专题02 氯气与水的反应（重难点讲义）化学鲁科版2019必修第一册

专题02 氯气与水的反应 1.通过对氯气性质的研究,认识到氯气是一种具有强氧化性的非金属单质,能与水、碱等物质发生氧化还原反应,培养学生证据推理与模型认知的核心素养。 2.通过对氯水性质的研究,熟悉基于微粒认识混合物性质的思维方法。 3.通过氯及其化合物的相互转化,认识离子反应、氧化还原反应在研究物质性质过程中的应用。 4.基于微粒及微粒转化认识氯水的性质,基于类别通性、离子反应、氧化还原反应等方法研究物质的性质。 一、氯水的成分 1.常温下，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的部分氯气与水发生反应的化学方程式是Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO。 2.液氯、新制氯水和久置氯水 （1）区别 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、Cl－、H2O、OH－ 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 （2）新制氯水成分的多重性 二、漂白原理的探究实验 实验操作 实验现象 实验结论 有色布条不褪色 干燥的Cl2无漂白作用 有色布条褪色 在有H2O存在的条件下，Cl2有漂白作用 有色鲜花褪色 在有H2O存在的条件下，Cl2有漂白作用 氯气溶于水能杀菌、消毒以及能使某些染料和有机色素褪色，是因为氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性。 三、次氯酸的性质 （1）弱酸性 次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，写出氯气和水反应的离子方程式：Cl2＋H2O⇌ H＋＋Cl－＋HClO。 （2）不稳定性 次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式：2HClO2HCl＋O2↑。 （3）强氧化性 次氯酸具有强氧化性，其氧化性比Cl2强，可用于自来水的杀菌、消毒，使某些染料和有机色素褪色，还可以用作漂白剂。 四、与碱的反应 （1）常温下，Cl2与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液 ①反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 ②漂白液的有效成分是次氯酸钠。 （2）Cl2与冷的石灰乳反应——制取漂白粉 ①反应的化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 ②漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 ③漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。 化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO(家用漂白消毒)。 （3）漂白粉的保存及应用 漂白粉应密封、避光保存，生成并置于阴凉干燥处。避免与空气中的水和二氧化碳反应生成次氯酸，次氯酸分解导致漂白粉失效：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO， 2HClO2HCl＋O2↑。 漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂。 ①次氯酸盐比次氯酸稳定，不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输，故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。 ②漂白液、漂白粉的有效成分分别为NaClO、Ca(ClO)2，其漂白、消毒原理相同，都是在酸性条件下生成具有漂白、消毒作用的次氯酸(HClO)。 ③具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸盐(次氯酸钙、次氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯气强且使用起来更安全。 题型01氯水与液氯的区别 【典例】下列关于氯气的说法错误的是 A．氯水和液氯不是同一种物质 B．氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体 C．H2可在盛有氯气的集气瓶中安静燃烧，瓶口出现白雾 D．将盛满氯气的试管倒扣在水槽中，试管内液面上升，说明氯气与水发生了反应 【变式】下列有关氯气和氯水的叙述中正确的是 A．红热的铁丝在氯气中燃烧生成 B．因为不是助燃剂，因此不能在中燃烧 C．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉 D．新制氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有分子存在 题型02 氯水的组成 【典例】下列有关新制氯水的说法不正确的是 A．新制氯水呈黄绿色，是因为氯水中含有 B．新制氯水滴到溶液中，有气泡产生，说明氯水中呈酸性 C．新制氯水滴到硝酸银溶液中，能产生白色沉淀 D．新制氯水光照一段时间，酸性会减弱 【变式】氯水可用于自来水的杀菌消毒。下列有关氯水的说法正确的是 A．光照新制氯水有气泡冒出，是有逸出 B．饱和氯水长期放置后，溶液pH增大 C．氯水中加入盐酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀，说明氯水中含有 D．新制氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色，是因为氯水中含有和HClO 题型03 氯水的性质 【典例】下列有关氯及其化合物的说法，正确的是 A．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方形成白色烟雾 B．新制氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明新制氯水中有氯气分子存在 C．工业上将氯气通入饱和石灰水中制取漂白粉 D．氯气泄漏时用毛巾浸透氢氧化钠溶液捂住鼻子 【变式】下列关于氯及其化合物的说法错误的是 A．HCl→Cl2→NaClO均可一步实现 B．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰 C．新制氯水具有漂白性，久置后次氯酸分解而失去漂白性 D．“84消毒液”的有效成分是NaClO，向其中通入CO2可增强杀菌消毒效果 题型04氯水的性质实验探究 【典例】某同学在pH试纸上滴几滴新制氯水后出现了如图所示的实验现象，则有关该实验的说法中正确的是 A．该实验说明因具有强氧化性能漂白试纸 B．该实验说明扩散速度比HClO快 C．该实验所用的新制氯水中阴离子只有、 D．若用久置的氯水进行实验，实验现象相同 【变式】某化学兴趣小组利用数字化仪器测得光照条件下新制饱和氯水的pH随时间变化关系如图所示，下列说法错误的是 A．新制氯水中含有4种离子、3种分子 B．该过程可观察到氯水由浅黄绿色变为无色 C．常温下不与Fe反应，因此工业上常用钢瓶盛装氯水 D．该过程酸性变强的原因之一是发生反应 【巩固训练】 1．下列关于氯气和氯水的叙述正确的是 A．若Cl2泄露，应向下风向地区转移，并用湿毛巾护住口鼻 B．氯水久置一段时间，溶液的酸性逐渐减弱 C．氯气、氯水、液氯是同一种物质，都属于纯净物 D．新制氯水为浅黄绿色，原因是溶解了Cl2分子 2．下列说法正确的是 A．往新制氯水中加入Na2CO3溶液，产生气泡，体现了HClO的酸性 B．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2，应密封保存 C．向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液只变红不褪色 D．氯气有强氧化性，所以氯气能使有色布条褪色 3．下列说法正确的是 A．氯气有强氧化性，和大多数金属反应，故不可以在钢瓶中存储。 B．新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，产生的实验现象都与有关。 C．向溶液中通入气体未见沉淀产生，若先加入或通入气体，则有沉淀生成。 D．蔗糖与浓硫酸发生作用的过程：固体体积膨胀，该现象与反应过程有关 4．将氯离子传感器和氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接，分别插入盛有氯水的广口瓶中，用强光照射氯水，采集数据如下图所示。 下列说法错误的是 A．反应的化学方程式有 B．随时间的变化，氯离子浓度增加 C．溶液的pH逐渐减小 D．养鱼时要将自来水晒一晒的主要目的是增加水中氧气的浓度 5．如图是光照过程中氯水的变化，下列说法不正确的是 A．由图像可知，随着光照反应的进行，氯水的呈现下降的趋势 B．新制氯水中含有，，这三种分子 C．光照过程中，氯水中的次氯酸分解产生氧气 D．取少量氯水滴入几滴溶液，若出现白色沉淀证明氯水分解完全 6．有关氯及其化合物，下列叙述正确的是 A．将纯净的在中点燃，发出苍白色火焰，产生白烟 B．将新制氯水放在阳光下会产生气泡，主要是溶解度降低 C．“84”消毒液中具有氧化性，不能与洁厕灵(主要成分HCl)混合使用 D．漂白粉比稳定，可露置在空气中长期保存 7．25℃时，1体积的水能溶解约2体积的Cl2.用试管收集Cl2后进行如图所示实验，下列对实验现象的分析或预测不正确的是 A．试管内液面上升，证明Cl2与水发生了反应 B．试管中溶液为浅黄绿色，说明溶液中存在Cl2 C．取少量试管中溶液，滴加紫色石蕊溶液后，先变红后褪色，因为试管溶液中含有HCl和HClO D．取少量试管中的溶液，密封光照一段时间后黄绿色褪去，与反应2HClO2HCl+O2↑有关 8．下图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH变化情况。下列有关说法不正确的是 A．长时间光照会使溶液颜色变浅甚至消失 B．随着对氯水光照时间的延长，氯水的漂白性将增强 C．光照使次氯酸分解，水中溶解的氧气浓度增大 D．pH减小是因为光照引起了 HClO 分解生成了盐酸 9．如图为氯及其化合物的“价-类二维图”，下列说法错误的是 A．与在一定条件下可生成 B．能使湿润的红色布条褪色 C．在光照下不会分解 D．若为钾盐，则的化学式为 10．将氯气持续通入紫色石蕊试液中，溶液颜色呈现如下图所示变化。对导致变色的物质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正确判断是 A． B． C． D． 11．用如图所示实验装置进行相关实验探究，不能达到实验目的的是 A．测新制氯水的pH值 B．证明Cl2被NaOH溶液吸收 C．证明过氧化钠与水反应放热 D．验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性 12．下列有关氯水成分实验和结论错误的是 A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2，久置氯水最终变为稀盐酸 B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl- C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H+ D．为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照 13．某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数三者的变化，实验结果如下图所示。下列说法不正确的是 A．氯水的pH随光照时间增加而减小，说明溶液的酸性越来越弱 B．从图中相关曲线变化可知在光照过程中溶液的导电能力逐渐增强 C．氯水呈黄绿色，说明氯水中存在Cl2。 D．光照过程中发生的反应有 14．氯水中因含有多种成分，而具有多种性质。某实验小组对氯水的性质进行了验证。 （1）用离子方程式表示氯水含多种成分的原因： 。 （2）验证氯水的酸性和漂白性。向试纸上滴加几滴新制氯水，现象如图所示。 由此可以得出结论： ①氯水有酸性和 性。 ②该实验说明 扩散速率比 快(填微粒“符号”)。 ③ 用试纸测定氯水的(填“可以”或“不可以”)。 （3）验证氯水中光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内，将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中如下图所示，用强光照射氯水，进行实验并采集数据，获得相关变化曲线。 若能够证明氯水中在光照下发生了分解反应，则下图中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。 a．氢离子的浓度    b．氯离子的浓度    c．氯水的    d．氧气的体积分数 （4）验证氯水与溶液的反应。将氯水逐滴加入盛有稀溶液的试管中，实验时发现并无明显现象。 ①为了证明氯水能与溶液反应，在实验前应该在溶液中加入 。 ②经过上述改进后，当滴到最后一滴氯水时，溶液的颜色突然褪去。该小组同学经过分析对褪色原因提出了两种假设：假设1：氯水中的酸中和了，溶液碱性减弱；假设2： 。 ③请设计一个简单的实验以验证褪色的原因是假设1还是假设2。 15．采用如下图装置制取一定量的饱和氯水，并进行氯水的性质实验。 （1）写出甲装置中反应的化学方程式： ；反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （2）乙装置的作用是： ；丁装置中常用的试剂是： 。 （3）氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据新制氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。 ①d过程中的现象是 ； ②e过程主要的离子方程式 。 （4）数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连，可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是将传感器插入盛有氯水的广口瓶中，测定光照氯水过程所得到的某种物理量变化的图像，该图像表示的意义是_______(填序号)。 A．氯离子浓度随时间的变化 B．氧气体积分数随时间的变化 C．氯水的随时间的变化 D．氯水导电能力随时间的变化 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 氯气与水的反应 1.通过对氯气性质的研究,认识到氯气是一种具有强氧化性的非金属单质,能与水、碱等物质发生氧化还原反应,培养学生证据推理与模型认知的核心素养。 2.通过对氯水性质的研究,熟悉基于微粒认识混合物性质的思维方法。 3.通过氯及其化合物的相互转化,认识离子反应、氧化还原反应在研究物质性质过程中的应用。 4.基于微粒及微粒转化认识氯水的性质,基于类别通性、离子反应、氧化还原反应等方法研究物质的性质。 一、氯水的成分 1.常温下，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的部分氯气与水发生反应的化学方程式是Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO。 2.液氯、新制氯水和久置氯水 （1）区别 液氯 新制氯水 久置氯水 成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、Cl－、H2O、OH－ 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 （2）新制氯水成分的多重性 二、漂白原理的探究实验 实验操作 实验现象 实验结论 有色布条不褪色 干燥的Cl2无漂白作用 有色布条褪色 在有H2O存在的条件下，Cl2有漂白作用 有色鲜花褪色 在有H2O存在的条件下，Cl2有漂白作用 氯气溶于水能杀菌、消毒以及能使某些染料和有机色素褪色，是因为氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性。 三、次氯酸的性质 （1）弱酸性 次氯酸是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱，写出氯气和水反应的离子方程式：Cl2＋H2O⇌ H＋＋Cl－＋HClO。 （2）不稳定性 次氯酸不稳定，见光易分解，反应的化学方程式：2HClO2HCl＋O2↑。 （3）强氧化性 次氯酸具有强氧化性，其氧化性比Cl2强，可用于自来水的杀菌、消毒，使某些染料和有机色素褪色，还可以用作漂白剂。 四、与碱的反应 （1）常温下，Cl2与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液 ①反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 ②漂白液的有效成分是次氯酸钠。 （2）Cl2与冷的石灰乳反应——制取漂白粉 ①反应的化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 ②漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 ③漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。 化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO(家用漂白消毒)。 （3）漂白粉的保存及应用 漂白粉应密封、避光保存，生成并置于阴凉干燥处。避免与空气中的水和二氧化碳反应生成次氯酸，次氯酸分解导致漂白粉失效：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO， 2HClO2HCl＋O2↑。 漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂。 ①次氯酸盐比次氯酸稳定，不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输，故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。 ②漂白液、漂白粉的有效成分分别为NaClO、Ca(ClO)2，其漂白、消毒原理相同，都是在酸性条件下生成具有漂白、消毒作用的次氯酸(HClO)。 ③具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸盐(次氯酸钙、次氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯气强且使用起来更安全。 题型01氯水与液氯的区别 【典例】下列关于氯气的说法错误的是 A．氯水和液氯不是同一种物质 B．氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体 C．H2可在盛有氯气的集气瓶中安静燃烧，瓶口出现白雾 D．将盛满氯气的试管倒扣在水槽中，试管内液面上升，说明氯气与水发生了反应 【答案】D 【解析】A．氯水为氯气的水溶液，含盐酸和次氯酸，属于混合物，液氯为纯净物，二者不是一种物质，A正确； B．氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，B正确； C．H2可在盛有氯气的集气瓶中安静燃烧生成氯化氢，氯化氢与水蒸气结合生成小液滴，瓶口出现白雾，C正确； D．氯气能溶于水，所以即使氯气与水不反应，因为氯气溶于水，也会导致管内压强降低，管内液面上升一段距离，D错误； 故答案为：D。 【变式】下列有关氯气和氯水的叙述中正确的是 A．红热的铁丝在氯气中燃烧生成 B．因为不是助燃剂，因此不能在中燃烧 C．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉 D．新制氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有分子存在 【答案】D 【解析】A．由于氯气的氧化性强，所以铁丝在氯气中燃烧生成，A错误； B．能在中燃烧生成HCl，B错误； C．因为澄清石灰水中氢氧化钙的浓度低，通入氯气反应获得产品产量低，所以工业上将氯气通入浓度较大的石灰乳中制取漂白粉，C错误； D．氯气可溶于水，新制氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有分子存在，D正确； 答案选D。 题型02 氯水的组成 【典例】下列有关新制氯水的说法不正确的是 A．新制氯水呈黄绿色，是因为氯水中含有 B．新制氯水滴到溶液中，有气泡产生，说明氯水中呈酸性 C．新制氯水滴到硝酸银溶液中，能产生白色沉淀 D．新制氯水光照一段时间，酸性会减弱 【答案】D 【解析】A．氯气为黄绿色气体，氯气与水的反应是可逆反应，新制氯水呈黄绿色，是因为氯水中含有末反应的，故A正确； B． 盐酸的酸性强于碳酸，新制氯水滴到溶液中，有气泡产生，说明氯水中呈酸性，故B正确； C． 新制氯水中含有氯离子，滴到硝酸银溶液中，能产生白色沉淀，故C正确； D． 新制氯水光照一段时间，次氯酸会分解生成盐酸和氧气，酸性会增强，故D错误； 故选D。 【变式】氯水可用于自来水的杀菌消毒。下列有关氯水的说法正确的是 A．光照新制氯水有气泡冒出，是有逸出 B．饱和氯水长期放置后，溶液pH增大 C．氯水中加入盐酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀，说明氯水中含有 D．新制氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色，是因为氯水中含有和HClO 【答案】D 【解析】A．光照新制氯水有气泡冒出，是次氯酸分解生成的逸出，A项错误； B．饱和氯水长期放置后，次氯酸发生分解，溶液的酸性增强，pH减小，B项错误； C．加入盐酸，引入了，故溶液产生白色沉淀不能说明氯水中含有，C项错误； D．新制氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色，说明溶液具有酸性及漂白性，是因为氯水中含有和HClO，D项正确； 答案选D。 题型03 氯水的性质 【典例】下列有关氯及其化合物的说法，正确的是 A．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方形成白色烟雾 B．新制氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明新制氯水中有氯气分子存在 C．工业上将氯气通入饱和石灰水中制取漂白粉 D．氯气泄漏时用毛巾浸透氢氧化钠溶液捂住鼻子 【答案】B 【解析】A．氢气在氯气中燃烧确实发出苍白色火焰，生成氯化氢气体；但瓶口上方形成的是HCl与水蒸气结合产生的白雾(小液滴)，而非固体颗粒形成的“白色烟雾”，A错误； B．新制氯水因溶解了而呈浅黄绿色，且本身具有刺激性气味；部分与水反应，但未完全分解，因此溶液中仍存在分子，B正确； C．工业上制备漂白粉时，氯气应与石灰乳反应，而非饱和石灰水；石灰水浓度低，而石灰乳能充分反应，C错误； D．氢氧化钠溶液虽能吸收，但其强腐蚀性会损伤皮肤；正确做法是用弱碱性溶液(如溶液)或湿毛巾，D错误； 故选B。 【变式】下列关于氯及其化合物的说法错误的是 A．HCl→Cl2→NaClO均可一步实现 B．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰 C．新制氯水具有漂白性，久置后次氯酸分解而失去漂白性 D．“84消毒液”的有效成分是NaClO，向其中通入CO2可增强杀菌消毒效果 【答案】B 【解析】A．HCl与次氯酸钠反应生成Cl2，Cl2与氢氧化钠反应生成NaClO，均可一步实现，A正确； B．纯净的氢气能在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，B错误； C．新制氯水具有漂白性是因为含有次氯酸，久置后次氯酸分解、溶液失去漂白性，C正确； D．碳酸的酸性大于次氯酸，“84消毒液”的有效成分是NaClO，向其中通入CO2反应生成次氯酸，可增虽杀菌消毒效果，D正确； 故选B。 题型04氯水的性质实验探究 【典例】某同学在pH试纸上滴几滴新制氯水后出现了如图所示的实验现象，则有关该实验的说法中正确的是 A．该实验说明因具有强氧化性能漂白试纸 B．该实验说明扩散速度比HClO快 C．该实验所用的新制氯水中阴离子只有、 D．若用久置的氯水进行实验，实验现象相同 【答案】B 【解析】A．Cl2本身没有漂白性，Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性，能漂白试纸，A不正确； B．该实验中，红色区域大于无色区域，说明H+作用的范围大，其扩散速度比HClO快，B正确； C．该实验所用的新制氯水中，阴离子有、，还有水电离出的OH-，C不正确； D．久置的氯水只有酸性，没有漂白性，pH试纸只变红不褪色，与新制氯水的实验现象不同，D不正确； 故选B。 【变式】某化学兴趣小组利用数字化仪器测得光照条件下新制饱和氯水的pH随时间变化关系如图所示，下列说法错误的是 A．新制氯水中含有4种离子、3种分子 B．该过程可观察到氯水由浅黄绿色变为无色 C．常温下不与Fe反应，因此工业上常用钢瓶盛装氯水 D．该过程酸性变强的原因之一是发生反应 【答案】C 【解析】A．新制氯水中含有 4种离子、3种分子，A正确； B．氯水中的氯气分子发生反应，，，次氯酸不断分解，氯水由浅黄绿色变为无色，B正确； C．常温下不与Fe反应，因此工业上常用钢瓶盛装液氯，氯水含有氢离子与铁会发生反应，C错误； D．次氯酸为弱酸，光照变为盐酸为强酸，酸性增强，D正确； 故选C。 【巩固训练】 1．下列关于氯气和氯水的叙述正确的是 A．若Cl2泄露，应向下风向地区转移，并用湿毛巾护住口鼻 B．氯水久置一段时间，溶液的酸性逐渐减弱 C．氯气、氯水、液氯是同一种物质，都属于纯净物 D．新制氯水为浅黄绿色，原因是溶解了Cl2分子 【答案】D 【解析】A．若Cl2泄露，应向上风向地区转移，可以降低氯气的浓度，并用湿毛巾护住口鼻，防止中毒，A错误； B．氯水含有HClO，HClO不稳定，久置过程中会不断分解生成HCl和O2，使溶液酸性增强，B错误； C．氯水是氯气的水溶液，是混合物，与氯气、液氯不是同一种物质，C错误； D．氯气是黄绿色气体，新制氯水为浅黄绿色，是因为溶解了氯气分子所致，D正确； 故选D。 2．下列说法正确的是 A．往新制氯水中加入Na2CO3溶液，产生气泡，体现了HClO的酸性 B．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2，应密封保存 C．向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液只变红不褪色 D．氯气有强氧化性，所以氯气能使有色布条褪色 【答案】C 【解析】A．在新制氯水中，存在反应Cl2+H2OHCl+HClO，加入Na2CO3溶液，HCl与Na2CO3反应产生气泡(CO2)，而HClO的酸性比碳酸弱，不能与NaHCO3发生反应，不能生成CO2气体，不能体现HClO的酸性，A不正确； B．漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，为防止空气中二氧化碳与次氯酸钙反应，导致Ca(ClO)2转化为CaCO3和HClO，HClO光照分解，应密封保存，B不正确； C．久置的氯水中，Cl2已全部与水反应，生成的HClO已完全分解，溶液为稀盐酸，滴入紫色石蕊试液，溶液只变红不褪色，C正确； D．氯气有强氧化性，但不具有漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，能使有色布条褪色，D不正确； 故选C。 3．下列说法正确的是 A．氯气有强氧化性，和大多数金属反应，故不可以在钢瓶中存储。 B．新制氯水可以使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，产生的实验现象都与有关。 C．向溶液中通入气体未见沉淀产生，若先加入或通入气体，则有沉淀生成。 D．蔗糖与浓硫酸发生作用的过程：固体体积膨胀，该现象与反应过程有关 【答案】D 【解析】A．氯气在常温干燥条件下不会与铁剧烈反应，因此可以储存在干燥的钢瓶中，A错误； B．新制氯水中含（使石蕊试纸变红）和HClO（使褪色），但变红现象与H⁺有关，而非HClO，B错误； C．向溶液中通入无沉淀，若先加NaOH，中和酸性后生成，与形成沉淀；但若先通，由于与生成的酸性弱于HCl，无法生成沉淀，C错误； D．蔗糖与浓硫酸作用时，浓硫酸先脱水炭化蔗糖生成碳，随后碳与浓硫酸在加热条件下反应生成和气体，导致固体膨胀，D正确； 故选D。 4．将氯离子传感器和氧气传感器分别与数据采集器、计算机连接，分别插入盛有氯水的广口瓶中，用强光照射氯水，采集数据如下图所示。 下列说法错误的是 A．反应的化学方程式有 B．随时间的变化，氯离子浓度增加 C．溶液的pH逐渐减小 D．养鱼时要将自来水晒一晒的主要目的是增加水中氧气的浓度 【答案】D 【解析】A．氯水中含有次氯酸，光照条件下发生反应：，故A正确； B．生成盐酸，且为强酸，氢离子和氯离子浓度均增加，pH逐渐减小，B正确； C．由B项可知，pH逐渐减小，故C正确； D．养鱼时要将自来水晒一晒的主要目的是去除自来水中的强氧化性物质氯气及次氯酸，D错误； 故选D。 5．如图是光照过程中氯水的变化，下列说法不正确的是 A．由图像可知，随着光照反应的进行，氯水的呈现下降的趋势 B．新制氯水中含有，，这三种分子 C．光照过程中，氯水中的次氯酸分解产生氧气 D．取少量氯水滴入几滴溶液，若出现白色沉淀证明氯水分解完全 【答案】D 【解析】A．随着光照的进行，不断发生反应，弱酸不断分解为强酸，氯水的大体呈现下降的趋势，A正确； B．新制氯水是将氯气通入水中形成的，溶解在水中的氯气有一部分与水反应生成、和，则新制氯水中含有、、这三种分子，B正确； C．次氯酸分解方程式为：，会产生氧气，C正确； D．取少量氯水滴入几滴溶液，出现白色沉淀表明溶液中含有，因为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，也可能来源于盐酸电离的，也可能来自分解，无法证明氯水分解完全，D不正确； 故选D。 6．有关氯及其化合物，下列叙述正确的是 A．将纯净的在中点燃，发出苍白色火焰，产生白烟 B．将新制氯水放在阳光下会产生气泡，主要是溶解度降低 C．“84”消毒液中具有氧化性，不能与洁厕灵(主要成分HCl)混合使用 D．漂白粉比稳定，可露置在空气中长期保存 【答案】C 【解析】A．将纯净的在中点燃，安静地燃烧，发出苍白色火焰，产生白雾，A项错误； B．将新制氯水放在阳光下会产生气泡，主要是因为光照使分解产生，B项错误； C．与HCl会反应生成，故无法一起使用，C项正确； D．漂白粉比稳定，但长期露置在空气中也会变质，D项错误。 故选C。 7．25℃时，1体积的水能溶解约2体积的Cl2.用试管收集Cl2后进行如图所示实验，下列对实验现象的分析或预测不正确的是 A．试管内液面上升，证明Cl2与水发生了反应 B．试管中溶液为浅黄绿色，说明溶液中存在Cl2 C．取少量试管中溶液，滴加紫色石蕊溶液后，先变红后褪色，因为试管溶液中含有HCl和HClO D．取少量试管中的溶液，密封光照一段时间后黄绿色褪去，与反应2HClO2HCl+O2↑有关 【答案】A 【解析】A．1体积的水能溶解约2体积的Cl2，试管内液面上升，可能是因为氯气溶于水，所以不能证明Cl2与水发生了反应，故A错误； B．氯气是黄绿色气体，试管中溶液为浅黄绿色，说明溶液中存在Cl2，故B正确； C．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，取少量试管中溶液，滴加紫色石蕊溶液后，先变红后褪色，故C正确； D．次氯酸在工作条件下发生反应2HClO2HCl+O2↑，取少量试管中的溶液，密封光照一段时间后黄绿色褪去，故D正确； 选A。 8．下图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH变化情况。下列有关说法不正确的是 A．长时间光照会使溶液颜色变浅甚至消失 B．随着对氯水光照时间的延长，氯水的漂白性将增强 C．光照使次氯酸分解，水中溶解的氧气浓度增大 D．pH减小是因为光照引起了 HClO 分解生成了盐酸 【答案】B 【分析】氯气与水反应：，氯水中存在Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量）。 【解析】A．HClO光照条件下分解产生HCl和O2，平衡正向移动，氯气浓度降低，溶液颜色变浅甚至消失，A正确； B．随着对氯水光照时间的延长，HClO光照条件分解产生HCl和O2，氯水的漂白性减弱，B错误； C．HClO光照条件下分解产生HCl和O2，水中溶解的氧气浓度增大，C正确； D．HClO光照条件下分解产生HCl和O2，氢离子浓度增大，pH减小，D正确； 故选B。 9．如图为氯及其化合物的“价-类二维图”，下列说法错误的是 A．与在一定条件下可生成 B．能使湿润的红色布条褪色 C．在光照下不会分解 D．若为钾盐，则的化学式为 【答案】C 【分析】图示为氯元素的价类图，则a、b、c、d、e分别为HCl、Cl2、ClO2、HClO、HClO4， f、g、h分别为+5、+1、+3价氯元素的含氧酸盐。 【解析】A．HCl与次氯酸盐能发生氧化还原反应生成氯气，A不符合题意； B．存在反应，次氯酸具有强氧化性、漂白性，故氯气能使湿润的红色布条褪色，B不符合题意； C．即次氯酸不稳定，在光照下会分解生成盐酸和氧气，C符合题意； D． f为+5氯元素的含氧酸盐，若为钾盐，则的化学式为，D不符合题意； 故选C。 10．将氯气持续通入紫色石蕊试液中，溶液颜色呈现如下图所示变化。对导致变色的物质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正确判断是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】，氯水中主要含有Cl2、HCl、HClO，由图中颜色变化可知，紫色石蕊试液中通入氯气，溶液变红色，表明溶液表现出酸性；溶液变为无色，表明溶液表现出强氧化性；溶液变为浅黄绿色，表明溶液中溶解了有色的物质，以此分析； 【解析】氯气与水反应生成HCl、HClO，因溶液中含有HCl，遇到紫色石蕊，石蕊溶液变红；HClO因具有强氧化性而体现漂白性，则溶液褪色；氯水中含有氯气，则溶液呈浅黄绿色； 故选B。 11．用如图所示实验装置进行相关实验探究，不能达到实验目的的是 A．测新制氯水的pH值 B．证明Cl2被NaOH溶液吸收 C．证明过氧化钠与水反应放热 D．验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性 【答案】A 【解析】A．氯水具有漂白性，不能用pH试纸测其pH，不能达到实验目的，A符合题意； B．氯气和NaOH反应被吸收，锥形瓶内气压减小，气球变胀，能达到实验目的，B不符合题意； C．滴水后脱脂棉燃烧，证明与水反应放热，能达到实验目的，C不符合题意； D．NaHCO3不稳定，受热分解产生CO2气体，使澄清石灰水变浑浊，而Na2CO3稳定，受热不分解，在使用套管进行实验时，把稳定性强Na2CO3的放在温度较高的外管，把稳定性差的NaHCO3放在温度较低的内管，可以根据澄清石灰水变浑浊情况判断碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，D不符合题意； 故选A。 12．下列有关氯水成分实验和结论错误的是 A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2，久置氯水最终变为稀盐酸 B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl- C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H+ D．为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照 【答案】D 【解析】A．氯水呈浅黄绿色是因为溶解了Cl2，久置后Cl2逐渐反应完全，HClO分解生成HCl和O2，最终变为稀盐酸，A正确； B．氯水中含Cl-，加入硝酸酸化的AgNO3会生成AgCl白色沉淀，该实验能证明Cl-存在，B正确； C．氯水中含H+，与NaHCO3反应生成CO2气体，气泡说明H+存在，C正确； D．新制氯水含HClO，具有强氧化性，会使pH试纸漂白，无法准确测定pH，实验方法错误，D错误； 故选D。 13．某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数三者的变化，实验结果如下图所示。下列说法不正确的是 A．氯水的pH随光照时间增加而减小，说明溶液的酸性越来越弱 B．从图中相关曲线变化可知在光照过程中溶液的导电能力逐渐增强 C．氯水呈黄绿色，说明氯水中存在Cl2。 D．光照过程中发生的反应有 【答案】A 【解析】A．由图可知，氯水的pH随光照时间增加而减小，c(H+)增大，说明溶液的酸性越来越强，A错误； B．由图可知，氯水的pH随光照时间增加而减小，c(H+)增大，酸性增强，溶液的导电能力逐渐增强，B正确； C．氯气是黄绿色气体，氯水呈黄绿色，说明氯水中存在Cl2，C正确； D．光照过程中，氯水中的HClO分解生成HCl和O2，化学方程式为：，D正确； 故选A。 14．氯水中因含有多种成分，而具有多种性质。某实验小组对氯水的性质进行了验证。 （1）用离子方程式表示氯水含多种成分的原因： 。 （2）验证氯水的酸性和漂白性。向试纸上滴加几滴新制氯水，现象如图所示。 由此可以得出结论： ①氯水有酸性和 性。 ②该实验说明 扩散速率比 快(填微粒“符号”)。 ③ 用试纸测定氯水的(填“可以”或“不可以”)。 （3）验证氯水中光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内，将传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中如下图所示，用强光照射氯水，进行实验并采集数据，获得相关变化曲线。 若能够证明氯水中在光照下发生了分解反应，则下图中纵坐标可以表示的物理量是 (填字母)。 a．氢离子的浓度    b．氯离子的浓度    c．氯水的    d．氧气的体积分数 （4）验证氯水与溶液的反应。将氯水逐滴加入盛有稀溶液的试管中，实验时发现并无明显现象。 ①为了证明氯水能与溶液反应，在实验前应该在溶液中加入 。 ②经过上述改进后，当滴到最后一滴氯水时，溶液的颜色突然褪去。该小组同学经过分析对褪色原因提出了两种假设：假设1：氯水中的酸中和了，溶液碱性减弱；假设2： 。 ③请设计一个简单的实验以验证褪色的原因是假设1还是假设2。 【答案】（1） （2）漂白 不可以 （3）abd （4）1~2滴酚酞 有漂白性，使溶液的红色褪去或氧化了酚酞 向褪色后的试管内滴加几滴溶液，若恢复红色则证明是假设1，若仍为无色则证明是假设2 【分析】本题通过多个实验验证了氯气和水的反应，氯气和水的反应为：，本题通过pH试纸和指示剂验证了其酸性和漂白性，注意结合其和水反应的离子方程式以及氯水的成分，以此解题。 【解析】（1）氯气可以和水反应生成盐酸和次氯酸，导致其中含有多种成分，离子方程式为：； （2）①氯气和水反应的化学方程式为Cl2+H2O⇌HCl+HClO，该实验中外层试纸为红色、内层为白色，则内层被漂白，说明氯水有酸性和漂白性； ②同时中外层试纸为红色、内层为白色，说明H+扩散速率比HClO快； ③氯水中次氯酸具有漂白性，能使pH试纸褪色，故不可使用pH试纸测定氯水的pH； （3）氯水中存在如下平衡：Cl2＋H2OH++Cl—+HClO，次氯酸遇光发生反应：2HClO2HCl＋O2↑，次氯酸分解促进氯气和水的反应，导致氧气的体积分数增大，溶液中氯气的浓度减小，氢离子和氯离子浓度增大，溶液pH减小，所以图中纵坐标可以表示的物理量是abd； （4）①氢氧化钠中加入酚酞，溶液显红色，氯气和氢氧化钠反应则红色消失，故在实验前应该在溶液中加入1~2滴酚酞； ②氯水具有漂白性和酸性，则褪色原因可能是假设1：氯水中的酸中和了，溶液碱性减弱；假设2：有漂白性，使溶液的红色褪去或氧化了酚酞； ③可以继续加入几滴氢氧化钠观看现象，即向褪色后的试管内滴加几滴溶液，若恢复红色则证明是假设1，若仍为无色则证明是假设2； 15．采用如下图装置制取一定量的饱和氯水，并进行氯水的性质实验。 （1）写出甲装置中反应的化学方程式： ；反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （2）乙装置的作用是： ；丁装置中常用的试剂是： 。 （3）氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据新制氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。 ①d过程中的现象是 ； ②e过程主要的离子方程式 。 （4）数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连，可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。如图是将传感器插入盛有氯水的广口瓶中，测定光照氯水过程所得到的某种物理量变化的图像，该图像表示的意义是_______(填序号)。 A．氯离子浓度随时间的变化 B．氧气体积分数随时间的变化 C．氯水的随时间的变化 D．氯水导电能力随时间的变化 【答案】（1） （2）除去挥发出来的 溶液 （3）溶液先变红，后褪色 （4）C 【分析】装置甲利用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，浓盐酸易挥发，装置乙除去混在氯气中HCl气体，装置丙制取一定量的饱和氯水，氯气有毒，装置丁有NaOH溶液，用于除去氯气； 【解析】（1）甲装置中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、水和氯气，反应的化学方程式：，锰元素化合价降低，二氧化锰是氧化剂，氯元素化合价升高，浓盐酸是还原剂，4molHCl反应时有2molHCl被氧化为氯气，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2； （2）浓盐酸易挥发，氯气在饱和食盐水中溶解减少，氯化氢极易溶于水，乙装置的作用是：除去挥发出来的，氯气有毒，能被碱液吸收，装置丁作用是尾气处理，丁装置中常用的试剂是：溶液； （3）①新制氯水中存在反应，生成盐酸具有酸性，能使紫色石蕊溶液变红，生成HClO具有漂白性，能使石蕊溶液褪色，则d过程中的现象是溶液先变红，后褪色； ②e过程主要是氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水，反应的离子方程式； （4）A．氯水中存在反应，光照条件下HClO分解生成HCl和O2，则光照氯水过程中氯离子浓度增大，A不符合题意； B．光照条件下HClO分解生成HCl和O2，氧气体积分数逐渐增大，B不符合题意； C．新制氯水中含有HCl和HClO，次氯酸是弱酸，光照下HClO分解生成HCl，溶液中H+浓度增大，氯水的pH减小，C符合题意； D．新制氯水中含有HCl和HClO，次氯酸是弱酸，不能完全电离，在光照下HClO分解生成HCl，盐酸能完全电离出氢离子和氯离子，溶液中离子浓度增大，导电能力增强，D不符合题意； 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$