高中化学42氯气的性质第1课时练习新人教版必修1.docx
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高中化学42氯气的性质第1课时练习新人教版必修1
富集在海水中的元素——氯
第1课时 氯气的性质
1．氯的原子结构及存在
（1）氯的原子结构。
氯的原子结构示意图为
，氯原子容易得到一个电子而形成Cl－，表现为典型的非金属性。
（2）氯的存在形态
氯在自然界中以化合态存在，主要以NaCl的形式存在。
2．氯气的物理性质
颜色
状态
气味
毒性
溶解性（25℃）
黄绿色
气体
刺激性气味
有毒
1体积水溶解约2体积氯气
3.氯气的化学性质
Cl2的化学性质很活泼，具有很强的氧化性。
（1）主要反应（在下面的横线上写出反应的化学方程式）。
（2）漂白剂的制取。
①制取漂白液：
反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，漂白液的有效成分是NaClO。
②制取漂白粉：
反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O，漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2。
漂白粉失效的原因
由于Ca（ClO）2易与CO2、H2O反应生成HClO，而HClO不稳定，见光易分解，导致漂白粉失效，反应方程式为Ca（ClO）2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO、2HClO
2HCl＋O2↑。
所以漂白液、漂粉精和漂白粉要密封包装，避光、隔潮存放。
4．氯气的用途
（1）制取含氯化合物：
氯气化学性质较活泼，不但能和大多数金属或非金属反应，还能和很多有机物发生反应。
（2）一种重要的化学工业物质。
氯的化合物可作为制取高纯硅、锗（半导体）和金属钛的重要中间物质。
（3）在有机化工中，氯气是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。
5．次氯酸的性质
（1）弱酸性（酸性小于碳酸）：
NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO。
（2）不稳定性：
次氯酸不稳定，只存在于水溶液中，见光易分解，化学方程式为2HClO
2HCl＋O2↑。
（3）强氧化性：
①漂白性（实验探究HClO的漂白性）
实验操作
实验现象
结论
有色布条
不褪色
干燥的Cl2没有漂白作用
有色布条
褪色
氯水有漂白作用，起漂白作用的是HClO
②杀菌、消毒作用。
（时间20分钟，满分30分）
知识点一 氯气的化学性质
1．氯气可用于消灭田鼠，因此，可将氯气用软管通到田鼠洞中。
这是利用了氯气性质中的（ ）
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化
⑤溶于水
A．①②B．②③
C．①②③D．③④⑤
答案：
B
解析：
将Cl2通入田鼠洞中灭鼠，一方面利用其密度比空气大，能沉在洞里，另一方面是因为Cl2有毒。
2．下列物质呈黄绿色的是（ ）
A．新制的溴水B．新制的氯水
C．氯化铜稀溶液D．氯化氢
答案：
B
解析：
A项，新制的溴水为橙黄色。
B项，氯气溶于水制成氯水时，其颜色为黄绿色。
C项，氯化铜稀溶液为蓝色。
D项，氯化氢气体为无色。
故选B项。
3．0.9g某元素的单质与氯气反应后，质量增加3.55g，则这种元素是（ ）
A．PB．Mg
C．AlD．Fe
答案：
C
解析：
增加的质量就是Cl2的质量，所以0.9g这种元素的单质能与3.55gCl2反应，即0.05mol氯气。
由关系式2P～3Cl2或2P～5Cl2，Mg～Cl2,2Al～3Cl2,2Fe～3Cl2可知，本题选C项。
4．下图是一组检验氯气性质的装置。
（1）现关闭活塞K，若有色布条是干燥的，溶液B为浓硫酸，则有色布条________；若溶液B为水，则有色布条________；若溶液B为饱和的NaHCO3溶液，则有色布条________。
（2）现打开K，溶液B为氢氧化钠溶液，通入的Cl2是湿润的，布条是干燥的，则有色布条________。
答案：
（1）不褪色 褪色 不褪色
（2）褪色
解析：
（1）关闭K通入Cl2，若B为浓硫酸，则进入（Ⅱ）中的是干燥的Cl2，有色布条不褪色；若B为水，则进入（Ⅱ）中的是湿润的Cl2，有色布条褪色；若B是饱和的NaHCO3溶液，Cl2在（Ⅰ）中被消耗，有色布条不褪色。
（2）打开K，尽管B是NaOH溶液，湿润的Cl2还是直接进入（Ⅱ），有色布条褪色。
知识点二 漂白粉的成分和性质
5．洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。
漂白粉是常用的消毒剂。
（1）工业上将氯气通入石灰乳[Ca（OH）2]制取漂白粉，化学反应方程式为________________________________________________________________________。
（2）漂白粉的有效成分是________（填化学式）。
（3）漂白粉溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，发生化学反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（4）反应
（1）和反应（3）中，属于氧化还原反应的是（填编号）________。
（5）瓶装漂白粉久置于空气中会呈稀粥状而失效。
试用化学方程式表示漂白粉在空气中易失效的原因是①________；②________。
（6）已知浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应：
Ca（ClO）2＋4HCl（浓）===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中，可能含有的杂质气体是（ ）
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A．①②③B．②③④
C．②③D．①④
答案：
（1）2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
（2）Ca（ClO）2
（3）Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
（4）
（1）
（5）①Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO ②2HClO
2HCl＋O2↑
（6）A
知识点三 氯水的性质
6．（双选）下列关于氯水的叙述中正确的是（ ）
A．新制氯水中只含Cl2和H2O分子
B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2
D．氯水放置数天后pH将变小
答案：
BD
解析：
新制氯水中有Cl2、HClO、H2O分子，有H＋、Cl－、ClO－（OH－极少，不计），故A项错；新制氯水中含有H＋和HClO，蓝色石蕊试纸遇H＋变红，变红后的试纸被强氧化剂HClO氧化而褪色；2HClO
2HCl＋O2↑，逸出的气体是O2，不是Cl2；HClO分解后变成HCl，HCl是强酸，溶液的酸性增强，pH变小。
7．下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的是（ ）
A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡产生（H＋）
B．新制氯水使红色布条褪色（HCl）
C．向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，发现溶液呈红色（Cl2）
D．向AgNO3溶液中滴加新制氯水，生成白色沉淀（Cl－）
答案：
B
解析：
A项，氯水中存在H＋，与NaHCO3反应产生CO2；B项，氯水能使红色布条褪色是因为氯水中存在HClO，具有漂白作用；C项，氯水中存在Cl2，能够将Fe2＋氧化为Fe3＋，故滴加KSCN溶液，溶液呈红色；D项，氯水中存在Cl－，能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀。
8．
（1）新制的氯水显________色，说明氯水中有________存在；
（2）蓝色石蕊试纸遇到氯水后，首先变红，起作用的成分是________，但很快又褪色，起作用的成分是________；
（3）氯水经光照后产生气体，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
答案：
（1）黄绿 Cl2
（2）H＋ HClO （3）2HClO
2HCl＋O2↑
解析：
因为新制氯水中含有氯气分子，所以溶液呈黄绿色；因为含有H＋，所以蓝色石蕊试纸会变红，后来HClO起作用，红色又很快褪去；光照时氯水中发生反应2HClO
2HCl＋O2↑。
9．化学实验的微型化可有效减少污染，实现化学实验的绿色化。
某学生按下列操作进行实验：
在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度均为0.1mol·L－1的KBr溶液、KI（含淀粉）溶液、NaOH（含酚酞）溶液、FeCl2（含KSCN）溶液各1滴，每个液滴彼此分开，分布在半径小于表面皿的圆的圆周上（如图所示），在该圆圆心处即图中e处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体，向KMnO4晶体上滴加几滴浓盐酸，再立即用表面皿将玻璃片盖好。
（e处发生反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O）
（1）e处所发生的反应中被氧化的HCl与参加反应的HCl的物质的量之比为________。
（2）b处的实验现象为________________________________________________________________________。
（3）c处所发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________，标准状况下，当有0.224LCl2被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为________mol。
（4）已知d处溶液变为红色，通过该实验可得出Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序是________。
答案：
（1）5∶8
（2）溶液由无色变为蓝色 （3）Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 0.01 （4）KMnO4>Cl2>FeCl3
解析：
e处发生反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，，故被氧化的HCl与参加反应的HCl的物质的量之比为10∶16＝5∶8。
e处生成Cl2，Cl2到达b处发生反应Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，故b处的实验现象为溶液由无色变为蓝色。
Cl2到达c处与NaOH发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，标准状况下，当有0.224LCl2被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为0.01mol。
Cl2到达d处与Fe2＋发生反应Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，故Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序是KMnO4>Cl2>FeCl3。
10．向100mLFeI2溶液中缓慢通入Cl2，会依次生成Cl－、I2、Fe3＋、IO
，其中Fe3＋、I2的物质的量随n（Cl2）的变化如图所示，请回答下列问题：
（1）由图可知，I－、Fe2＋、I2三种粒子的还原性由强到弱的顺序为________>________>________。
（2）当n（Cl2）＝0.12mol时，溶液中的离子主要为________，从开始通入Cl2到n（Cl2）＝0.15mol时的总反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）当溶液中n（Cl－）∶n（IO
）＝8∶1时，通入的Cl2在标准状况下的体积为________。
答案：
（1）I－ Fe2＋ I2
（2）Fe2＋、Fe3＋、Cl－ 2FeI2＋3Cl2===2I2＋2FeCl3 （3）8.96L
解析：
（1）向100mLFeI2溶液中缓慢通入Cl2，所得氧化产物依次是I2、Fe3＋、IO
，在氧化还原反应中还原性越强的微粒越容易失电子，由此可知I－、Fe2＋、I2三种粒子的还原性由强到弱的顺序为I－>Fe2＋>I2。
（2）根据图象，结合反应Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2可知，当通入0.1molCl2时碘离子完全被氧化生成碘单质，则碘化亚铁的物质的量是0.1mol，当继续通入Cl2时，氯气和部分亚铁离子反应生成铁离子，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，当通入的Cl2为0.12mol时，与Fe2＋反应的氯气的物质的量是0.02mol，有0.04mol亚铁离子被氧化，还剩0.06mol亚铁离子，所以溶液中存在的离子主要是Fe2＋、Fe3＋、Cl－。
当n（Cl2）＝0.15mol时，Fe2＋和I－被Cl2完全氧化，所以总反应的化学方程式为2FeI2＋3Cl2===2I2＋2FeCl3。
（3）当有碘酸根离子生成时，亚铁离子已完全转化为铁离子。
设溶液中碘酸根离子的物质的量是xmol，则氯离子的物质的量是8xmol，根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，x×6＋（0.2－x）×1＋0.1×1＝8x×1，解得x＝0.1，所以溶液中碘酸根离子的物质的量是0.1mol，氯离子的物质的量是0.8mol，根据Cl2～2Cl－可知，通入的氯气的物质的量是0.4mol，在标准状况下的体积为0.4mol×22.4L·mol－1＝8.96L。
课后作业·速达标
时间：
30分钟 满分100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分）
1．下列有关Cl2的说法正确的是（ ）
A．密度比空气大B．可用排水法收集
C．无色无味的气体D．可用碱石灰干燥
答案：
A
解析：
氯气的密度比空气大，A项正确；氯气可用排饱和食盐水的方法收集，B项错误；氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体，C项错误；氯气不能用碱石灰干燥，D项错误。
2．如图是模拟氯碱工业中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是（ ）
A．烧瓶中立即出现白烟
B．烧瓶中立即出现红棕色气体
C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气具有还原性
D．烧杯中的NaOH溶液是为了吸收有害气体
答案：
B
解析：
烧瓶中发生反应3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2，A项正确，B项错误；反应中NH3作还原剂，说明常温下氨气具有还原性，C项正确；烧杯中的溶液是为了吸收Cl2等有害气体，D项正确。
3．下列实验现象与新制氯水中的某些成分（括号内物质）无关的是（ ）
A．向NaHCO3固体中加入新制的氯水，有气泡产生（H＋）
B．新制氯水使红色布条褪色（HCl）
C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生（Cl－）
D．向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色（Cl2）
答案：
B
解析：
向NaHCO3固体中加入新制的氯水，有气泡产生，是因为H＋＋HCO
===H2O＋CO2↑；新制氯水使红色布条褪色，是由于HClO具有漂白性，与HCl无关；将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生是由于Ag＋＋Cl－===AgCl↓；向FeCl2溶液中滴加新制氯水，发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，再滴加KSCN溶液时溶液呈红色。
4．下列关于新制氯水及久置氯水的说法不正确的是（ ）
A．新制的氯水呈黄绿色，久置的氯水变为无色
B．新制的氯水漂白作用强，而久置的氯水漂白作用很弱
C．新制的氯水所含微粒的种类多，而久置的氯水所含微粒的种类较少
D．新制的氯水中无氯离子，而久置的氯水中含氯离子
答案：
D
解析：
新制的氯水久置后变成盐酸，所以是无色溶液，A项正确；新制的氯水中次氯酸含量较高，故漂白作用强，而久置的氯水中次氯酸发生了分解，所以漂白作用很弱，B项正确；新制的氯水中含有氯离子，D项错误。
5．在抗震救灾中要用大量漂白粉和漂白液杀菌消毒，下列说法正确的是（ ）
A．漂白粉是纯净物，漂白液是混合物
B．漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2、CaCl2
C．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D．使用漂白粉漂白衣物时让衣物在漂白粉溶液中浸泡一段时间是为了让漂白粉与水及空气中的二氧化碳充分反应生成次氯酸
答案：
D
解析：
漂白粉是混合物，A项错误；漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2，B项错误；工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉，C项错误；漂白粉在漂白时真正起漂白作用的是次氯酸，所以使用漂白粉漂白衣物时让衣物在漂白粉溶液中浸泡一段时间是为了让漂白粉与水及空气中的二氧化碳充分反应生成次氯酸，D项正确。
6．标准状况下，有氯气和氢气的混合气体共22.4L，点燃充分反应后，将反应后的气体通入足量的氢氧化钠溶液中，共消耗氢氧化钠1.5mol，则原混合气体中氯气和氢气的体积之比为（ ）
A．2∶1B．1∶l
C．1∶2D．3∶1
答案：
D
解析：
氯气和氢气反应生成氯化氢，氯化氢和氢氧化钠反应生成氯化钠，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。
根据原子守恒可知，钠原子的物质的量等于氯原子的物质的量，已知消耗的氢氧化钠为1.5mol，故原混合气体中氯气为0.75mol，则氢气为0.25mol，故二者的体积之比等于物质的量之比，即为3∶1。
7．检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是（ ）
A．用干燥的蓝色石蕊试纸
B．用干燥的有色布条
C．将气体通入硝酸银溶液
D．用湿润的淀粉碘化钾试纸
答案：
D
解析：
干燥的蓝色石蕊试纸及干燥的有色布条都不能与Cl2反应，故A、B项错误；HCl、Cl2与硝酸银溶液反应都能产生白色沉淀，故C项错误；Cl2＋2KI===I2＋2KCl，I2遇淀粉变蓝，故D项正确。
8．人们在用自来水养金鱼时，经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
答案：
D
解析：
自来水常用Cl2消毒，Cl2与水反应生成HClO，HClO有强氧化性，它的存在对金鱼的生长有害，而HClO见光易分解，故选D项。
9．市场上销售的某消毒液，其商标上有如下说明：
①本产品为无色液体，呈弱碱性；②使用时，加水稀释；③可对餐具、衣服进行消毒，也可用于漂白浅色衣物。
据此推断，该产品的有效成分可能是（ ）
A．HClOB．NaClO
C．NaClD．KMnO4
答案：
B
解析：
消毒液通常利用的是所含溶质的强氧化性来进行杀菌消毒的。
HClO、NaClO、KMnO4等都可以用于消毒，而NaCl没有这方面的性质。
HClO溶液呈酸性，KMnO4溶液有颜色，均不符合题意。
NaClO与水和二氧化碳反应生成的次氯酸具有强氧化性，可表现出漂白性。
故选B项。
10．已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应：
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O,3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O。
某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClO
的物质的量之比为1∶3，则氯气与氢氧化钠反应时，被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为（ ）
A．21∶5B．11∶3
C．3∶1D．4∶1
答案：
D
解析：
假设反应后溶液中的ClO－为1mol，根据ClO－与ClO
的物质的量之比为1∶3，且由Cl到ClO－失去1个电子，由Cl到ClO
失去5个电子可知，一共失去的电子为（1＋3×5）mol＝16mol；由Cl到Cl－得到1个电子，则16molCl被还原得到16mol电子，所以被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为16∶（1＋3）＝4∶1。
二、非选择题（本题包括5小题，共50分）
11．（4分）消毒液在我们日常生活中必不可少，请结合相关知识回答下列问题。
（1）生产消毒液是将氯气通入NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为____________________________。
（2）取少量消毒液滴加AgNO3溶液，现象是出现白色沉淀，说明消毒液中有________离子。
（3）消毒液稀释后喷洒在空气中，可以生成有漂白性的物质，请写出此过程的离子反应方程式：
____________________________；
该物质有漂白性是因为它有强氧化性，但是它也很不稳定，请写出它分解的化学方程式：
________________________。
答案：
（1）Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
（2）氯（Cl－）
（3）2ClO－＋H2O＋CO2===CO
＋2HClO（或ClO－＋H2O＋CO2===HCO
＋HClO） 2HClO
2HCl＋O2↑
12．（8分）Cl2是一种重要的化工原料，下图是一些含氯产品：
（1）①中钢瓶上应贴的标签为________。
A．腐蚀品B．爆炸品
C．有毒品D．易燃品
（2）84消毒液是一种无色、有漂白作用的液体，它的有效成分是________。
A．NaOHB．NaClO
C．KMnO4D．Na2O2
（3）Cl2可用于制盐酸，其化学方程式为______________________________________。
（4）工业上制漂白粉的化学方程式为________________________________________。
答案：
（1）C
（2）B （3）H2＋Cl2
2HCl （4）2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
解析：
贮存Cl2的钢瓶应贴有有毒气体的标志；84消毒液的有效成分是NaClO。
13．（12分）把氯气溶于水得到黄绿色的溶液——氯水。
（1）写出Cl2和水反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
（2）分析下列性质与氯水中含有的哪种粒子有关：
①黄绿色―→________
②漂白性―→________
③强酸性―→________
④加入AgNO3有沉淀生成―→________
（3）向该新制的氯水中加入石蕊试液，观察到的现象为________。
原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）若把该氯水放在日光下照射足够长时间，再滴加石蕊试液，现象为________，相对于（3）中的现象有所不同，原因是______________________（用化学方程式来表示）。
（5）把1mol氯气通入足量的石灰水中，完全反应后，假设得到纯净的漂白粉，则得到的漂白粉的质量为________g。
答案：
（1）Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO
（2）①Cl2 ②HClO ③H＋ ④Cl－
（3）溶液先变红，很快再褪色
氯水中含有大量的H＋，溶液显酸性故会使石蕊溶液变红，但其中含有的HClO分子又具有极强的氧化性，会漂白有色物质，故红色会很快再消失
（4）溶液变红 2HClO
2HCl＋O2↑ （5）127
解析：
（2）氯水的漂白性是由其中含有的HClO引起的。
不要错误地当成是Cl2的性质产生漂白作用
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