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

PAGEPAGE8氯氣時(shí)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(shuō)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(yùn)輸和運(yùn)用C．舍勒在試驗(yàn)中意外地發(fā)覺(jué)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(lái)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(yīng)生成HCl和HClO，前者電離出H＋，使石蕊溶液先變紅，后者具有強(qiáng)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(yīng)，故可貯存于鋼瓶中，便于運(yùn)輸和運(yùn)用，B正確；舍勒在試驗(yàn)中意外地發(fā)覺(jué)了一種黃綠色氣體，當(dāng)時(shí)他并未確認(rèn)該氣體的組成成分，后經(jīng)化學(xué)家戴維確認(rèn)該氣體只含有一種元素并將該元素命名為氯，C錯(cuò)誤；Cl2的用途廣泛，可用于自來(lái)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?yàn)槁葰庥卸荆钥捎糜跉⒕?、消毒、漂白C．除去氯氣中少量氯化氫可使氣體通過(guò)飽和食鹽水D．新制備的氯水可使藍(lán)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(qiáng)酸鹽酸，酸性增加，A正確；氯氣可用于殺菌、消毒、漂白是因?yàn)槁葰庥鏊闪舜温人?，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(lán)色石蕊溶液先變紅后褪色，D正確。3．下列試驗(yàn)過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生氣體的是(C)解析：A項(xiàng)，新制氯水中的HClO見(jiàn)光分解生成氧氣；B項(xiàng)，新制氯水中的H＋與發(fā)酵粉中的NaHCO3反應(yīng)生成CO2；C項(xiàng)，新制氯水中的Cl2與NaBr反應(yīng)生成Br2和NaCl，沒(méi)有氣體產(chǎn)生；D項(xiàng)，H2O與Na2O2反應(yīng)生成O2。4．如圖所示：若關(guān)閉Ⅰ閥，打開(kāi)Ⅱ閥，讓一種含氯氣的氣體經(jīng)過(guò)甲瓶后，通入乙瓶，布條不褪色；若關(guān)閉Ⅱ閥，打開(kāi)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(guò)濃H2SO4干燥后，不能使紅色布條褪色；氯氣經(jīng)過(guò)NaOH溶液被汲取，不能使紅色布條褪色；氯氣經(jīng)過(guò)KI溶液：2KI＋Cl2=2KCl＋I(xiàn)2，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(guò)飽和NaCl溶液的氯氣能使紅色布條褪色，C項(xiàng)正確。5．在氯水中存在多種分子和離子，它們?cè)诓煌姆磻?yīng)中表現(xiàn)各自的性質(zhì)。下列試驗(yàn)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(huì)兒有色布條褪色，說(shuō)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(shuō)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(shuō)明溶液中有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水淺黃綠色消逝，說(shuō)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(yīng)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(yīng)，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(yīng)選擇正確的表述(A)A．a(chǎn)反應(yīng)的離子方程式可能是2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－B．b反應(yīng)中產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體，說(shuō)明HClO的酸性強(qiáng)于H2CO3C．由c反應(yīng)的現(xiàn)象知可以干脆利用硝酸銀溶液檢驗(yàn)Cl－D．d反應(yīng)的最終現(xiàn)象是紫色石蕊溶液褪色，因?yàn)镃l2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(yīng)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(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，HClO的酸性弱于H2CO3，B錯(cuò)誤；與硝酸銀溶液反應(yīng)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(yàn)Cl－，C錯(cuò)誤；d反應(yīng)的最終現(xiàn)象是紫色石蕊溶液褪色，是因?yàn)榇温人峋哂衅仔裕葰鉀](méi)有漂白性，D錯(cuò)誤。7．某化學(xué)愛(ài)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(zhǎng)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(zhǎng)頸漏斗，避開(kāi)鹽酸揮發(fā)，氣體逸出，同時(shí)便于限制反應(yīng)速率，A正確；二氧化錳和濃鹽酸須要加熱才能反應(yīng)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(cuò)誤；氫氧化鈉溶液與氯氣反應(yīng)，可以汲取氯氣，防止污染空氣，D正確。8．下列說(shuō)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(yīng)密封保存D．試驗(yàn)室用MnO2和稀HCl加熱法制取Cl2時(shí)，若有14.6gHCl參與反應(yīng)，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(yīng)：Cl2＋H2OHCl＋HClO，而久置的氯水，由于HClO見(jiàn)光分解，溶液中HClO濃度漸漸減小，使Cl2與水的反應(yīng)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(wú)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(yīng)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(kāi)漂白粉因與空氣接觸而變質(zhì)，漂白粉應(yīng)密封保存；D項(xiàng)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(yùn)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(gè)透氣小孔C．在運(yùn)用時(shí)，要適當(dāng)稀釋?zhuān)疽翰皇窃綕庠胶肈．可與潔廁劑(含有濃鹽酸)混合運(yùn)用解析：NaClO水解產(chǎn)生HClO，受光照會(huì)分解出O2，故應(yīng)放在陰涼避光的地方，容器蓋上可留一個(gè)透氣小孔，運(yùn)用時(shí)適當(dāng)稀釋消毒效果好且對(duì)環(huán)境無(wú)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(yīng)(已知反應(yīng)過(guò)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(yīng)時(shí)間(t)的改變示意圖如圖所示。下列說(shuō)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(yīng)B．反應(yīng)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(wú)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(yīng)先生成次氯酸鉀，隨著溫度的上升，氯氣和氫氧化鉀反應(yīng)生成氯酸鉀，A正確；該反應(yīng)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(cuò)誤。二、非選擇題(共50分)11．(18分)為了證明在試驗(yàn)室制備得到的Cl2中會(huì)混有HCl，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的試驗(yàn)裝置，按要求回答下列問(wèn)題。(1)請(qǐng)依據(jù)甲同學(xué)的示意圖，所需試驗(yàn)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(chēng)為圓底燒瓶、分液漏斗、酒精燈。(3)試驗(yàn)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(xué)方程式表示)。(5)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(xué)提出氣體通入裝置①之前，要加裝一個(gè)檢驗(yàn)裝置⑤，以證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。你認(rèn)為裝置⑤應(yīng)放入潮濕的KI淀粉試紙。(6)丙同學(xué)看到甲同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置后提出無(wú)需多加裝置，只需將原來(lái)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(shí)有HCl揮發(fā)出來(lái)。解析：(1)要驗(yàn)證明驗(yàn)室制得的Cl2中會(huì)混有HCl，因?yàn)橹频玫穆葰庵谐擞新然瘹渫膺€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(yàn)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(chēng)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(yàn)氯化氫，反應(yīng)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(méi)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(yàn)結(jié)論的牢靠性，應(yīng)解除氯氣的干擾，故應(yīng)檢驗(yàn)氯氣是否除盡，檢驗(yàn)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(gè)檢驗(yàn)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(yīng)放入潮濕的KI淀粉試紙。(6)將原來(lái)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(shuō)明氣體中有氯氣，假如溶液只變紅，不褪色，則說(shuō)明制Cl2時(shí)有HCl揮發(fā)出來(lái)。12．(12分)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)氯氣與鐵的反應(yīng)及產(chǎn)物進(jìn)行了如下探究，已知FeCl3在100℃左右時(shí)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(guò)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(méi)有用導(dǎo)管連接，緣由是防止堵塞。(4)B中的反應(yīng)起先前，需解除裝置中的空氣，應(yīng)實(shí)行的方法是A中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，看到黃綠色氣體充溢裝置，再起先加熱B。解析：(1)試驗(yàn)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(yīng)→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(yīng)，可以用堿石灰汲取過(guò)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(dǎo)管較細(xì)，易堵塞，所以硬質(zhì)玻璃管與收集器之間沒(méi)有用導(dǎo)管連接。(4)B中的反應(yīng)起先前，需解除裝置中的空氣，防止氧氣和鐵反應(yīng)生成鐵的氧化物而產(chǎn)生雜質(zhì)，所以B中的反應(yīng)起先前，必需解除裝置中的空氣，其方法是A中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)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(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的制取氯氣，并以氯氣為反應(yīng)物進(jìn)行特定反應(yīng)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(yàn)起先先點(diǎn)燃A處的酒精燈，打開(kāi)旋塞K，讓Cl2充溢整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃D處酒精燈。Cl2通過(guò)C裝置后進(jìn)入D，D裝置內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成CO2和HCl(g)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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?yīng)足量的水蒸氣，滿意D中反應(yīng)的須要。(3)D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉旋塞K，移去兩個(gè)酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl2產(chǎn)生，此時(shí)B中的現(xiàn)象是瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升，B的作用是貯存少量Cl2，避開(kāi)Cl2對(duì)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(tái)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(jìn)，說(shuō)明須要改進(jìn)的理由并在方框中畫(huà)出改進(jìn)后的裝置圖D中反應(yīng)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(dǎo)氣管短進(jìn)長(zhǎng)出，會(huì)將水排進(jìn)D中，引起炸裂，因此應(yīng)當(dāng)進(jìn)步短出。(2)由于D中反應(yīng)生成了CO2和HCl，有