．将硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合：H＋＋SO42－＋Ba2＋＋OH﹣＝BaSO4↓＋H2O

C．碳酸钙与盐酸反应：CO32－＋2H＋＝CO2↑＋H2O

D．用氢氧化钠溶液吸收氯气：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O

【答案】D

【解析】A项，HClO为弱酸，书写离子方程式时不能拆开，应为Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO，错误；B项，硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合时的离子方程式应为2H＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－＝BaSO4↓＋2H2O，错误；C项，碳酸钙为难溶于水的物质，书写离子方程式时不能拆开书写，故应为CaCO3＋2H＋＝CO2↑＋H2O＋Ca2＋，错误；D项，氢氧化钠溶液和氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠，故离子方程式为Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O，正确。

4．（2022·甘肃兰州第四片区期末）下列关于氯气及含氯化合物的叙述不正确的是

A．干燥的氯气和氯水均能使鲜花褪色

B．因为氯气有毒，所以可用于杀菌、消毒、漂白

C．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2

D．氯气和氯化氢通入AgNO3溶液中均能产生白色沉淀

【答案】B

【解析】A项，因干燥的氯气遇到鲜花中的水分生成次氯酸，氯水中含有次氯酸，所以鲜花都褪色，正确；B项，氯气的杀菌，消毒，漂白作用是由于遇水生成了次氯酸，而不是氯气，错误；C项，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，正确；D项，氯气通入AgNO3溶液中，先与水发生反应，Cl2＋H2O＝HCl＋HClO，然后氯化氢与硝酸银发生复分解反应，离子方程式为：Ag＋＋Cl－＝AgCl↓，正确。

5．（2022·贵州贵阳期末）验证次氯酸分解的数字化实验中，用强光照射广口瓶中的新制氯水，将传感器插入氯水中并通过计算机数据处理得到如下图所示的图像。已知横坐标表示时间，则纵坐标不可能表示

A．氯水pH B．溶液的电导率(导电能力)

C．氯离子浓度 D．瓶中氧气的体积分数

【答案】A

【解析】用强光照射广口瓶中的新制氯水时，氯水中的次氯酸遇光发生分解反应生成盐酸和氧气，溶液中氢离子浓度和氯离子浓度增大，溶液的电导率增大、pH减小，氧气的体积分数增大。由图可知，纵坐标不可能表示氯水的pH，故选A项。

6．（2022·山东青岛4区市期中）在研究氯气性质时，取一瓶密封的新制氯水。下列有关研究氯水性质的程序及结论说法错误的是

A．对氯水进行导电性实验，发现氯水能导电，说明氯水是电解质

B．将氯水滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红后褪色，说明溶液中存在H＋和HClO

C．取适量氯水于试管中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明溶液中存在Cl－

D．先将几滴稀盐酸滴到红色布条上，无明显现象，再将氯水滴在红色布条上，布条褪色，说明溶液中存在具有漂白性的HClO

【答案】A

【解析】A项，电解质是纯净物而氯水是混合物，错误；B项，氯水滴在蓝色石蕊试纸上先变红，说明氯水中存在H＋，后褪色说明存在HClO，正确；C项，氯水中滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水存在Cl－，正确；D项，氯水存在盐酸和HClO，盐酸滴到红色布条不褪色而氯水滴到红色布条褪色，说明氯水中表现漂白性的是HClO，正确。

7．（2022·安徽蚌埠期末）数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连，可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH变化情况。对此，下列有关说法正确的是

A．光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸，溶液的酸性增强

B．随着对氯水光照时间的延长，氯水的漂白性将增强

C．光照过程中，氯水pH减小的同时，溶液中Cl－的浓度也不断减小

D．pH减小的主要原因是光照引起了Cl2溶解度的减小，氯气逸出，导致了溶液中H＋浓度减小

【答案】A

【解析】A项，光照使氯水中的次氯酸分解为盐酸：2HClO2HCl＋O2↑，HClO是弱酸、盐酸是强酸，则溶液的酸性增强，正确；B项，HClO具有漂白性，盐酸没有漂白性，光照条件下HClO分解生成HClO，导致溶液中HClO溶液减小，溶液的漂白性减弱，错误；C项，光照条件下HClO分解生成HCl，HCl是强酸，能完全电离，则溶液中氯离子浓度增大，错误；D项，氯水pH减小主要原因是光照条件下HClO分解生成HCl，导致反应Cl2＋H2O＝HCl＋HClO生成HCl的量越来越多，氢离子浓度增大，错误。

8．（2022·吉林汪清县六中期中）近期新型冠状病毒肺炎疫情在全球多地爆发，“84消毒液”是大规模环境消毒剂。下列说法不正确的是

A．“84消毒液”的主要成分是NaClO和NaCl

B．“洁厕灵”(主要成分为HCl)与“84消毒液”混用会发生氯气中毒

C．检验该消毒液中是否含有Cl-的方程式为：Ag＋＋Cl－＝AgCl↓

D．可以用pH试纸来测该溶液的pH值

【答案】D

【解析】A项，Cl2与NaOH反应制取“84消毒液”，二者反应产生NaCl、NaClO、H2O，故“84消毒液”的主要成分是NaClO和NaCl，正确；B项，“84消毒液”有效成分是NaClO，NaClO与HCl反应产生NaCl、Cl2，Cl2是有毒气体，因此“洁厕灵”(主要成分为HCl)与“84消毒液”混用会发生氯气中毒，正确；C项，由于AgCl是白色难溶性物质，所以检验该消毒液中是否含有Cl－的方法是向其中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，证明含有Cl－，该反应的离子方程式为Ag＋＋Cl－＝AgCl↓，正确；D项，“84消毒液”中含有的NaClO具有漂白性，会将pH试纸漂白为白色，因此不能用pH试纸来测该溶液的pH值，错误。

9．（2022·福建漳州正兴学校期中）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

A．该实验说明Cl2分子具有漂白性

B．该实验说明H＋扩散速率比HClO分子快

C．将实验后变白的pH试纸再滴入盐酸又会变红

D．若用久置的氯水进行实验，现象相同

【答案】B

【解析】氯气与水反应，发生Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO，新制的氯水中含有HClO、Cl2，具有氧化性，其中HClO具有漂白性，含有H＋，具有酸性。

A项，氯气分子不具有漂白性，氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性，错误；B项，由实验可知，滴加氯水的中间区域变白色，而周围变成浅红色，可说明H＋的扩散速度比HClO分子快，正确；C项，次氯酸的漂白性不具有可逆性，所以实验后变白的pH试纸再滴入盐酸，不变红，错误；D项，久置的氯水主要成分为稀盐酸，无漂白性，若用久置的氯水进行实验，只变红不漂白，所以不会产生相同的实验现象，错误。

10．（2022·广西桂林期末）如图为氯及其化合物的价类二维图，回答下列问题：

（1）图中A的物质类别为_______；B的化学式是_______。

（2）关于盐酸与NaClO反应，同学们持不同意见，甲同学认为发生反应：NaClO＋HCl＝NaCl＋HClO，该反应属于____________反应(填四大基本反应类型)；乙同学则认为发生氧化还原反应：NaClO＋2HCl＝NaCl＋Cl2↑＋H2O，该反应中HCl体现的性质是_________________________。最终，丙同学通过实验证明乙同学的看法正确，过程如下：向盛有盐酸的试管中滴加NaClO溶液后，将湿润的有色布条置于试管口，布条出现_______现象。

【答案】（1）单质  Cl2O7  （2）复分解  还原性和酸性  褪色

【解析】（1）A对应的物质氯气为单质，因此A的物质类别为单质；B对应的是氧化物，且氯元素化合价为＋7价，因此B的化学式为Cl2O7；（2）NaClO＋HCl＝NaCl＋HClO，两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应为复分解反应，因此甲认为属于复分解反应；HCl中，氯元素化合价有升高有不变，因此HCl体现的性质是酸性和还原性；若为氧化还原反应则生成氯气，而氯气能使湿润的有色布条褪色。

培优第二阶——拓展培优练

    11．（2022·山西大同期中）将一定量Cl2通过装置甲后，再通过放有湿润紅色布条的装置乙，红色布条不褪色。装置甲中所盛试剂可能是①浓硫酸              ；②NaOH溶液；③饱和食盐水

A．①②    B．②③    C．①③    D．②

【答案】D

【解析】浓硫酸能够吸收水蒸气，干燥氯气，不能吸收氯气，氯气能够进入到装置乙中，因此装置乙内湿润红色布条褪色，与题意不符，①不选；氯气能够与NaOH溶液反应，氯气被吸收，所以装置乙内湿润红色布条不褪色，符合题意，②可选；氯气在饱和食盐水中溶解度较小，氯气能够通过装置甲进入到装置乙内，湿润红色布条褪色，与题意不符，③不选。

12．（2022·浙江宁波六校联盟期中）已知卤素互化物的性质与氯气单质类似，如与水的反应：BrCl＋H2O＝HBrO＋HCl下列关于BrCl的说法错误的是

A．BrCl有强氧化性

B．BrCl能与水发生氧化还原反应

C．BrCl是化合物

D．BrCl能与NaOH溶液反应生成NaBrO、NaCl和H2O

【答案】B

【解析】A项，氯气单质具有强氧化性，依题意，BrCl有强氧化性，正确；B项，依题意，氯气能与水反应，BrCl能与水发生反应：BrCl＋H2O＝HBrO＋HCl，该反应中元素化合价无改变，是非氧化还原反应，错误；C项，BrCl是由两种元素组成的纯净物，属于化合物，正确；D项，氯气能与NaOH反应，依题意，BrCl能与NaOH溶液反应：BrCl＋2NaOH＝NaBrO＋NaCl＋H2O，正确。

13．（2022·江苏宿迁沭阳县期中）将紫色石蕊试液滴入NaOH溶液中，溶液变蓝色，再通入氯气，溶液由蓝色先变成红色，最后颜色慢慢退去，其原因是

①氯气有漂白性  ②氯气与NaOH溶液反应  ③氯气的水溶液呈酸性  ④次氯酸有漂白性  ⑤氯化钠有漂白性

A．①④ B．②③④

C．①②③ D．④⑤

【答案】B

【解析】紫色石蕊试液滴到NaOH溶液中显蓝色，若其中的NaOH消耗完，则蓝色将转为紫色（石蕊试液本身的颜色），若溶液转为酸性，则溶液转为红色。而在具有漂白性物质的作用下，溶液颜色将慢慢消失。当过量Cl2通入该溶液时，由于Cl2与NaOH反应，NaOH被消耗，继续通入的Cl2将与H2O反应生成盐酸和次氯酸，使溶液显酸性，最终在次氯酸分子的作用下，溶液褪色。发生上述变化的原因应为②③④。Cl2、NaCl均不具有漂白性。故答案选B项。

14．（2022·河南平顶山期末）用图1所示装置向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水，振荡，先利用注射器滴加NaOH溶液，再利用注射器滴加稀盐酸，用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图2所示。下列说法错误的是

A．阶段①说明氯气溶于水，溶于水的氯气全部与水反应

B．阶段②的压强变小，该过程发生了氧化还原反应

C．阶段③发生反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋＝Cl2↑＋H2O

D．若将Cl2换成CO2，所得的压强变化趋势与图2相似

【答案】A

【解析】A项，阶段①说明氯气溶于水，但溶于水的氯气只是部分与水反应生成盐酸和次氯酸，错误；B项，阶段②的压强变小，是因为氯气和氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠和水，该过程发生了氧化还原反应，正确；C项，阶段③压强又逐渐增大，说明有气体生成，该气体是氯气，发生反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋＝Cl2↑＋H2O，正确；D项，若将Cl2换成CO2，二氧化碳能溶于水，但溶解度不大，加入氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，最后加入盐酸又产生二氧化碳，因此所得的压强变化趋势与图2相似，正确。

15．（2022·北京丰台期中）气体X的主要成分是Cl2(含有少量水蒸气)，某学习小组用如图装置研究气体X的性质。请回答下列问题：

（1）C中的现象是_____________________；结合化学方程式说明B、C中现象不同的原因_____________________________________________________________________________。

（2）需要在D处连接如图所示装置，气体应该由______(填“a”或“b”)管通入。该装置作用是____________________，用离子方程式表示其原理___________________________。

【答案】（1）有色布条褪色  Cl2没有漂白性，Cl2＋H2O＝HCl＋HClO，HClO有漂白性  （2）b  处理尾气  Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O

【解析】浓硫酸吸收氯气中的水蒸气，干燥氯气，干燥的氯气通入到干燥的有色布条中，有色布条不褪色，通入到湿润的有色布条中，有色布条褪色，尾气中含有氯气，用氢氧化钠溶液吸收。

    （1）干燥氯气通入干燥的有色布条中，有色布条不变色，干燥氯气通入到湿润的有色布条中，氯气先和水反应生成次氯酸，次氯酸将有色布条漂白，看到C中的现象是有色布条褪色；结合化学方程式说明B、C中现象不同的原因Cl2没有漂白性，Cl2＋H2O＝HCl＋HClO，HClO有漂白性；故答案为：有色布条褪色；Cl2没有漂白性，Cl2＋H2O＝HCl＋HClO，HClO有漂白性；（2）D主要是处理尾气装置，应该长进短出，因此气体应该由b管通入。该装置的作用是处理尾气，用离子方程式表示其原理Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O；故答案为：b；处理尾气；Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O。

16．（2022·北京人大附中期末）化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：

（1）氯气是一种_______色的气体；氯气与水反应的化学方程式为____________________；氯水中滴加少量紫色石蕊试液的现象是_____________________________。

（2）氯气和石灰乳反应可以制备漂白粉，漂白粉的有效成分是___________；次氯酸盐与空气中的二氧化碳和水蒸气反应可生成次氯酸，从而发挥漂白和消毒作用，用化学方程式表示漂白粉的漂白和消毒原理____________________________________________。

（3）二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂。一种制备ClO2的方法是用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中，反应的离子方程式为_____________________________；ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(ClO2－)，需将其转化为Cl－除去。下列试剂中，可将ClO2－转化为Cl－的是___________(填字母序号)。

a．FeSO4   b．O3   c．KMnO4   d．SO2

（4）84消毒液与氯气相比具有贮运方便等优点，用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为___________________________________；工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产100 kg该溶液需消耗氯气的质量为_________kg(保留整数)。

【答案】（1）黄绿  Cl2＋H2O＝HCl＋HClO  先变红会褪色  （2）Ca(ClO)2  Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝2HClO＋CaCO3↓  （3）SO2＋2ClO3－＝2ClO2＋SO42－  ad  （4）Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O  20

【解析】（1）氯气是一种黄绿色的气体；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，化学方程式为Cl2＋H2O＝HCl＋HClO；氯水中有氢离子和次氯酸，故滴加少量紫色石蕊试液的现象是先变红会褪色；（2）氯气和石灰乳反应可以制备漂白粉，主要成分是氯化钙和次氯酸钙，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2；次氯酸钙和水、二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸，化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝2HClO＋CaCO3↓；（3）根据题意可知SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中生成ClO2，反应为SO2＋ClO3－―→ClO2＋SO42－，硫的价态升高2价，氯的价态降低1价，由电子守恒1SO2＋2ClO3－―→2ClO2＋1SO42－，该式电荷守恒、质量守恒，故离子方程式为SO2＋2ClO3－＝2ClO2＋SO42－；ClO2－转化为Cl－的过程中，化合价降低，所以需要还原剂，FeSO4、SO2符合条件，故选ad两选项；（4）氯气与烧碱溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O；工业上将氯气通入到30%的氢氧化钠溶液中来制备NaClO溶液，反应的方程式为Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O，设氯气质量为x kg，则消耗的NaOH为 kg，原氢氧化钠质量为(＋100×1%)kg，由NaOH质量守恒：原溶液质量为(100－x)kg，则＋100×1%＝(100－x)×30%，解得x＝20，消耗氯气的质量为20 kg。