高中化学课时评价练专题3第一单元第1课时氯气的制备性质及应用

十一氯气的制备、性质及应用【基础达标】(40分钟70分)一、选择题(本题包括8小题，每小题5分，共40分)1．(2021·泰州高一检测)饱和氯水长期放置后，下列微粒在溶液中不减少的是()A．HClOB．Cl－C．Cl2D．ClO－【解析】选B。饱和氯水中存在：Cl2＋H2OHCl＋HClO，长时间放置时，HClO见光分解，2HClOeq\o(=,\s\up7(光))2HCl＋O2↑，HClO、ClO－减少，生成HCl，Cl－增多，HClO不断消耗时，Cl2会不断溶于水中，Cl2分子减少。2．(2021·南宁高一检测)实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：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，固定好铁圈，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检查气密性；⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。最好的实验操作顺序是()A．②③④①⑤ B．②①③⑤④C．②①⑤④③ D．②①③④⑤【解析】选C。实验装置的安装顺序一般为“从下到上(即放铁架台→放酒精灯→根据灯焰的大致高度确定铁圈位置)，从左到右”，且制备气体时，加入药品前应检查装置的气密性。3．用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上，观察到的现象是()【解析】选B。氯水显酸性，同时氯水具有漂白作用。4．将足量新制氯水分别滴加到下列溶液或滤纸上，对所观察到的现象描述合理的一组是()选项AgNO3溶液蓝色石蕊试纸Na2CO3溶液A产生沉淀变红有气泡B无明显现象变红产生沉淀C产生沉淀先变红后褪色有气泡D产生沉淀先变红后褪色产生沉淀【解析】选C。新制氯水中含有Cl2、H＋、Cl－、HClO等微粒，滴入AgNO3溶液时，Cl－与Ag＋反应生成AgCl白色沉淀；滴到蓝色石蕊试纸上，H＋使其变红，而后HClO又将其氧化而褪色；滴到Na2CO3溶液中，H＋与COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))反应生成H2O和CO2，故有气泡产生，答案为C项。【补偿训练】下列实验过程中，不会产生气体的是()【解析】选C。A项，新制氯水中的HClO见光分解生成氧气，不符合题意；B项，新制氯水中的H＋与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2，不符合题意；C项，新制氯水中的Cl2与NaBr反应生成Br2和NaCl，没有气体产生，符合题意；D项，H2O与Na2O2反应生成O2，不符合题意。5．(2021·南通高一检测)下列制取Cl2、净化、收集并验证某些性质的装置和原理能达到实验目的的是()【解析】选D。A项，缺少加热装置，错误；B项，NaOH可以将Cl2和HCl均吸收，错误；C项，Cl2可以被碱石灰吸收，错误；D项，Cl2与KI反应生成I2，遇淀粉变蓝，可用于检验Cl2是否收集满，正确。6．(2021·扬州高一检测)关于氯气的实验装置能达到实验目的的是()①出现苍白色火焰，集气瓶口有白雾②若气球干瘪，证明Cl2可与NaOH反应③可证明氯气具有漂白性④通电一段时间后，收集a处气体，可做爆鸣实验A．①②B．①③C．②③D．①④【解析】选D。①H2可以在Cl2中安静的燃烧，①装置能达到实验目的；②若气球干瘪，说明平底烧瓶中气体压强比瓶外压强大。而Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O反应气体体积减小，气压减小，所以Cl2与NaOH反应气球会膨胀，②装置不能达到实验目的；③潮湿布条中的水与干燥的Cl2反应生成HClO，HClO能漂白有色布条，所以该实验无法证明氯气具有漂白性，③装置不能达到实验目的；④电极a为阴极，产生H2，点燃可以有爆鸣声，④装置能达到实验目的；答案选D。7．(2021·宁德高一检测)同学们用手持技术对新制饱和氯水在光照条件下0～150s内的导电率进行监测，下列图像正确的是()【解析】选A。饱和氯水中存在如下平衡：①Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO；②HClOH＋＋ClO－，HClO不稳定分解：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5())2HCl＋O2↑，水中的HClO最终会变为盐酸，所以当溶液的体积不变，溶液中的离子随着饱和氯水变为盐酸，离子浓度逐渐增大，溶液的导电能力与离子浓度成正比，所以饱和氯水在光照条件下0～150s内的导电率逐渐增大，最终会变为盐酸，导电率不变，故选项A符合。8．(2021·杭州高一检测)如图所示，从A处通入新制备的Cl2，关闭B阀时，C处的红色布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处红色布条逐渐褪色。D中装的是()①浓硫酸 ②NaOH溶液③H2O ④饱和NaCl溶液A．①③B．②④C．①②D．③④【解析】选C。本题解题关键在于明确HClO有漂白作用，干燥的Cl2不具备漂白作用。应先判断A处通入的Cl2是否带有水蒸气。根据B阀门打开时，红色布条褪色，说明A处Cl2为潮湿的；潮湿的Cl2在B阀关闭时通过D，看不到C处红色布条有明显变化，说明D处溶液吸收了氯气或者吸收了潮湿氯气中的水蒸气。因此正确选项为C。二、非选择题(本题包括2小题，共30分)9．(15分)(2021·无锡高一检测)实验室以石灰乳和氯气为原料制备漂白粉的过程如下：在烧瓶和烧杯中(实验装置如图1)均加入一定量石灰乳和水，搅拌，通入氯气和空气混合气体，反应20min。停止通入气体，充分搅拌，取出糊状物，避光，晾干，密封保存。(1)石灰乳和氯气反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)图1中通入空气的目的是__________；烧杯中石灰乳的作用是______________________________________。(3)石灰乳吸收氯气放出热量。实验中控温的方法是________________________________________________________________________。(4)在不控温的条件下，石灰乳吸收氯气的产物随时间的变化如图2所示。则制备漂白粉过程中发生的副反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)Cl2和Ca(OH)2制备漂白粉。(2)当Cl2的浓度较大时，可能吸收不充分，通入空气是为了减小Cl2的浓度，以便于充分吸收Cl2。没有吸收的Cl2要进行尾气处理。(3)由于反应放热，所以可以用水浴加热。(4)由图像知，副产物为Ca(ClO3)2，Cl2和Ca(OH)2反应生成CaCl2和Ca(ClO3)2。答案：(1)2Ca(OH)2＋2Cl2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O(2)稀释Cl2，使Cl2能充分和石灰乳反应吸收Cl2，防止Cl2污染空气(3)水浴加热(4)6Ca(OH)2＋6Cl2eq\o(=,\s\up7(△))Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O10．(15分)为了探究氯水能否和碳酸钙发生化学反应，某学生设计如下实验：实验一：向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石，并充分振荡，观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生气体。实验二：取实验一后锥形瓶中清液，进行如下实验：①该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。②该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。③该清液中滴加盐酸可产生大量气体。实验三：该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体做进一步检验。回答下列问题：(1)在实验二中，清液滴在有色布条上有极强的漂白作用说明该清液中含有_______________________________________________________________(写化学式)；清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀说明该清液中含有________；清液中滴加盐酸产生的气体是________(用化学式表示)。(2)实验三中，洗气装置内的洗涤液一般用______溶液，用________装置收集。(3)该学生通过上述实验，写出了氯水和碳酸钙反应的化学方程式：______________________________________________________________。【解析】氯气溶于水，发生反应：Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO，生成的HCl与CaCO3发生反应：2HCl＋CaCO3=CaCl2＋CO2↑＋H2O，滴加盐酸产生Cl2，反应：HCl＋HClO=Cl2↑＋H2O。实验三中为了减少Cl2的溶解用饱和NaCl溶液吸收杂质气体，用排液法收集气体，应将导管口插入试管口。答案：(1)HClOCa2＋Cl2(2)饱和NaClB(3)CaCO3＋2Cl2＋H2O=2HClO＋CaCl2＋CO2↑【能力进阶】(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题，每小题6分，共12分)11．(2021·东营高一检测)下列物质转化不能通过一步反应直接实现的是()FeCl2eq\o(→,\s\up7(①))Cl2eq\o(→,\s\up7(②))Ca(ClO)2eq\o(→,\s\up7(③))HClOeq\o(→,\s\up7(④))O2A．①B.②C.③D.④【解析】选A。A、①氯气与铁在点燃条件下反应生成氯化铁，不能一步到位生成氯化亚铁，选项A选；B、②氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，可以一步反应直接实现，选项B不选；C、③次氯酸钙与二氧化碳和水反应生成碳酸钙和次氯酸，可以一步反应直接实现，选项C不选；D、④次氯酸溶液在光照条件下分解生成盐酸和氧气，可以一步反应直接实现，选项D不选。12．(2021·北京顺义区高一检测)某同学设计用下图的装置制备少量的AlCl3(易和水蒸气反应)。下列说法错误的是()A．B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液，其作用是除去氯气中的HClB．装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入E中C．用50mL12mol·L－1的盐酸与足量的MnO2反应，所得氯气可以制取26.7gAlCl3D．实验过程中应先点燃A处的酒精灯，再点燃D处的酒精灯【解析】选C。实验室是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气，含有杂质气体氯化氢和水蒸气，氯化氢极易溶于水，而氯气在饱和食盐水中溶解度很小，因此B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液，其作用是除去氯气中的HCl，A正确；因为AlCl3易与水蒸气反应，所以铝和氯气反应必须在干燥的环境下进行，因此装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入E中，B正确；用50mL12mol·L－1的盐酸与足量的MnO2反应，由于浓盐酸不断消耗，变为稀盐酸，与二氧化锰不反应，所以50mL12mol·L－1的盐酸产生氯气的量小于0.15mol，因此氯气与铝反应生成氯化铝的量少于0.1mol，质量小于13.35g，C错误；实验过程中应先点燃A处的酒精灯，反应产生氯气，利用氯气排净装置内的空气，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯，反应进行，D正确。二、非选择题(本题包括1小题，共18分)13．(2021·苏州高一检测)实验室欲用二氧化锰与浓盐酸等药品制备干燥纯净的氯气，设计了如图的实验装置：(1)写出装置Ⅰ中发生反应的化学方程式：____________________________。(2)装置Ⅱ、装置Ⅲ应盛放的试剂分别是________、__________，装置Ⅴ的作用是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验室模拟工业制取氯气，装置如图所示。①该反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________。②利用上述电解产物，可制备一种消毒液，此消毒液的工作原理可用化学方程式表示为____________________。③若在a口收集到的气体为2L，则同样条件下在b口收集到的气体体积____________(填“>”“<”或“＝”)2L，其原因是