1、氯气的发现与制备、性质及应用基础练习1下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得,也可由金属和盐酸反应制得的是(D)ACuCl2 BFeCl3CFeCl2 DAlCl3解析:A项,CuCl2可由Cu与Cl2反应制得,但不能由Cu与盐酸反应制得;B项,FeCl3可由Fe与Cl2反应制得,但不能由Fe与盐酸反应制得;C项,FeCl2可由Fe与盐酸反应制得,但不能由Fe与Cl2反应制得;D项,AlCl3既可由Al与Cl2反应制得,也可由Al与盐酸反应制得。2用下图装置进行实验:加热钠至熔化后,停止加热并通入氯气,钠剧烈燃烧并生成大量白烟。以下叙述错误的是(A)A钠着火燃烧产生苍白色火焰B反应生成的大量白
2、烟是氯化钠固体小颗粒C棉球处发生的化学反应是Cl22NaOH=NaClNaClOH2OD可在棉球右侧用湿润的淀粉碘化钾试纸判断氯气是否被碱液完全吸收解析:A错,钠燃烧时火焰为黄色;B对,氯气与Na的反应生成NaCl,则反应生成的大量白烟是氯化钠固体小颗粒;C对,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,化学方程式为Cl22NaOH=NaClNaClOH2O;D对,氯气具有氧化性,存在剩余氯气时与KI反应生成碘单质,淀粉遇碘变蓝,所以可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收。3新制氯水与久置氯水相比较,下列说法不正确的是(C)A都呈酸性B前者能使有色布条褪色C光照新制氯水有气体逸出,该气体是C
3、l2D加AgNO3溶液都能生成白色沉淀解析:新制氯水中含有分子Cl2、HClO、H2O,离子H、Cl、ClO、OH,光照时发生反应2HClO2HClO2,所以久置的氯水实际上已经是盐酸,故A、B、D正确,C错误。4漂粉精暴露在潮湿的空气中易失效,其原因与下列叙述无关的是(B)AHClO的酸性比H2CO3的弱BCa(ClO)2是盐CHClO见光易分解DCa(ClO)2能与碳酸反应解析:HClO的酸性比H2CO3的弱,漂粉精暴露在潮湿的空气中,其主要成分Ca(ClO)2易吸收空气中的H2O和CO2而生成HClO:Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO,HClO见光易分解:2HClO2H
4、ClO2,生成无漂白性的物质而失效,该过程与Ca(ClO)2是盐无关,故选B。5下列关于氯水的说法正确的是(B)A新制氯水中含有Cl2、HCl、HClO、H2O分子B紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液先变红后变无色C氯水和液氯都能使干燥的有色布条褪色D新制氯水的pH要比久置氯水的pH小解析:氯气与水发生反应:Cl2H2O=HClOHCl,溶液中含有的分子有Cl2、HClO、H2O,含有的离子有OH、H、ClO、Cl,新制氯水中无HCl分子,A错误;新制氯水中含有H和HClO,溶液呈酸性,次氯酸有漂白性,所以紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液先变红后变无色,B正确;氯气没有漂白性,起漂白作用的是Cl
5、2与水反应生成的次氯酸,液氯中无水存在,因此液氯不能使干燥的有色布条褪色,C错误;氯水久置的过程中,次氯酸见光易分解,生成HCl和O2,溶液酸性增强,所以新制氯水的pH要比久置氯水的pH大,D错误。6下列对实验现象的描述与实际事实不一致的是(A)A将红热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,产生蓝绿色的烟B向pH试纸上滴加氯水,先变红后变白C向漂白粉溶液中通入足量CO2,溶液最终仍是澄清的D往氯水中加入NaHCO3固体,有气体产生解析:A错,红热的铜丝与氯气反应生成氯化铜,产生棕黄色的烟;B对,氯水中含有HCl和HClO,HClO具有漂白性,则pH试纸上滴加氯水,先变红后变白;C对,漂白粉溶液中通入足
6、量CO2,发生反应Ca(ClO)22CO22H2O=Ca(HCO3)22HClO;D对,氯水中含有盐酸,与NaHCO3反应生成CO2气体。7实验装置如图所示,关闭阀门A时,试管C中的湿润红色布条无明显变化;打开阀门A后,试管C中的湿润红色布条逐渐褪色。则B瓶中盛放的试剂可能是(C)A浓硫酸 B浓盐酸CNa2CO3溶液 D饱和NaCl溶液解析:打开阀门A,Cl2不经B瓶中的溶液,与试管C中的湿润红色布条中的水反应生成HClO,HClO有漂白性,使红色布条逐渐褪色;关闭阀门A,试管C中的湿润红色布条无明显变化,说明Cl2被B瓶中的溶液吸收。题给物质只有Na2CO3溶液呈碱性,能吸收Cl2,故选C。
7、8在新制氯水中存在多种分子和离子,下列实验现象和结论一致且正确的是(D)A新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰,说明有Cl2B加入石蕊溶液,溶液变红,说明该溶液一定不含HClOC将KHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生,说明有HClOD光照新制氯水有气泡逸出,该气体一定是O2解析:A错,新制氯水中存在的次氯酸有漂白性,能使红玫瑰变为白玫瑰,说明有次氯酸;B错,石蕊变红,只说明该溶液含H,不能说明其它;C错,次氯酸酸性比碳酸弱,不会与KHCO3反应产生气体。新制氯水中存在氯化氢,与KHCO3固体反应有气泡产生,说明有H;D对,新制氯水中存在次氯酸,发生反应2HClO2HClO2,故光照新制氯水有氧气逸
8、出。9某化学实验小组为了验证在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时验证氯气的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(已知:氯气易溶于CCl4,HCl不溶于CCl4)。请回答下列问题:(1)装置B、C中盛放的试剂分别是无水CuSO4、无水CaCl2(或P2O5)。(2)橡皮管连通后,分液漏斗中的气体压强p1和烧瓶中的气体压强p2的关系是p1(填“”“”或“”)p2,连接橡皮管的目的是平衡气压,有利于分液漏斗中的浓盐酸顺利流下。(3)乙同学认为只根据装置D、E中的现象还不能得到完全正确的结论,请思考乙同学这样认为的原因是什么?Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,装置D、E中
9、的现象不同还有可能是盐酸引起的。你又如何设计实验来进一步证明?增加一个将HCl气体通过湿润的有色布条的实验来证明盐酸不具有漂白性。(4)丙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明通入AgNO3溶液的气体只有一种,丙同学提出在某两个装置之间再增加一个装置。你认为该如何操作?应在装置F和装置G之间增加一个放有湿润的淀粉KI试纸的装置。解析:(1)无水CuSO4与H2O反应生成CuSO45H2O蓝色晶体,可用来检验H2O(g),可用于除去Cl2中的H2O(g)的固体干燥剂有无水CaCl2或P2O5,故装置B中盛放的是无水CuSO4,装
10、置C中盛放的是无水CaCl2或P2O5,用于除H2O(g)。(2)连接橡皮管后,分液漏斗中的气体压强与烧瓶中的气体压强相等,有利于分液漏斗中的浓盐酸顺利流下。(3)Cl2与H2O反应生成HClO和HCl,装置D、E中的现象不同还有可能是盐酸引起的;应增加一个将HCl气体通过湿润的有色布条的实验来证明盐酸不具有漂白性。(4)装置G用于检验HCl气体,为了确保实验结论的可靠性,应排除Cl2的干扰,在装置F吸收Cl2之后,需要检验Cl2是否被完全吸收,根据Cl2具有强氧化性,可以用湿润的淀粉KI试纸检验,如不变蓝,说明Cl2已经被完全吸收。故应在装置F和装置G之间增加一个放有湿润的淀粉KI试纸的装置
11、。能力提升1下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中正确的是(D)A氯气的水溶液可以导电,说明氯气是电解质B漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的C氯气可以使鲜花褪色,说明Cl2有漂白性D氯气可以使湿润的有色布条褪色,但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气解析:电解质必须是化合物,氯气是单质,A项错误;漂白粉是利用其强氧化性消毒,而明矾净水是利用Al3水解生成的Al(OH)3胶体吸附杂质聚沉,二者的作用原理不相同,B项错误;氯气可以使鲜花褪色,是因为Cl2H2OHClOHCl,次氯酸具有漂白作用,氯气无漂白性,C项错误;氯气可以使湿润的有色布条褪色,是因为Cl2H2OHClO
12、HCl,实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气,D项正确。2下列说法不正确的是(D)A用氯气制漂白粉的主要目的是将氯气转变为较稳定、便于贮存的物质B漂白粉在空气中容易失效的原因是次氯酸钙易和空气中的水及二氧化碳反应C氯原子最外层有7个电子,故在化学反应中易得到一个电子而形成ClD次氯酸是一种弱酸是因为次氯酸不稳定,易分解解析:氯气是气体,不便保存和运输,将气体转化为较稳定的固体物质便于保存和运输,所以工业上将氯气制成漂白粉,A项正确;漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,由于HClO的酸性比碳酸弱,Ca(ClO)2易与空气中的CO2和H2O反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,易分解,B项正确;氯原子最
13、外层有7个电子,在化学反应中容易得到一个电子形成稳定的氯离子,C项正确;次氯酸的酸性与电离出氢离子的难易程度有关,与稳定性无关,D项错误。3下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是(C)氯气液氯新制的氯水氯气的酒精溶液盐酸盐酸酸化的漂白粉溶液A BC D解析:新制氯水具有酸性和漂白性。盐酸酸化的漂白粉溶液中盐酸与漂白粉能产生次氯酸:2HClCa(ClO)2=2HClOCaCl2,使溶液具有酸性和漂白性。4实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的是(C)连接好装置,检查装置气密性缓慢加热,使气体均匀逸出在烧瓶中加入二氧化锰粉末往分液漏斗中加入浓盐酸,再缓慢滴入烧瓶中用向上排空气法收集氯气,
14、尾气导入吸收剂中A BC D解析:制备气体首先应连接好装置,检查装置气密性,再依次加药品,开始反应制取气体。5某同学用以下装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(D)A图:若MnO2过量,则浓盐酸可全部消耗完B图:仅证明新制氯水具有酸性C图:产生了棕黄色的雾D图:湿润的有色布条褪色解析:MnO2和浓盐酸在加热条件下反应,随着反应的进行,浓盐酸浓度变小,MnO2不与稀盐酸反应,即使MnO2过量,盐酸也不能全部消耗完,A项错误;紫色石蕊溶液先变红后褪色,故不仅能证明新制氯水具有酸性,还可以证明新制氯水具有漂白性,B项错误;铜丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的烟,C项错误。6氯水是实验室常需临时配
15、制的一种试剂。图甲所示的是实验室配制氯水时的一种常用装置,图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球是一种具有气体单向阀,可用于向瓶中鼓入空气的仪器,已知常温下KMnO4固体与浓盐酸反应产生氯气)。(1)氯水中含有的分子为Cl2、H2O、HClO(化学式);需临时配制的原因是2HClO2HClO2(用化学方程式表示)。(2)图甲烧杯内的液体是NaOH溶液,烧杯中发生反应的化学方程式是Cl22NaOH=NaClONaClH2O。(3)用图乙所示装置配制氯水时,操作步骤如下:关闭活塞2,打开分液漏斗上口的玻璃塞,再打开活塞1,将少量浓盐酸注入大试管内。关闭活塞1,盖上分液漏斗上
16、口的玻璃塞。轻轻摇动瓶A,使氯气不断溶入水中。用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外,另一个重要原因是氯气在瓶内产生较大压强,增大了氯气的溶解度。分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的浓盐酸,可能引起的后果是瓶内产生过多的氯气,瓶内压强过大会使瓶A的橡胶塞弹开。(4)配制氯水完成后,不必拆卸装置即可从瓶A中取用少量氯水,方法是打开活塞2,关闭活塞1,用鼓气球向瓶A中鼓入空气。解析:(1)在氯水中的分子有Cl2、H2O、HClO。因为次氯酸易见光分解生成氧气和氯化氢,化学方程式为2HClO2HClO2,所以需要临时配制。(2)烧杯中液体的
17、作用是吸收氯气,所以使用NaOH溶液,氯气和氢氧化钠反应的化学方程式为Cl22NaOH=NaClONaClH2O。7实验室用如下装置制取氯气,并用氯气进行实验。回答下列问题:(1)A中盛有浓盐酸,B中盛有MnO2。D中盛放浓H2SO4的目的是除去氯气中的水蒸气。(2)E中为红色干布条,F中为红色湿布条,可观察到的现象是E中布条不褪色,F中布条褪色,由此得出的结论是干燥的氯气没有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性。(3)G处的现象是棉花团变为蓝色。(4)用化学方程式表示H处尾气吸收装置中的反应原理:Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(合理即可)。(5)家庭中常用消毒液(主要成分为N
18、aClO)与洁厕灵(主要成分为盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如图。消毒液与洁厕灵不能同时使用,原因是(用化学方程式表示)NaClO2HCl=NaClCl2H2O。需“密封保存”的原因是次氯酸钠会与空气中的二氧化碳和水反应,生成的HClO见光易分解。解析:(1)根据实验装置图知,D中盛放浓H2SO4的目的是除去氯气中的水蒸气。(2)E中为红色干布条,F中为红色湿布条,氯气和水反应生成次氯酸,而次氯酸有强氧化性,具有漂白作用,所以可观察到的现象是E中布条不褪色,F中布条褪色,对比E和F中现象的差异可得出的结论是干燥的氯气没有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性。(3)生成的氯气与碘化钾溶液反应生成单质碘,淀粉遇碘变蓝,所以G处的现象是棉花团变为蓝色。(4)尾气处理时可用氢氧化钠溶液吸收氯气,反应的化学方程式为Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。(5)消毒液与洁厕灵不能同时使用,原因是发生了化学反应,化学方程式为NaClO2HCl=Cl2NaClH2O;需“密封保存”的原因是次氯酸钠与空气中的二氧化碳和水反应,生成的HClO见光易分解,导致消毒液失效。