2024-2025學年高中化學第四章非金屬及其化合物2-1氯氣課時作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGEPAGE8氯氣時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題5分，共50分)1．下列有關(guān)Cl2的敘述中不正確的是(C)A．氯水能夠使石蕊溶液先變紅后褪色，說明氯水中存在H＋和漂白性物質(zhì)B．在加壓條件下，氯氣轉(zhuǎn)化為液氯，可貯存于鋼瓶中，便于運輸和運用C．舍勒在試驗中意外地發(fā)覺了一種黃綠色氣體，并將該氣體的組成元素命名為氯D．氯氣常用于自來水的消毒、農(nóng)藥的生產(chǎn)、藥物的合成等領(lǐng)域解析：Cl2與H2O反應生成HCl和HClO，前者電離出H＋，使石蕊溶液先變紅，后者具有強氧化性和漂白性，所以石蕊溶液先變紅后褪色，A正確；氯氣易液化，在加壓條件下可以轉(zhuǎn)化為液氯，液氯在常溫下不與鐵反應，故可貯存于鋼瓶中，便于運輸和運用，B正確；舍勒在試驗中意外地發(fā)覺了一種黃綠色氣體，當時他并未確認該氣體的組成成分，后經(jīng)化學家戴維確認該氣體只含有一種元素并將該元素命名為氯，C錯誤；Cl2的用途廣泛，可用于自來水的消毒、農(nóng)藥的生產(chǎn)、藥物的合成等領(lǐng)域，D正確。2．下列關(guān)于氯氣及其化合物的敘述不正確的是(B)A．新制氯水久置后酸性增加B．因為氯氣有毒，所以可用于殺菌、消毒、漂白C．除去氯氣中少量氯化氫可使氣體通過飽和食鹽水D．新制備的氯水可使藍色石蕊溶液先變紅后褪色解析：新制氯水久置后，弱酸HClO分解生成強酸鹽酸，酸性增加，A正確；氯氣可用于殺菌、消毒、漂白是因為氯氣遇水生成了次氯酸，而不是氯氣自身起作用，B不正確；因氯氣不溶于飽和食鹽水，而氯化氫能溶于飽和食鹽水，所以可用飽和食鹽水除去氯氣中少量的氯化氫，C正確；因新制備的氯水中含有鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，所以藍色石蕊溶液先變紅后褪色，D正確。3．下列試驗過程中，不會產(chǎn)生氣體的是(C)解析：A項，新制氯水中的HClO見光分解生成氧氣；B項，新制氯水中的H＋與發(fā)酵粉中的NaHCO3反應生成CO2；C項，新制氯水中的Cl2與NaBr反應生成Br2和NaCl，沒有氣體產(chǎn)生；D項，H2O與Na2O2反應生成O2。4．如圖所示：若關(guān)閉Ⅰ閥，打開Ⅱ閥，讓一種含氯氣的氣體經(jīng)過甲瓶后，通入乙瓶，布條不褪色；若關(guān)閉Ⅱ閥，打開Ⅰ閥，再通入這種氣體，布條褪色。甲瓶中所盛的試劑可能是(C)①濃H2SO4②NaOH溶液③KI溶液④飽和NaCl溶液A．②B．②③C．①②③D．①②④解析：由題中信息知通入氣體為Cl2、H2O的混合氣體，潮濕的氯氣能使紅色布條褪色，但氯氣通過濃H2SO4干燥后，不能使紅色布條褪色；氯氣經(jīng)過NaOH溶液被汲取，不能使紅色布條褪色；氯氣經(jīng)過KI溶液：2KI＋Cl2=2KCl＋I2，氯氣被汲取，不能使紅色布條褪色；氯氣不溶于飽和NaCl溶液，通過飽和NaCl溶液的氯氣能使紅色布條褪色，C項正確。5．在氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應中表現(xiàn)各自的性質(zhì)。下列試驗現(xiàn)象和結(jié)論一樣且正確的是(B)A．向氯水中加入有色布條，一會兒有色布條褪色，說明溶液中有Cl2存在B．溶液呈淺黃綠色，且有劇烈刺激性氣味，說明有Cl2分子存在C．先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水淺黃綠色消逝，說明有HClO分子存在解析：氯水中使有色布條褪色的是HClO分子；呈淺黃綠色的是Cl2分子；能與AgNO3反應生成白色沉淀的是Cl－，但前提是不能加入鹽酸酸化(引入了Cl－)；加入NaOH溶液，NaOH與Cl2、HCl、HClO都發(fā)生反應，最終使Cl2消耗完而失去淺黃綠色。6．依據(jù)氯水分別與如圖四種物質(zhì)發(fā)生的反應選擇正確的表述(A)A．a(chǎn)反應的離子方程式可能是2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－B．b反應中產(chǎn)生無色無味氣體，說明HClO的酸性強于H2CO3C．由c反應的現(xiàn)象知可以干脆利用硝酸銀溶液檢驗Cl－D．d反應的最終現(xiàn)象是紫色石蕊溶液褪色，因為Cl2具有漂白性解析：亞鐵離子、溴離子均可以被氯氣氧化，則a反應的離子方程式可能是2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－，A正確；氯水中的鹽酸與碳酸鈉反應產(chǎn)生二氧化碳氣體，HClO的酸性弱于H2CO3，B錯誤；與硝酸銀溶液反應產(chǎn)生白色沉淀的不肯定為氯離子，不能干脆用硝酸銀溶液檢驗Cl－，C錯誤；d反應的最終現(xiàn)象是紫色石蕊溶液褪色，是因為次氯酸具有漂白性，氯氣沒有漂白性，D錯誤。7．某化學愛好小組利用MnO2和濃鹽酸及如圖裝置制備Cl2。下列分析中不正確的是(C)A．A中可用分液漏斗代替長頸漏斗B．A中缺少加熱裝置C．B中盛放的NaOH溶液可以凈化Cl2D．D中盛放的NaOH溶液可以汲取尾氣解析：A中可用分液漏斗代替長頸漏斗，避開鹽酸揮發(fā)，氣體逸出，同時便于限制反應速率，A正確；二氧化錳和濃鹽酸須要加熱才能反應生成氯氣，須要添加加熱裝置，B正確；B中盛放的NaOH溶液汲取氯氣，不能凈化Cl2，可以用飽和食鹽水凈化氯氣，C錯誤；氫氧化鈉溶液與氯氣反應，可以汲取氯氣，防止污染空氣，D正確。8．下列說法正確的是(B)A．向久置的氯水中滴入紫色石蕊試液，溶液先變紅后褪色B．欲除去Cl2中的少量HCl氣體，可將此混合氣體通入盛有飽和食鹽水的洗氣瓶C．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2，應密封保存D．試驗室用MnO2和稀HCl加熱法制取Cl2時，若有14.6gHCl參與反應，則可制得3.55gCl2解析：A中新制的氯水中，Cl2有一部分與水發(fā)生反應：Cl2＋H2OHCl＋HClO，而久置的氯水，由于HClO見光分解，溶液中HClO濃度漸漸減小，使Cl2與水的反應直至趨于完全，最終溶液將變?yōu)辂}酸溶液，不含有HClO，有酸性而無漂白性，因此，向久置氯水中滴入石蕊試液，溶液只變紅而不褪色；B中將Cl2和HCl的混合氣體通入飽和食鹽水中，HCl因易溶于水而被汲取掉，Cl2雖然能溶于水中，但由于飽和食鹽水中Cl－濃度大，使Cl2與H2O反應受到抑制，從而削減了Cl2被水汲取的量，故B正確；C中Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分，CaCl2不是，但為了避開漂白粉因與空氣接觸而變質(zhì)，漂白粉應密封保存；D項MnO2與濃鹽酸加熱才能生成Cl2。9．下列關(guān)于消毒劑(主要成分是NaClO)的運用和保存不正確的是(D)A．將消毒液放在陰涼、避光的地方B．盛混合液的容器蓋上可留一個透氣小孔C．在運用時，要適當稀釋，消毒液不是越濃越好D．可與潔廁劑(含有濃鹽酸)混合運用解析：NaClO水解產(chǎn)生HClO，受光照會分解出O2，故應放在陰涼避光的地方，容器蓋上可留一個透氣小孔，運用時適當稀釋消毒效果好且對環(huán)境無污染。10．將肯定量的Cl2通入肯定濃度的苛性鉀溶液中，兩者恰好完全反應(已知反應過程放熱)，生成物中有三種含氯元素的離子，其中ClO－和ClOeq\o\al(－,3)兩種離子的物質(zhì)的量(n)與反應時間(t)的改變示意圖如圖所示。下列說法不正確的是(C)A．Cl2和苛性鉀溶液在不同溫度下可能發(fā)生不同反應B．反應中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.21NAC．原苛性鉀溶液中KOH的物質(zhì)的量無法確定D．生成物中Cl－的物質(zhì)的量為0.21mol解析：依據(jù)圖象知，氯氣和氫氧化鉀反應先生成次氯酸鉀，隨著溫度的上升，氯氣和氫氧化鉀反應生成氯酸鉀，A正確；該反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量＝0.06mol×(1－0)＋0.03mol×(5－0)＝0.21mol，B正確；依據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知生成的氯離子n(Cl－)＝0.06mol×(1－0)＋0.03mol×(5－0)＝0.21mol，D正確；據(jù)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，氫氧化鉀的物質(zhì)的量＝0.3mol，C錯誤。二、非選擇題(共50分)11．(18分)為了證明在試驗室制備得到的Cl2中會混有HCl，甲同學設計了如圖所示的試驗裝置，按要求回答下列問題。(1)請依據(jù)甲同學的示意圖，所需試驗裝置從左至右的連接依次為裝置②→④→③→①。(2)裝置②中主要玻璃儀器的名稱為圓底燒瓶、分液漏斗、酒精燈。(3)試驗室制備Cl2的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up15(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(4)裝置③中Cu的作用：Cl2＋Cueq\o(=,\s\up15(△))CuCl2(用化學方程式表示)。(5)乙同學認為甲同學試驗設計仍舊存在缺陷，不能證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為此，乙同學提出氣體通入裝置①之前，要加裝一個檢驗裝置⑤，以證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。你認為裝置⑤應放入潮濕的KI淀粉試紙。(6)丙同學看到甲同學設計的裝置后提出無需多加裝置，只需將原來燒杯中的AgNO3溶液換成紫色石蕊試液，假如視察到溶液只變紅，不褪色的現(xiàn)象，則證明制Cl2時有HCl揮發(fā)出來。解析：(1)要驗證明驗室制得的Cl2中會混有HCl，因為制得的氯氣中除了有氯化氫外還有水蒸氣，所以要先用濃硫酸干燥，再用灼熱的銅汲取氯氣，然后用硝酸銀溶液檢驗HCl的存在，所以連接依次為②→④→③→①。(2)依據(jù)裝置圖可知裝置②中主要的玻璃儀器名稱為圓底燒瓶、分液漏斗、酒精燈。(4)裝置③中Cu主要是除去氯氣，以便于檢驗氯化氫，反應方程式為Cl2＋Cueq\o(=,\s\up15(△))CuCl2。(5)依據(jù)(1)中的分析可知，假如銅沒有將氯氣完全汲取，最終通入AgNO3溶液中使溶液產(chǎn)生沉淀的就不肯定是氯化氫了，所以為了確保試驗結(jié)論的牢靠性，應解除氯氣的干擾，故應檢驗氯氣是否除盡，檢驗氯氣通常用潮濕的KI淀粉試紙，所以氣體通入裝置①之前，要加裝一個檢驗裝置⑤，以證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種，裝置⑤應放入潮濕的KI淀粉試紙。(6)將原來燒杯中的AgNO3溶液換成紫色石蕊試液，假如溶液先變紅再褪色，則說明氣體中有氯氣，假如溶液只變紅，不褪色，則說明制Cl2時有HCl揮發(fā)出來。12．(12分)某學習小組的同學對氯氣與鐵的反應及產(chǎn)物進行了如下探究，已知FeCl3在100℃左右時升華。(1)裝置的連接依次為a→g→h→d→e→b→c→f。(2)裝置D的作用為汲取過量的氯氣；試劑X為飽和食鹽水。(3)硬質(zhì)玻璃管與收集器之間沒有用導管連接，緣由是防止堵塞。(4)B中的反應起先前，需解除裝置中的空氣，應實行的方法是A中的反應進行一段時間后，看到黃綠色氣體充溢裝置，再起先加熱B。解析：(1)試驗室用濃鹽酸與二氧化錳加熱制備氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫和水，濃硫酸具有吸水性能作氯氣干燥劑、堿石灰具有堿性而汲取氯氣、飽和食鹽水汲取氯化氫，裝置排列依次為氣體的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應→尾氣處理，所以裝置連接依次為a→g→h→d→e→b→c→f。(2)濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，而氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，所以選擇飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫；氯氣有毒，能與堿反應，可以用堿石灰汲取過量的氯氣。(3)Fe在氯氣中燃燒生成棕褐色煙，棕褐色煙冷卻易生成固體，導管較細，易堵塞，所以硬質(zhì)玻璃管與收集器之間沒有用導管連接。(4)B中的反應起先前，需解除裝置中的空氣，防止氧氣和鐵反應生成鐵的氧化物而產(chǎn)生雜質(zhì)，所以B中的反應起先前，必需解除裝置中的空氣，其方法是A中的反應進行一段時間后，看到黃綠色氣體充溢裝置，再起先加熱B。13．(20分)如圖是某探討性學習小組設計的制取氯氣，并以氯氣為反應物進行特定反應的裝置。(1)要將C裝置接入B和D之間，正確的接法是：a→c→b→d。(2)試驗起先先點燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl2充溢整個裝置，再點燃D處酒精燈。Cl2通過C裝置后進入D，D裝置內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應，生成CO2和HCl(g)，發(fā)生反應的化學方程式為2Cl2＋C＋2H2O(g)eq\o(=,\s\up15(△))4HCl＋CO2。為了使C裝置發(fā)揮更好的作用，可向燒杯中加入濃硫酸，加入濃硫酸的作用是加入的濃硫酸溶于水能放出大量的熱，有利于試管中的水變?yōu)樗魵?，從而供應足量的水蒸氣，滿意D中反應的須要。(3)D處反應完畢后，關(guān)閉旋塞K，移去兩個酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl2產(chǎn)生，此時B中的現(xiàn)象是瓶中液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升，B的作用是貯存少量Cl2，避開Cl2對環(huán)境造成污染。(4)用量筒量取20mLE中溶液，倒入氣密性良好的分液漏斗中，然后再注入10mLCCl4，蓋好玻璃塞，振蕩，靜置于鐵架臺上(如下圖)，等分層后取上層液和下層液，呈黃綠色的是下層液(填“上層液”或“下層液”)，再裝入如圖所示的燒杯中，能使有色布條褪色的是上層液(填“上層液”或“下層液”)。(5)在A、B、C、D、E裝置中有一處須要改進，說明須要改進的理由并在方框中畫出改進后的裝置圖D中反應生成的HCl氣體極易溶于水，E中易發(fā)生倒吸。答案：解析：(1)由于D裝置加熱，假如C中的導氣管短進長出，會將水排進D中，引起炸裂，因此應當進步短出。(2)由于D中反應生成了CO2和HCl，有