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課時(shí)作業(yè)21　氯氣 時(shí)間：45分鐘　　滿分：100分 一、選擇題(每小題4分，共48分) 1．下列說(shuō)法正確的是(　　) ①Cl2的性質(zhì)活潑，與H2混合后立即發(fā)生爆炸 ②實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí)，為了防止環(huán)境污染，多余的Cl2可以用Ca(OH)2溶液吸收 ③若Cl2發(fā)生泄漏，應(yīng)立即向上風(fēng)地區(qū)轉(zhuǎn)移 ④檢驗(yàn)HCl氣體中是否混有Cl2，方法是將氣體通入AgNO3溶液中 ⑤除去HCl氣體中的Cl2，可將氣體通入飽和食鹽水中 A．①②③　　B．②③④　　C．③　　　　D．③⑤ 解析：Cl2與H2混合，達(dá)到爆炸極限時(shí)，在點(diǎn)燃或光照的條件下能發(fā)生爆炸，①錯(cuò)誤；Ca(OH)2的溶解度小，溶液中溶質(zhì)含量少，實(shí)驗(yàn)室中通常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，②錯(cuò)誤，排除A、B項(xiàng)；HCl氣體與AgNO3溶液反應(yīng)可產(chǎn)生AgCl沉淀，④錯(cuò)誤；將混合氣體通入飽和食鹽水中，除去的是HCl氣體，而不是Cl2，⑤錯(cuò)誤，排除D項(xiàng)。 答案：C 2．NaCl是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)，如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．25 ℃時(shí)，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B．石灰乳與Cl2的反應(yīng)中，Cl2既是氧化劑，又是還原劑 C．常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯運(yùn)，所以Cl2不與鐵反應(yīng) D．上圖所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 解析：A項(xiàng)，25 ℃時(shí)，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小，故不正確；C項(xiàng)，氯氣與鐵在加熱或潮濕的環(huán)境中易反應(yīng)，而在常溫和干燥的環(huán)境中不反應(yīng)，不正確；D項(xiàng)，制備NaHCO3和NaHCO3分解的反應(yīng)均不是氧化還原反應(yīng)，故不正確。 答案：B 3．下列實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生氣體的是(　　) 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。 答案：C 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(　　) ①濃H2SO4?、贜aOH溶液　③KI溶液?、茱柡蚇aCl溶液 A．②　　　　　　　　　　　 B．②③ C．①②③ D．①②④ 解析：由題中信息知通入氣體為Cl2、H2O的混合氣體，濕潤(rùn)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溶液被吸收，不能使紅色布條褪色；氯氣經(jīng)過(guò)KI溶液：2KI＋Cl2===2KCl＋I(xiàn)2，氯氣被吸收，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。 答案：C 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)。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的是(　　) 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，且有強(qiáng)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，氯水淺黃綠色消失，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。 答案：B 6．下列各種敘述中，正確的是(　　) ①Cl－和Cl2的性質(zhì)相同 ②ClO－具有氧化性 ③Cl－比Cl多一個(gè)電子 ④鹽酸兼有酸性、氧化性、還原性 ⑤Cl－具有酸性 ⑥Cl2的氧化性比MnO2的強(qiáng) ⑦Cl2只有氧化性而沒(méi)有還原性 A．①②⑤⑥ B．僅②④⑥ C．僅②③④ D．②③④⑥ 解析：Cl－比Cl多一個(gè)電子，最外層達(dá)到了8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，它不具有酸性；Cl2中氯元素處于0價(jià)，是中間價(jià)態(tài)；Cl2分子既有氧化性，又有還原性；據(jù)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O可知：MnO2的氧化性強(qiáng)于Cl2，C正確。 答案：C 7．實(shí)驗(yàn)室制Cl2的反應(yīng)為4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．還原劑是HCl，氧化劑是MnO2 B．每生成1 mol Cl2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 mol C．每消耗1 mol MnO2，起還原劑作用的HCl消耗4 mol D．生成的Cl2中，除含有一些水蒸氣外，還含有HCl雜質(zhì) 解析：每消耗1 mol MnO2起還原劑作用的HCl應(yīng)是2 mol，還有2 mol HCl起酸性作用，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 8．下列說(shuō)法正確的是(　　) 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．實(shí)驗(yàn)室用MnO2和稀HCl加熱法制取Cl2時(shí)，若有14.6 gHCl參加反應(yīng)，則可制得3.55 g Cl2 解析：A中新制的氯水中，Cl2有一部分與水發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋H2OHCl＋HClO，而久置的氯水，由于HClO見(jiàn)光分解，溶液中HClO濃度逐漸減小，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的混合氣體通過(guò)入飽和食鹽水中，HCl因易溶于水而被吸收掉，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，從而減少了Cl2被水吸收的量，故B正確；C中Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分，CaCl2不是，但為了避免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。 答案：B 9．下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) A．Fe在少量的Cl2中燃燒生成產(chǎn)物為FeCl2 B．因?yàn)镠2＋Cl22HCl，所以工業(yè)上將H2與Cl2混合光照來(lái)制HCl C．Cl2能使品紅溶液褪色，是因?yàn)镃l2具有漂白性 D．檢驗(yàn)溶液中Cl－的方法是：先加入稀HNO3，再加入AgNO3溶液 解析：A中：Fe與Cl2反應(yīng)，無(wú)論鐵是否過(guò)量，均生成FeCl3；B中：H2與Cl2光照發(fā)生爆炸，工業(yè)制HCl是將H2在Cl2中點(diǎn)燃；C中：使品紅溶液褪色的是HClO。 答案：D 10．某溫度下，將Cl2通入NaOH溶液中，反應(yīng)得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，經(jīng)測(cè)定ClO－與ClO的濃度之比為13，則Cl2與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為(　　) A．215 B．113 C．31 D．41 解析：Cl2發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)，求被還原與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比應(yīng)根據(jù)其氧化和還原產(chǎn)物的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。氧化產(chǎn)物為ClO－和ClO，還原產(chǎn)物為Cl－，設(shè)ClO－和ClO的物質(zhì)的量分別為x和3x，Cl－的物質(zhì)的量為y，據(jù)電子守恒，有x＋53x＝y(tǒng)，y＝16x，則被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為16x4x＝41，故選D。 答案：D 11．將一盛滿氯氣的試管倒立在水槽中，經(jīng)日光照射相當(dāng)一段時(shí)間后，試管中最后剩余氣體的體積約占試管容積的(　　) A．1/4 B．1/3 C．1/2 D．2/3 解析：根據(jù)Cl2＋H2OHCl＋HClO,2HClO2HCl＋O2↑，得2Cl2～O2。 答案：C 12．已知：KClO3＋6HCl(濃)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。如圖所示，將少量試劑分別放入培養(yǎng)皿中的相應(yīng)位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)將濃鹽酸滴在KClO3晶體上，并用表面皿蓋好。如表中由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論完全正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 A 滴有KSCN的FeCl2溶液變紅色 Cl2具有還原性 B 滴有酚酞的NaOH的溶液褪色 Cl2具有酸性 C 石蕊溶液先變紅后褪色 Cl2具有漂白性 D 淀粉KI溶液變?yōu)樗{(lán)色 Cl2具有氧化性 解析：A項(xiàng)說(shuō)明Cl2具有氧化性。B項(xiàng)是Cl2與H2O反應(yīng)生成了有漂白性的次氯酸。C項(xiàng)是Cl2與H2O反應(yīng)生成的HCl具有酸性，HClO具有漂白性。D項(xiàng)的反應(yīng)為Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2，說(shuō)明Cl2具有氧化性。 答案：D 二、非選擇題(共52分) 13．(10分)Cl2是一種重要的化工原料，下圖是一些含氯產(chǎn)品。 (1)①中鋼瓶上應(yīng)貼的標(biāo)簽為_(kāi)_______。 A．腐蝕品 B．爆炸品 C．有毒品 D．易燃品 (2)下列有關(guān)漂白粉和漂白液的說(shuō)法正確的是________。 A．漂白粉是純凈物，漂白液是混合物 B．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2 C．工業(yè)上將氯氣通入澄清石灰水中制取漂白粉 D．漂白液的有效成分是Na2O2 (3)工業(yè)上利用Cl2制取鹽酸，其化學(xué)方程式為_(kāi)___________________。Cl2溶于水可制得氯水，檢驗(yàn)一瓶氯水是否已經(jīng)完全變質(zhì)，可選用的試劑是________。 A．硝酸銀溶液 B．酚酞溶液 C．碳酸鈉溶液 D．紫色石蕊溶液 (4)將8.7 g MnO2與足量濃鹽酸混合加熱，反應(yīng)生成氯氣的體積是________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；被氧化的HCl的質(zhì)量是________g。 解析：(1)Cl2有毒，貯存Cl2的鋼瓶應(yīng)貼的標(biāo)簽為有毒品。 (2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，漂白液的有效成分是NaClO，二者均是混合物，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；制取漂白粉時(shí)，不用澄清石灰水，因氫氧化鈣的溶解度較小，一般用石灰乳，也可用氯氣與稍濕的消石灰作用制得，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 (3)久置氯水的成分為稀鹽酸，新制氯水的成分為Cl2、HCl、HClO，新制氯水和稀鹽酸均與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀，均與Na2CO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體，遇酚酞溶液均無(wú)明顯現(xiàn)象。新制氯水中加入紫色石蕊溶液，溶液先變紅后褪色，而稀鹽酸中加入紫色石蕊溶液，溶液只變紅色。 (4)利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。 MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 87 g　　4 mol　　　　　　 　22.4 L 8.7 g　n(HCl)　　　　　　 V(Cl2) ＝＝ 解得V(Cl2)＝2.24 L，n(HCl)＝0.4 mol。 被氧化的HCl為0.2 mol，質(zhì)量為0.2 mol36.5 g/mol＝7.3 g。 答案：(1)C　(2)B　(3)H2＋Cl22HCl　D (4)2.24　7.3 14．(10分)①A、B、C、D 4種物質(zhì)均含有元素X，有的還可能含有元素Y或者Z，元素Y、X、Z的核電荷數(shù)依次遞增。 ②X在A、B、C、D中的化合價(jià)分別為0價(jià)、－1價(jià)、＋1價(jià)、＋5價(jià)。 ③室溫下單質(zhì)A與某種常見(jiàn)一元強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，可得到B和C。 ④化合物D受熱催化分解，可制得元素Y的單質(zhì)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)寫出元素X、Y、Z的元素符號(hào)：X______，Y________，Z________。 (2)寫出A、B、C、D的化學(xué)式：A________，B________，C________，D________。 (3)寫出③中反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________。 (4)寫出④中反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________。 解析：由②知X原子屬于鹵素；由③也符合鹵素性質(zhì)：X2＋2OH－===X－＋XO－＋H2O，D中含XO，由④知Y為氧元素，則X為氯元素，Z為鉀元素，D為KClO3，進(jìn)一步推知B、C兩種物質(zhì)。 答案：(1)Cl　O　K　(2)Cl2　KCl　KClO　KClO3 (3)Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O (4)2KClO32KCl＋3O2↑ 15．(10分)下圖是一套制取并驗(yàn)證氯氣部分化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置。 回答下列問(wèn)題： (1)裝置A中，儀器a的名稱叫________，該儀器中盛放的試劑為_(kāi)_______。 (2)以含14.6 g HCl的濃鹽酸與足量MnO2充分反應(yīng)，制得的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下總小于2.24 L，原因可能是①__________；②__________。 (3)裝置B的作用是________，當(dāng)氯氣通過(guò)一段時(shí)間后，B中溶液的pH________7(填“>”“<”或“＝”)。 (4)當(dāng)有少量Cl2通過(guò)后，觀察到裝置C中溶液變成__________色。 (5)當(dāng)Cl2持續(xù)通過(guò)時(shí)，裝置D中干燥的有色布條能否褪色？為什么？________。 答案：(1)分液漏斗　濃鹽酸 (2)①隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變小，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)，該反應(yīng)停止　②加熱過(guò)快，部分HCl揮發(fā) (3)除去Cl2中所含雜質(zhì)HCl　< (4)藍(lán) (5)能褪色；通入D中的Cl2并未干燥，發(fā)生反應(yīng)Cl2＋H2O===HCl＋HClO，HClO使布條褪色 16．(11分)如圖所示涉及的物質(zhì)均為中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)，其中C為O2、D為Cl2、E為Fe單質(zhì)，其余為化合物。它們存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，反應(yīng)中生成的水及次要產(chǎn)物均已略去。 (1)寫出有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式：B__________，F(xiàn)__________，H__________。 (2)指出MnO2在相關(guān)反應(yīng)中的作用：反應(yīng)①中是________劑，反應(yīng)②中是________劑。 (3)若反應(yīng)①在加熱條件下進(jìn)行，則A是________；若反應(yīng)①在常溫條件下進(jìn)行，則A是________。 (4)寫出B與MnO2共熱生成D的化學(xué)方程式：________。 解析：中學(xué)階段學(xué)過(guò)的涉及MnO2的反應(yīng)共有3個(gè)：2H2O22H2O＋O2↑；2KClO32KCl＋3O2↑；MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 答案：(1)HCl　Fe3O4　FeCl3 (2)催化　氧化 (3)KClO3　H2O2 (4)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 17．(11分)一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用100 mL 3.00 mol/L的NaOH溶液(密度為1.12 g/mL)恰好完全吸收，測(cè)得溶液中含有NaClO的物質(zhì)的量為0.050 mol。 (1)原NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______； (2)所得溶液中Cl－的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol； (3)所用氯氣和參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量之比n(Cl2)n(H2)＝________。 解析：(1)由c＝知，w＝10.7%。 (2)所得混合物用NaOH溶液恰好完全吸收，生成物為NaCl與NaClO，依鈉原子守恒知，n(NaCl)＋n(NaClO)＝0.1 L3.00 mol/L＝0.300 mol，故n(Cl－)＝n(NaCl)＝0.300 mol－0.050 mol＝0.250 mol。(3)由(2)及氯原子守恒知，所用氯氣的物質(zhì)的量為：n(Cl2)＝[n(NaCl)＋n(NaClO)]＝0.300 mol＝0.150 mol，而又由反應(yīng)Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O和Cl2＋H22HCl知，剩余的與NaOH反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量為：n(Cl2)＝n(NaClO)＝0.050 mol，則n(H2)＝0.150 mol－0.050 0 mol＝0.100 mol，故所用氯氣和參加反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量之比n(Cl2)n(H2)＝0.150 mol0.100 mol＝32。 答案：(1)10.7%　(2)0.25　(3)32