2024-2025学年高中化学第四章非金属及其化合物2-1氯气课时作业含解析新人教版必修1

PAGEPAGE8氯气时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题5分，共50分)1．下列有关Cl2的叙述中不正确的是(C)A．氯水能够使石蕊溶液先变红后褪色，说明氯水中存在H＋和漂白性物质B．在加压条件下，氯气转化为液氯，可贮存于钢瓶中，便于运输和运用C．舍勒在试验中意外地发觉了一种黄绿色气体，并将该气体的组成元素命名为氯D．氯气常用于自来水的消毒、农药的生产、药物的合成等领域解析：Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，前者电离出H＋，使石蕊溶液先变红，后者具有强氧化性和漂白性，所以石蕊溶液先变红后褪色，A正确；氯气易液化，在加压条件下可以转化为液氯，液氯在常温下不与铁反应，故可贮存于钢瓶中，便于运输和运用，B正确；舍勒在试验中意外地发觉了一种黄绿色气体，当时他并未确认该气体的组成成分，后经化学家戴维确认该气体只含有一种元素并将该元素命名为氯，C错误；Cl2的用途广泛，可用于自来水的消毒、农药的生产、药物的合成等领域，D正确。2．下列关于氯气及其化合物的叙述不正确的是(B)A．新制氯水久置后酸性增加B．因为氯气有毒，所以可用于杀菌、消毒、漂白C．除去氯气中少量氯化氢可使气体通过饱和食盐水D．新制备的氯水可使蓝色石蕊溶液先变红后褪色解析：新制氯水久置后，弱酸HClO分解生成强酸盐酸，酸性增加，A正确；氯气可用于杀菌、消毒、漂白是因为氯气遇水生成了次氯酸，而不是氯气自身起作用，B不正确；因氯气不溶于饱和食盐水，而氯化氢能溶于饱和食盐水，所以可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢，C正确；因新制备的氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，所以蓝色石蕊溶液先变红后褪色，D正确。3．下列试验过程中，不会产生气体的是(C)解析：A项，新制氯水中的HClO见光分解生成氧气；B项，新制氯水中的H＋与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2；C项，新制氯水中的Cl2与NaBr反应生成Br2和NaCl，没有气体产生；D项，H2O与Na2O2反应生成O2。4．如图所示：若关闭Ⅰ阀，打开Ⅱ阀，让一种含氯气的气体经过甲瓶后，通入乙瓶，布条不褪色；若关闭Ⅱ阀，打开Ⅰ阀，再通入这种气体，布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是(C)①浓H2SO4②NaOH溶液③KI溶液④饱和NaCl溶液A．②B．②③C．①②③D．①②④解析：由题中信息知通入气体为Cl2、H2O的混合气体，潮湿的氯气能使红色布条褪色，但氯气通过浓H2SO4干燥后，不能使红色布条褪色；氯气经过NaOH溶液被汲取，不能使红色布条褪色；氯气经过KI溶液：2KI＋Cl2=2KCl＋I2，氯气被汲取，不能使红色布条褪色；氯气不溶于饱和NaCl溶液，通过饱和NaCl溶液的氯气能使红色布条褪色，C项正确。5．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列试验现象和结论一样且正确的是(B)A．向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在B．溶液呈浅黄绿色，且有剧烈刺激性气味，说明有Cl2分子存在C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水浅黄绿色消逝，说明有HClO分子存在解析：氯水中使有色布条褪色的是HClO分子；呈浅黄绿色的是Cl2分子；能与AgNO3反应生成白色沉淀的是Cl－，但前提是不能加入盐酸酸化(引入了Cl－)；加入NaOH溶液，NaOH与Cl2、HCl、HClO都发生反应，最终使Cl2消耗完而失去浅黄绿色。6．依据氯水分别与如图四种物质发生的反应选择正确的表述(A)A．a反应的离子方程式可能是2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－B．b反应中产生无色无味气体，说明HClO的酸性强于H2CO3C．由c反应的现象知可以干脆利用硝酸银溶液检验Cl－D．d反应的最终现象是紫色石蕊溶液褪色，因为Cl2具有漂白性解析：亚铁离子、溴离子均可以被氯气氧化，则a反应的离子方程式可能是2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－，A正确；氯水中的盐酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体，HClO的酸性弱于H2CO3，B错误；与硝酸银溶液反应产生白色沉淀的不肯定为氯离子，不能干脆用硝酸银溶液检验Cl－，C错误；d反应的最终现象是紫色石蕊溶液褪色，是因为次氯酸具有漂白性，氯气没有漂白性，D错误。7．某化学爱好小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是(C)A．A中可用分液漏斗代替长颈漏斗B．A中缺少加热装置C．B中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2D．D中盛放的NaOH溶液可以汲取尾气解析：A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避开盐酸挥发，气体逸出，同时便于限制反应速率，A正确；二氧化锰和浓盐酸须要加热才能反应生成氯气，须要添加加热装置，B正确；B中盛放的NaOH溶液汲取氯气，不能净化Cl2，可以用饱和食盐水净化氯气，C错误；氢氧化钠溶液与氯气反应，可以汲取氯气，防止污染空气，D正确。8．下列说法正确的是(B)A．向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色B．欲除去Cl2中的少量HCl气体，可将此混合气体通入盛有饱和食盐水的洗气瓶C．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2，应密封保存D．试验室用MnO2和稀HCl加热法制取Cl2时，若有14.6gHCl参与反应，则可制得3.55gCl2解析：A中新制的氯水中，Cl2有一部分与水发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，而久置的氯水，由于HClO见光分解，溶液中HClO浓度渐渐减小，使Cl2与水的反应直至趋于完全，最终溶液将变为盐酸溶液，不含有HClO，有酸性而无漂白性，因此，向久置氯水中滴入石蕊试液，溶液只变红而不褪色；B中将Cl2和HCl的混合气体通入饱和食盐水中，HCl因易溶于水而被汲取掉，Cl2虽然能溶于水中，但由于饱和食盐水中Cl－浓度大，使Cl2与H2O反应受到抑制，从而削减了Cl2被水汲取的量，故B正确；C中Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分，CaCl2不是，但为了避开漂白粉因与空气接触而变质，漂白粉应密封保存；D项MnO2与浓盐酸加热才能生成Cl2。9．下列关于消毒剂(主要成分是NaClO)的运用和保存不正确的是(D)A．将消毒液放在阴凉、避光的地方B．盛混合液的容器盖上可留一个透气小孔C．在运用时，要适当稀释，消毒液不是越浓越好D．可与洁厕剂(含有浓盐酸)混合运用解析：NaClO水解产生HClO，受光照会分解出O2，故应放在阴凉避光的地方，容器盖上可留一个透气小孔，运用时适当稀释消毒效果好且对环境无污染。10．将肯定量的Cl2通入肯定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应(已知反应过程放热)，生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO－和ClOeq\o\al(－,3)两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的改变示意图如图所示。下列说法不正确的是(C)A．Cl2和苛性钾溶液在不同温度下可能发生不同反应B．反应中转移电子数为0.21NAC．原苛性钾溶液中KOH的物质的量无法确定D．生成物中Cl－的物质的量为0.21mol解析：依据图象知，氯气和氢氧化钾反应先生成次氯酸钾，随着温度的上升，氯气和氢氧化钾反应生成氯酸钾，A正确；该反应中转移电子的物质的量＝0.06mol×(1－0)＋0.03mol×(5－0)＝0.21mol，B正确；依据电子转移守恒可知生成的氯离子n(Cl－)＝0.06mol×(1－0)＋0.03mol×(5－0)＝0.21mol，D正确；据物料守恒可知n(K＋)＝n(Cl－)＋n(ClO－)＋n(ClOeq\o\al(－,3))＝0.21mol＋0.06mol＋0.03mol＝0.3mol，氢氧化钾的物质的量＝0.3mol，C错误。二、非选择题(共50分)11．(18分)为了证明在试验室制备得到的Cl2中会混有HCl，甲同学设计了如图所示的试验装置，按要求回答下列问题。(1)请依据甲同学的示意图，所需试验装置从左至右的连接依次为装置②→④→③→①。(2)装置②中主要玻璃仪器的名称为圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯。(3)试验室制备Cl2的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up15(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(4)装置③中Cu的作用：Cl2＋Cueq\o(=,\s\up15(△))CuCl2(用化学方程式表示)。(5)乙同学认为甲同学试验设计仍旧存在缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为此，乙同学提出气体通入装置①之前，要加装一个检验装置⑤，以证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。你认为装置⑤应放入潮湿的KI淀粉试纸。(6)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置，只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成紫色石蕊试液，假如视察到溶液只变红，不褪色的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出来。解析：(1)要验证明验室制得的Cl2中会混有HCl，因为制得的氯气中除了有氯化氢外还有水蒸气，所以要先用浓硫酸干燥，再用灼热的铜汲取氯气，然后用硝酸银溶液检验HCl的存在，所以连接依次为②→④→③→①。(2)依据装置图可知装置②中主要的玻璃仪器名称为圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯。(4)装置③中Cu主要是除去氯气，以便于检验氯化氢，反应方程式为Cl2＋Cueq\o(=,\s\up15(△))CuCl2。(5)依据(1)中的分析可知，假如铜没有将氯气完全汲取，最终通入AgNO3溶液中使溶液产生沉淀的就不肯定是氯化氢了，所以为了确保试验结论的牢靠性，应解除氯气的干扰，故应检验氯气是否除尽，检验氯气通常用潮湿的KI淀粉试纸，所以气体通入装置①之前，要加装一个检验装置⑤，以证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，装置⑤应放入潮湿的KI淀粉试纸。(6)将原来烧杯中的AgNO3溶液换成紫色石蕊试液，假如溶液先变红再褪色，则说明气体中有氯气，假如溶液只变红，不褪色，则说明制Cl2时有HCl挥发出来。12．(12分)某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究，已知FeCl3在100℃左右时升华。(1)装置的连接依次为a→g→h→d→e→b→c→f。(2)装置D的作用为汲取过量的氯气；试剂X为饱和食盐水。(3)硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接，缘由是防止堵塞。(4)B中的反应起先前，需解除装置中的空气，应实行的方法是A中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充溢装置，再起先加热B。解析：(1)试验室用浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢和水，浓硫酸具有吸水性能作氯气干燥剂、碱石灰具有碱性而汲取氯气、饱和食盐水汲取氯化氢，装置排列依次为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理，所以装置连接依次为a→g→h→d→e→b→c→f。(2)浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢易溶于水，而氯气在饱和食盐水中溶解度很小，所以选择饱和食盐水除去氯气中的氯化氢；氯气有毒，能与碱反应，可以用碱石灰汲取过量的氯气。(3)Fe在氯气中燃烧生成棕褐色烟，棕褐色烟冷却易生成固体，导管较细，易堵塞，所以硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接。(4)B中的反应起先前，需解除装置中的空气，防止氧气和铁反应生成铁的氧化物而产生杂质，所以B中的反应起先前，必需解除装置中的空气，其方法是A中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充溢装置，再起先加热B。13．(20分)如图是某探讨性学习小组设计的制取氯气，并以氯气为反应物进行特定反应的装置。(1)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是：a→c→b→d。(2)试验起先先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2充溢整个装置，再点燃D处酒精灯。Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为2Cl2＋C＋2H2O(g)eq\o(=,\s\up15(△))4HCl＋CO2。为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是加入的浓硫酸溶于水能放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气，从而供应足量的水蒸气，满意D中反应的须要。(3)D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升，B的作用是贮存少量Cl2，避开Cl2对环境造成污染。(4)用量筒量取20mLE中溶液，倒入气密性良好的分液漏斗中，然后再注入10mLCCl4，盖好玻璃塞，振荡，静置于铁架台上(如下图)，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是下层液(填“上层液”或“下层液”)，再装入如图所示的烧杯中，能使有色布条褪色的是上层液(填“上层液”或“下层液”)。(5)在A、B、C、D、E装置中有一处须要改进，说明须要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图D中反应生成的HCl气体极易溶于水，E中易发生倒吸。答案：解析：(1)由于D装置加热，假如C中的导气管短进长出，会将水排进D中，引起炸裂，因此应当进步短出。(2)由于D中反应生成了CO2和HCl，有