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课时2氯及其重要化合物(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)1．(2014·潍坊市高考模拟)水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉、活性炭等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是()。A．臭氧、活性炭处理水的原理相同B．氯气是一种常用的消毒剂，用氯气消毒的水也可以用于配制化学试剂C．氯气和二氧化硫都具有漂白性，等体积的两者混合会提高漂白的效率D．漂白粉长期露置在空气中会失效解析臭氧处理水是利用其氧化性，活性炭处理水则是利用其吸附性，A错误；用氯气消毒的水含有氯气、盐酸、次氯酸等成分，配制化学试剂时可能会使试剂变质，B错误；氯气和二氧化硫等体积混合因发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，会使其失去漂白性，C错误。答案D2．美国宇航局“凤凰”号火星登陆器的显微、电子化学及传导分析仪对两份土壤样本的分析发现，火星北极区表层土壤可能含有高氯酸盐，可创造不利于任何潜在生命的恶劣环境。则下列说法错误的是()。A．含有高氯酸盐的土壤不利于生命存在与高氯酸盐具有较强的氧化性有关B．当元素处于最高价态时一定具有强氧化性C．可以考虑用加入亚铁盐等还原性物质的方法改善这种土壤D．一定条件下高氯酸盐能与浓盐酸反应生成氯气解析本题主要考查氧化还原反应的相关知识。高氯酸盐中氯元素显＋7价，由题给情境可知高氯酸盐应有强氧化性，能使蛋白质变性，不利于生命存在，A正确；元素处于最高价态时未必具有强氧化性，如H3PO4，B错误；亚铁盐可还原高氯酸盐生成氯化物，氯化物不具有强氧化性，C正确；高氯酸盐中氯元素显＋7价，浓盐酸中氯元素显－1价，二者反应可生成氯气，D正确。答案B3．(2014届烟台期末联考)下列有关氯气的说法正确的是()。A．氯气是黄绿色气体，有毒，有刺激性气味，氯水还可消毒杀菌B．液氯就是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条退色C．红热的铁丝在Cl2中燃烧产生棕色的雾；H2在Cl2中燃烧火焰呈淡蓝色D．氯水长时间放置会变质，是因为氯气几乎完全挥发，剩下的就是水解析A项，氯水中含有的次氯酸具有强氧化性，有消毒杀菌作用，正确；B项，液氯是液态的氯气，仍然是纯净物，而干燥的氯气没有漂白性，错误；C项，生成的氯化铁为固体粉末，所以产生棕色的烟，H2在Cl2中燃烧，火焰是苍白色的，错误；D项，氯水长时间放置，HClO分解最终变成盐酸，错误。答案A4．某化学兴趣小组利用MnO2和浓HCl及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是()。A．A中可用分液漏斗代替长颈漏斗B．A中缺少加热装置C．B中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2D．D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸解析本题考查Cl2的制备，旨在考查学生的实验分析与设计能力。氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故B中不能盛放氢氧化钠溶液。答案C5．(2014·山东实验中学阶段检测)某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是()。A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可被全部消耗B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能退色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成解析A项，只有浓盐酸才可与MnO2反应，因此盐酸不会因MnO2过量而完全消耗；B项中Cl2与CH4发生了取代反应；C项，生成了CuCl2，是棕黄色的烟；D项，Cl2被NaOH溶液吸收可生成NaCl、NaClO，当加入H2SO4溶液使溶液显酸性时，可发生归中反应生成Cl2。答案D6．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质，如图所示。下列说法正确的是()。A．25℃时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应D．图示转化反应都是氧化还原反应解析A项，25℃时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小，故不正确；C项，氯气与铁在加热或潮湿的环境下易反应，干燥和常温条件下不反应，不正确；D项，制备碳酸氢钠和碳酸氢钠分解的反应不是氧化还原反应，故不正确。答案B7．将0.03molCl2缓缓通入含有0.02molH2SO3和0.02molHBr的混合液中，则溶液中H＋的浓度与通入氯气的物质的量的关系是下列图中的(纵坐标都表示氢离子的物质的量浓度)()。解析H2SO3的还原性比HBr强，故向二者的混合液中通入氯气时，H2SO3先被氧化：H2SO3＋Cl2＋H2O===H2SO4＋2HCl，c(H＋)将增大，直至H2SO3被消耗完；继续通入氯气，氯气置换出溴：Cl2＋2HBr===2HCl＋Br2，此时溶液中H＋的浓度基本不变。答案B二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8．(15分)(2013·青岛模拟)新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成：(1)HClO不稳定，见光易分解生成HCl和O2。请设计实验证明有O2生成________________________________________________________________。(2)氯气能使湿润的红色布条退色。对于使湿润的红色布条退色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。提出问题收集资料提出假设验证假设得出结论氯水中何种物质能使湿润的红色布条退色？①氯气有强氧化性②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸③次氯酸有强氧化性①_______________________________②______________________________③_______________________________④H2O使布条退色实验①：把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中，布条不退色；实验②：_________________实验③：把红色布条放在水里，布条不退色____________________________________________________解析(2)提出假设是根据收集到的资料结合所学知识进行的。氯气有氧化性，那么假设氯气使红色布条退色，氯气和水生成盐酸和次氯酸，假设盐酸或次氯酸能使红色布条退色，实验②把红色布条放到稀盐酸中，红色布条不退色。氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条退色，说明是HClO使红色布条退色。答案(1)将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中，光照一段时间后，瓶底有无色气体生成。将瓶子倒转过来，把带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，证明HClO分解生成的气体为氧气(2)提出假设：①氯气使红色布条退色②HClO使红色布条退色③盐酸使红色布条退色验证假设：②把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不退色结论：次氯酸使红色布条退色9．(14分)(2013·济南六校模拟冲刺)氯气是一种非常重要的化工原料，含氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。(1)用氯气可制取“84消毒液”(有效成分为NaClO)。①该制备反应的离子方程式为______________________。②下列措施能增强“84消毒液”杀菌能力的是________。A．加入适量醋酸B．加入适量亚硫酸C．加入少量NaOH粉末③“84消毒液”不能对钢铁(含Fe、C)制品进行消毒，原因是______________。(2)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前，工业上开发出用电解法制取ClO2的新工艺，生产原理如图所示。上述示意图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式：________________________。解析(1)①氯气与NaOH溶液反应可制备“84消毒液”。②加入适量醋酸，可促使ClO－转化为HClO，增强“84消毒液”的杀菌能力；加入适量亚硫酸，H2SO3会与ClO－发生氧化还原反应，不正确。③钢铁在碱性条件下能发生吸氧腐蚀，不能用“84消毒液”对钢铁制品进行消毒。(2)①电解饱和食盐水时，阳极Cl－发生氧化反应生成ClO2，根据元素守恒，可知水参与了反应，产物中应有H＋。答案(1)①Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O②A③“84消毒液”显碱性，钢铁在碱性条件下会发生电化学腐蚀(2)Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋10．(14分)某校课外小组的学生，利用排饱和食盐水的方法收集了一平底烧瓶的氯气，同时制备了一平底烧瓶的饱和氯水，探究完成以下性质实验。请按照要求完成下列问题：(1)按如图安装好实验装置，U形管内盛有有色墨水，A、B两端液面相平，平底烧瓶盛满氯气。通过分液漏斗向平底烧瓶中滴加少量氢氧化钠溶液，观察到实验现象是____________、_____________。请简单解释原因_____________________________________。(2)如图所示，平底烧瓶盛满饱和氯水，当日光照射到盛有饱和氯水的装置时，可观察到平底烧瓶内有气泡产生，放置一段时间后溶液颜色变浅，产生上述现象的原因是____________________________________；当氯水中不再产生气泡时，某学生欲检验该反应所产生的气体，该同学可采取的合理操作是_________________________________。解析(1)Cl2是黄绿色气体，Cl2与少量氢氧化钠溶液反应，消耗部分Cl2，气体颜色变浅，同时平底烧瓶中气体压强减小。(2)次氯酸见光分解，产生HCl和氧气，平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO右移，氯气与水反应又会产生次氯酸，导致氯水中氯气分子减少。使用带火星的木条检验氧气。答案(1)平底烧瓶内气体的颜色变浅，U形管A端水位上升，B端水位下降Cl2与氢氧化钠溶液反应，导致气体颜色变浅，同时平底烧瓶中气体压强减小，使U形管A端水位上升，B端水位下降(2)氯水中含有次氯酸，次氯酸见光易分解，产生盐酸和氧气，使平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO向右移动，氯水中氯气分子减少，导致溶液颜色变浅将平底烧瓶盖上玻璃片，取出正放置在桌面上，移去玻璃片，将带火星的木条插入平底烧瓶的瓶口，木条复燃11．(15分)(2013·西安模拟)某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。请回答下列问题：(1)装置F中发生反应的离子方程式：____________________________________。(2)装置A中的烧瓶内固体可选用________(选填以下选项的代号)。A．碱石灰B．生石灰C．二氧化硅D．五氧化二磷E．烧碱(3)虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：B________，D________，E________。(均填编号)(4)氯气和氨气在常温下相混就会反应生成氯化铵和氮气，装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计实验方案鉴定该固体就是氯化铵：__________________________________________。(5)从装置C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理？________________________________________________。解析(2)装置A为快速制氨气的装置，可选用碱石灰、生石灰、烧碱。浓氨水中存在如下可逆过程：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－，加入碱石灰、生石灰、烧碱均可促使平衡向逆反应方向移动，生成NH3气体。(3)从A装置中出来的NH3中含有水蒸气，可用碱石灰干燥，所以选Ⅰ装置；从F装置中出来的Cl2中含有HCl、H2O，HCl气体可用饱和食盐水吸收，H2O可用浓硫酸吸收。(5)尾气中有未反应完的NH3和Cl2，可通入盛有NaOH溶液的烧杯