3.1.2 氯气的性质及应用 分层练习-2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

3.1.2 氯气的性质及应用 基础过关练 考点一　氯气的物理性质与用途 1.在某防灾演习现场,模拟一起大客车与装有氯气的槽罐车发生追尾事故,造成槽罐翻落、氯气泄漏。人防办立即指挥专业救援队在事发地点,测定风向,进行事故处置,引导大客车上的乘客(　　) A.顺风向高处转移　　B.顺风向低处转移 C.逆风向高处转移　　D.逆风向低处转移 2.下列有关氯气用途的说法不正确的是(　　) A.氯气可用于生产盐酸 B.氯气是生产高纯度的氯化钠、氯化亚铁等的主要原料 C.氯气可用于生产漂白剂和消毒剂 D.氯气可用于药物、染料等的生产 考点二　氯气与单质的反应 3.下列氯化物既可以由氯气与金属反应制得,又可以由金属与盐酸反应制得的是(　　) A.AlCl3　　B.FeCl2　　C.FeCl3　　D.CuCl2 4.下列关于氯气的说法中正确的是(　　) A.氯气在常温下能与铁反应,故不能用钢瓶存放液氯 B.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出黄色火焰 C.氯气氧化性很强,一般能将变价金属氧化为其最高价态 D.氯原子最外层有7个电子,所以氯元素只有-1和+7价 5.某化学教师为进行氯气与金属钠反应的实验,设计了如图所示装置。将一根硬质玻璃管与氯气发生器相连,向该玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油),玻璃管右端塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先用酒精灯给钠预热,钠熔成小球时,撤去酒精灯,立即通入氯气,钠剧烈燃烧,生成大量白烟。以下叙述错误的是(　　) A.反应生成的大量白烟是氯化钠固体 B.玻璃管右端塞一团浸有NaOH溶液的棉花球的目的是吸收过量的氯气,防止污染空气 C.钠剧烈燃烧产生苍白色火焰 D.发生的反应为2Na+Cl2 2NaCl 考点三　氯气与水、碱等化合物的反应 6.将氯气缓慢通过内有湿润的红纸条的广口瓶(如图所示),下列说法错误的是(　　) A.烧杯中的溶液可换成饱和氯化钠溶液进行尾气处理 B.一段时间后,可观察到湿润的红纸条褪色 C.氯气是一种黄绿色的有毒气体 D.烧杯中可能发生反应3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O 7.工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中可制得漂白液,下列说法不正确的是(　　) A.漂白液的有效成分是NaClO B.通入CO2后的漂白液的消毒能力增强 C.若温度偏高,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO3+H2O D.NaClO比HClO稳定 8.某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计的实验装置如图所示。 已知:该装置气密性良好,铁粉放在耐高温的硬质玻璃管中。 请回答下列问题: (1)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该进行的操作为　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)实验装置中空试管的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)盛水的试管中,溶液的颜色为　　　　,说明氯气　　　　(填“能”或“不能”)溶于水。  考点四　新制氯水及次氯酸的性质 9.某化学兴趣小组将新制饱和氯水置于光照条件下,利用数字化仪器测得其变量X随时间的变化关系如图所示,X可能是(　　) A.溶液的pH　　B.溶液的导电能力 C.溶液中Cl-数　　D.产生气体的总量 10.向盛有紫色石蕊溶液的试管中持续通入氯气至过量,溶液颜色可能出现红色、无色、浅黄绿色等变化。 下列叙述正确的是(　　) A.过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+ B.过程Ⅱ溶液由红色变成无色,证明试管②中溶液不再呈酸性 C.过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色,证明溶液中有HClO D.过程Ⅱ溶液由红色变成无色,起作用的微粒是Cl2 11.新制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回答问题(重合部分代表物质间会发生反应,a代表光照新制氯水,b、c、d、e分别代表向新制氯水中加入少量Na2CO3、AgNO3溶液、石蕊试液、NaOH溶液的操作)。 (1)能证明新制氯水具有漂白性的是　　　　(填“a”“b”“c”“d”或“e”)。  (2)c过程中的现象是　　　　　　　　　　　　　　。  (3)e过程中主要反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 能力提升练 考点　氯气及含氯化合物性质的综合应用 1.化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是(　　) A.氯气和活性炭均可作漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强 B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH D.常温下氯气能和Fe反应,因此不能用钢瓶储存液氯 2.用排饱和食盐水法收集到一集气瓶Cl2,用该瓶气体不能完成的实验是　(　　) A.探究Cl2是否有漂白性的实验 B.探究Cl2能被NaOH溶液吸收的实验 C.探究H2在Cl2中燃烧的实验 D.探究铜丝在Cl2中燃烧的实验 3.若将浓盐酸滴入烧瓶中进行如图(a、c、d均为浸有相应试液的棉花团)所示的探究实验,下列分析正确的是(　　) A.装置A中的KMnO4可用MnO2代替 B.b处红色鲜花瓣褪色,说明Cl2具有漂白性 C.d处涉及反应的化学方程式为:2KI+Cl2 I2+2KCl,对应现象为d处棉花团变蓝 D.含有0.001 mol Cl2的尾气进入C装置,最多消耗0.001 mol NaOH 4.如图所示,若关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让氯气经过甲瓶后,再通入乙瓶,红色布条不褪色;若关闭Ⅱ阀,打开Ⅰ阀,再通入氯气,红色布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是　(　　) ①浓硫酸　　②NaOH溶液 ③饱和NaCl溶液　　④KI溶液 A.①②　 B.②③　 C.①②③　 D.①②④ 5.用新制氯水做实验,验证次氯酸光照分解的产物,可设计成数字化实验,其数据经计算机处理得如下图像。已知:溶液中离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液导电能力越强。下列说法不正确的是(　　) A.0~150 s,氯水pH降低的主要原因是HClO电离产生了H+ B.0~150 s,溶液的导电能力逐渐增强 C.0~150 s,氯水中c(Cl-)逐渐增大 D.可以通过测定氧气的体积分数变化来验证次氯酸分解有O2生成 6.某研究性学习小组同学为探究氯气的性质,设计如图装置进行实验探究。 下列说法不正确的是(　　) A.利用装置a、b可探究氯气是否有漂白性 B.通入氯气后可观察到装置c中溶液变红 C.装置d中产生白色沉淀说明氯气与水反应生成了HCl D.装置e中反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O 7.Cl2O是棕黄色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。 已知:Cl2O的熔点为-116 ℃,沸点为3.8 ℃;Cl2的沸点为-34.6 ℃;HgO+2Cl2 HgCl2+Cl2O。NH3的沸点为-33.3 ℃。下列说法不正确的是(　　) A.装置①的主要目的是制备Cl2 B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险 C.装置④与⑤之间不能用橡皮管连接 D.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O 8.氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33 ℃,沸点为73 ℃,遇水易反应。实验室可用如图装置(部分夹持装置已略去)制取ICl3,制备的反应原理为I2+3Cl2 2ICl3,下列说法不正确的是(　　) A.装置甲中的固体药品可以是KMnO4 B.装置乙中长颈漏斗内液面上升,可能原因是丙装置中发生堵塞或止水夹未打开 C.装置戊中的碱石灰可用无水CaCl2代替 D.ICl3在潮湿的空气中可能会产生白雾 9.二氧化氯(ClO2)常温下为黄绿色气体,易溶于水且不与水反应,浓的ClO2受热时易爆炸。ClO2与Cl2一样具有强氧化性,可用于消毒,湿润的ClO2具有漂白性。实验室可用干燥的Cl2与NaClO2固体反应制取ClO2,实验装置如下图所示: (1)装置A中所发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)装置C中应盛装的试剂是　　　　。  (3)装置D中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　。  (4)为防止ClO2受热爆炸,实验中采取的措施有　　　　　　　、　　　　　　　。  (5)实验室可通过反应2NaClO3+4HCl(浓) 2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O制取ClO2,所制ClO2中含有Cl2。从所提供的试剂中选择合适的试剂,设计由该混合气体验证ClO2具有漂白性的实验方案:　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　。  (可供选择的试剂:NaOH溶液、NaClO2固体、湿润的有色布条) 答案 基础过关练 1.C　氯气有毒,且氯气的密度大于空气的密度,所以应引导大客车上的乘客逆风向高处转移,C正确。 2.B　Cl2与H2在点燃或光照下反应生成HCl,HCl溶于水得盐酸,A正确;氯化钠的生产一般不以氯气为原料,高纯度的氯化钠一般是对海水中获取的粗盐进行提纯而得到,B错误;氯气与碱溶液反应,可得到含有次氯酸盐的漂白剂,氯气也可以用于生产ClO2等消毒剂,C正确;氯气是药物制备、冶金工业及染料生产中的重要原料,D正确。 3.A　AlCl3既可由Al和Cl2反应制得,又能由Al和盐酸反应制得,A正确;Fe和盐酸反应生成FeCl2,Fe和Cl2反应生成FeCl3,B、C均错误;Cu与盐酸不反应,D错误。 4.C　常温下能用钢瓶存放液氯,A错误;纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,B错误;Cl2具有强氧化性,一般将变价金属氧化为其最高价态,C正确;氯原子最外层有7个电子,氯元素最高价为+7价,最低价为-1价,还有0、+1、+3、+4、+5等价态,D错误。 5.C　该实验中,Na和Cl2反应发出黄色火焰,有白烟(NaCl)生成,化学方程式为2Na+Cl2 2NaCl,A、D正确,C错误;Cl2有毒,为防止其污染空气,用NaOH溶液吸收多余的Cl2,B正确。 6.A　氯气难溶于饱和食盐水,烧杯中的溶液不能换成饱和氯化钠溶液,A错误;氯气与H2O反应能生成HClO,HClO具有强氧化性,能使湿润的红纸条褪色,B正确;氯气呈黄绿色,是一种有毒气体,C正确;烧杯中起初发生反应Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,放出的热量使溶液温度升高,可能发生反应3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O,D正确。 7.C　漂白液的有效成分是NaClO,A正确;通入CO2后发生反应NaClO+CO2+H2O NaHCO3+HClO,生成HClO,漂白液的消毒能力增强,B正确;温度偏高条件下Cl2和NaOH反应生成NaCl和NaClO3,化学方程式为3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O,C错误;HClO不稳定,易分解生成HCl和O2,即NaClO比HClO稳定,D正确。 8.答案　(1)通入氯气排尽装置中的空气 (2)防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂 (3)吸收尾气中的氯气,防止污染空气 (4)浅黄绿色　能 解析　(1)为防止铁粉被空气中的氧气氧化,在加热之前应该通入氯气排尽装置中的空气。 (2)装置中空试管的作用是防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,使硬质玻璃管炸裂。 (3)氯气有毒,烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的氯气,防止污染空气。 (4)盛水的试管中,溶液最后的颜色为浅黄绿色,说明氯气能溶于水。 9.A　HClO在光照条件下分解生成HCl和O2,该过程中溶液的酸性增强,pH减小,Cl-数增加,A正确,C错误;HClO是弱电解质,分解生成的HCl是强电解质,该过程中溶液中离子浓度增大,即溶液的导电能力增强,B错误;随着时间增长,HClO分解产生的气体总量增大,D错误。 10.A　过程Ⅰ溶液由紫色变成红色,起作用的微粒是H+,A正确;过程Ⅱ溶液由红色变成无色,是因为HClO具有漂白性,此时溶液仍然呈酸性,B错误,D错误;过程Ⅲ溶液由无色变成浅黄绿色,是因为溶液中存在Cl2,C错误。 11.答案　(1)d (2)有白色沉淀生成 (3)Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O 解析　(1)新制氯水中的HClO有强氧化性,HClO可将有色物质氧化成无色物质,本题中新制氯水能使石蕊试液先变红后褪色,故d能证明新制氯水具有漂白性。 (2)新制氯水中有Cl-,加入AgNO3溶液有白色沉淀AgCl生成。 (3)新制氯水中含有大量Cl2,Cl2与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。 能力提升练 1.B　活性炭能吸附Cl2,若同时使用,漂白效果会减弱,A错误;Cl2与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂,B正确;氯水具有漂白性,不能用pH试纸测定新制氯水的pH,C错误;常温下液氯可储存于钢瓶中,D错误。 2.A　该氯气中含有水蒸气,要探究Cl2是否有漂白性,应用干燥的氯气,所以用该瓶气体不能完成A项实验。 3.C　KMnO4与浓盐酸反应时不需加热,而MnO2与浓盐酸必须在加热条件下反应,所以装置A中的KMnO4不能用MnO2代替,A不正确;Cl2本身不具有漂白性,应为Cl2与水反应的产物具有漂白性,故b处红色鲜花瓣褪色不能说明Cl2具有漂白性,B不正确;d处Cl2先将I-氧化为I2,化学方程式为2KI+Cl2 2KCl+I2,I2再使淀粉溶液变蓝,C正确;Cl2与NaOH发生反应Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,且尾气中还含有HCl等杂质,则含有0.001 mol Cl2的尾气进入C装置,消耗NaOH的物质的量多于0.002 mol,D不正确。 4.D　若关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让氯气经过甲瓶后,再通入乙瓶,红色布条不褪色,可知甲瓶中试剂干燥氯气或与氯气反应,①可干燥氯气,②④可吸收氯气,均符合题意,③饱和NaCl溶液抑制氯气的溶解,氯气经过饱和NaCl溶液仍能使红色布条褪色。 5.A　氯水中存在反应Cl2+H2O H++Cl-+HClO,HClO在光照条件下分解生成HCl和O2,0~150 s氯水pH降低的主要原因是HCl的量增多,电离产生的H+增多,A错误;随着反应的进行,溶液中c(Cl-)逐渐增大,溶液的导电能力逐渐增强,B正确,C正确;题图中0~150 s氧气的体积分数不断增大,说明HClO分解有O2生成,D正确。 6.B　通入干燥的Cl2,装置a中干燥的红色布条不褪色,装置b中湿润的红色布条褪色,说明Cl2本身没有漂白性,A正确;通入Cl2,Cl2与水反应生成HCl和HClO,HCl可使紫色石蕊溶液变红,HClO具有漂白性,可使变红了的石蕊溶液褪色,所以观察到装置c中的现象是紫色石蕊溶液先变红后褪色,B错误;装置d中产生白色沉淀,说明Cl2与水反应生成了HCl,HCl与AgNO3反应生成了AgCl白色沉淀,C正确;Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,D正确。 7.D　①为Cl2的制备装置,②③分别用于Cl2的除杂和干燥,④中Cl2和HgO反应生成Cl2O,由沸点可知⑤中收集Cl2O,最后出来的气体为空气及过量的Cl2。装置①中KMnO4和浓盐酸反应用于制备Cl2,A正确;根据题意,高浓度的Cl2O可能发生爆炸,故通干燥空气能将生成的Cl2O稀释,减少爆炸危险,B正确;因Cl2O与有机物或还原剂接触会发生燃烧并爆炸,故④与⑤之间不能用橡皮管连接,C正确;由Cl2O的沸点可知,Cl2O在⑤中呈液态,从装置⑤中出来的气体为空气及过量的Cl2,D错误。 8.C　装置甲用于常温下制备Cl2,甲中的固体药品可以是KMnO4,A正确;装置乙中长颈漏斗内液面上升说明乙中气体压强增大,可能原因是丙装置中发生堵塞或止水夹未打开,B正确;Cl2有毒,会污染环境,且生成的ICl3易与水反应,故戊装置的作用为吸收Cl2及防止空气中的水进入丁装置,无水CaCl2不能吸收Cl2,不能用无水CaCl2代替碱石灰,C错误;ICl3易与水反应,产物中可能有HCl,HCl极易与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,产生白雾,D正确。 9.答案　(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)浓硫酸 (3)Cl2+2NaClO2 2ClO2+2NaCl (4)冰水浴　通入干燥空气稀释ClO2 (5)将混合气体先与足量NaClO2固体充分反应,将Cl2反应完,剩余气体再与湿润的有色布条中的有色物质反应,最后将尾气通入NaOH溶液中,若布条褪色,则证明ClO2具有漂白性 解析　实验目的为用干燥的Cl2与NaClO2固体反应制取ClO2,实验装置分为A、B、C、D、E、F六个部分,A装置为氯气发生装置,B装置中的试剂为饱和氯化钠溶液,用于除去氯气中混有的氯化氢气体,C装置中的试剂为浓硫酸,用于除去氯气中混有的水蒸气,D装置中发生反应Cl2+2NaClO2 2ClO2+2NaCl,生成ClO2,E装置用于收集ClO2,装置F中的试剂为氢氧化钠溶液,用于吸收尾气。 (1)浓盐酸与二氧化锰反应制氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。 (2)C装置用于除去氯气中混有的水蒸气,则C装置中的试剂为浓硫酸。 (3)装置D中发生干燥的Cl2与NaClO2固体制取ClO2的反应,反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2 2ClO2+2NaCl。 (4)由题给信息可知,浓的ClO2受热时易爆炸,则为防止ClO2受热爆炸,实验中采取的措施有冰水浴和通入干燥空气稀释ClO2。 (5)验证混合气体中ClO2的漂白性需要先把氯气除去,故先使气体与足量NaClO2固体充分反应,将Cl2反应完,剩余气体再与湿润的有色布条中的有色物质反应,最后利用NaOH溶液吸收尾气,若布条褪色,则证明ClO2具有漂白性。 7 学科网（北京）股份有限公司 $