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2.2氯及其化合物
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．光照条件下，下列各组物质中几乎没有反应的是
A．甲烷与溴蒸气 B．甲烷和氧气 C．氢气和氯气 D．甲烷和氯气
2．下列收集氯气的装置正确的是(　　)
A． B．
C． D．
3．在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是
方法 现象 结论
A 观察氯水颜色 氯水呈黄绿色 氯水中含有Cl2
B 向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水 有无色气体产生 氯水中含有HClO
C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水具有漂白性
D 向FeCl2溶液滴加氯水 溶液变成棕黄色 氯水具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
4．下列有关漂白粉和漂白液的说法正确的是
①漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
②漂白粉和Fe(OH)3胶体都常用于自来水的处理，二者的作用原理不相同
③漂白粉在空气中久置不可能发生氧化还原反应
④漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张
A．②④ B．①② C．③④ D．①③
5．下列说法中正确的是
A．Cl-和Cl2都有毒，可以用适宜的氧化剂氧化浓盐酸制取Cl2
B．将AgNO3溶液滴入某溶液中，若出现沉淀，则说明溶液中含有Cl-
C．将NaCl溶液滴入AgNO3溶液中或将氯气通入AgNO3溶液中均会出现白色沉淀
D．含Cl-的溶液和氯水一样均呈黄绿色
6．下列转化关系不能通过一步反应实现的是
A．Cl2→FeCl2 B．Na→Na2O
C．Na2O2→NaOH D．CO2→CaCO3
7．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法正确的是
A．：加适量的盐酸溶液 B．溶液：加入足量的铁粉
C．：用点燃的方法除去 D．：通过饱和溶液的洗气瓶
8．将一定量Cl2通过装置甲后，再通过放有湿润红色布条的装置乙，红色布条不褪色。装置甲中所盛试剂可能是
①浓硫酸 ②NaOH溶液 ③饱和食盐水
A．①② B．②③ C．①③ D．②
二、填空题
9．Cl2是一种有毒气体，如果发生泄漏会对环境造成严重的危害。
(1)化工厂可用浓氨水来检验输送Cl2的管道是否泄漏。原理是Cl2与浓氨水挥发出的NH3反应生成HCl，HCl再与NH3反应生成大量白烟(NH4Cl)。请结合上述信息完成下列方程式： 。
_____Cl2+_____NH3=_____NH4Cl+_____N2
(2)喷射石灰乳等碱性物质可以减轻少量Cl2泄漏造成的危害。Cl2和石灰乳反应的化学方程式是 。
10．标准状况下，将体积比为的、、在密闭容器中用电火花点燃充分反应，恢复到原状态后，形成溶液的质量分数为 (用小数表示，保留三位小数)。
11．实验室制氯气可通过以下反应进行：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(1)在8.7 g MnO2中加入含HCl 1mol浓盐酸共热充分反应(假设HCl没有损失)，可制取氯气 升(STP)？
(2)被氧化的HCl为 mol？
(3)在反应后的溶液中加入含NaOH 摩尔的NaOH溶液能使溶液接近中性？
(4)如在反应(1)后的溶液中加入足量的硝酸银溶液，生成沉淀 克？
12．将下列物质分别滴入新制的氯水中，请填入氯水中与之发生作用的微粒符号：
(1)紫色石蕊试剂：氯水的颜色先变红色，发生作用的微粒是 ，后变无色，发生作用的微粒是 ；
(2)AgNO3溶液：有白色沉淀生成，发生作用的微粒是 ；
(3)Na2CO3溶液：有无色气体生成，发生作用的微粒是 。
三、计算题
13．(1)某化工厂用氯气与石灰乳生产漂白粉，该厂出厂产品说明书如下：
①漂白粉长期露置在空气中会变质，写出漂白粉变质过程中涉及的化学方程式 ， 。
②某实验室研究员将完全变质后的漂白粉溶于水，向其中加入足量稀硝酸，收集到标准状况下448 mL气体，则该漂白粉中所含有效成分的质量为 (假设漂白粉中的其它成分不与硝酸反应)。
(2)将14 g Na2O和Na2O2的混合物加入足量的水中充分反应后，生成标准状况下的气体1.12 L，所得溶液的体积为400 mL。试计算：原混合物中Na2O的质量为 g，所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。
四、解答题
14．【实验探究】Cl-的检验
实验现象 离子方程式
加入AgNO3溶液 加入稀硝酸
稀盐酸 ① ② ③
NaCl溶液 ④ ⑤ ⑥
Na2CO3溶液 ⑦ ⑧ ⑨
15．在实验室中常用二氧化锰和浓盐酸反应来制备氯气，实验装置如图所示。
(1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式： 。
(2)若将过量的二氧化锰与20mL 12mol/L的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06mol，请写出两个可能的原因：① ；② 。
(3)为了提高浓盐酸的利用率，请写出两条改进措施：① ；② 。
(4)实验结束清洗仪器时，为了减小烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入 ，所发生反应的离子方程式 。
16．下面是某化学课外活动小组探究氯水漂白性的活动记录：
[观察]：氯气的颜色：黄绿色；氯水的颜色：浅黄绿色。
[预测]：氯水中含有氯气分子。
[实验操作]：用两根玻璃棒分别蘸取盐酸和氯水，各滴在一片蓝色石蕊试纸上。
[实验现象]：滴有盐酸的试纸变红，滴有氯水的试纸中间变为白色，外圈变红。
[分析与结论]：氯水呈浅黄绿色，说明氯水中有氯气分子。滴有氯水的蓝色石蕊试纸外圈变红，说明氯水中有能使试纸变红的酸，中间变为白色，说明氯水中有能够使有色物质褪色的物质。
[问题与思考]：氯气溶于水发生反应Cl2＋H2O=HCl＋HClO，溶液中的水和HCl都没有漂白作用，能够使有色物质褪色的物质是氯水中的氯气分子还是氯水中的次氯酸呢？还是二者都有漂白作用？
(1)氯水中所含的分子有 。
(2)氯水中所含的离子有 ，使蓝色石蕊试纸变红的离子为 。
(3)氯水中某组分能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，则对应的化学方程式为 。
(4)假设使蓝色石蕊试纸褪色的是Cl2分子，请你设计一个实验验证该假设是否合理。
[实验操作]： 。
[实验现象]： 。
[分析与结论]： 。
《2.2氯及其化合物》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C B B C A A D
1．B
【详解】A. 甲烷与溴蒸气，在光照条件下，可以发生取代反应，A项不符合题意；
B.甲烷和氧气，在点燃条件下，可以燃烧，发生氧化反应，光照条件下不反应，B项符合题意；
C.氢气和氯气，在光照条件下，会发生爆炸，C项不符合题意；
D.甲烷和氯气，在光照条件下，发生取代反应，D项不符合题意；
本题答案选B。
2．C
【详解】A. 是一个封闭的装置，只有进气口，无出气口，无法排除空气，故A错误；
B. 氯气密度比空气大，应该右进左出，故B错误；
C. 氯气密度比空气大，左进，进入到集气瓶底部，将空气排出，多余氯气用氢氧化钠溶液吸收以免污染环境，故C正确；
D. 氯气与氢氧化钠溶液反应，不能收集氯气，故D错误。
答案为C。
3．B
【解析】新制氯水中存在平衡关系：Cl2+H2OHCl+HClO，根据可逆反应的特点，可得出新制氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、ClO-、Cl-。其中只有Cl2有颜色，为黄绿色，氯水中含有氯气而呈黄绿色；Cl2和HClO均具有氧化性；溶液中存在H+而显酸性；Cl-可与AgNO3溶液产生白色沉淀；HClO还具有漂白性和不稳定性。在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。据此分析解答。
【详解】A．氯气为黄绿色气体，氯水呈浅黄绿色，是因为氯水中含有氯气，A项正确；
B．向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水，有气泡产生，是因为碳酸氢根离子与氯水中的H+发生反应生成水和二氧化碳，不能说明氯水中含有HClO，B项错误；
C．红色纸条褪色，说明氯水具有漂白性，C项正确；
D．向FeCl2溶液滴加氯水，溶液变成棕黄色，发生了反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，说明氯水具有氧化性，D项正确；
答案选B。
4．B
【详解】①漂白液的有效成分是NaClO，漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，①正确；
②漂白粉用于自来水杀菌消毒，Fe(OH)3胶体用于除去水中的悬浮杂质，二者的作用原理不同，②正确；
③漂白粉在空气中久置发生的化学方程式为Ca(ClO)2＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl＋O2↑，既有复分解反应，又有氧化还原反应，③不正确；
④漂白粉能用于漂白纸张，与其强氧化性有关，与不稳定性无关，④不正确；
综合以上分析，正确的说法为①②；
答案选B。
5．C
【详解】A．Cl-无毒，而Cl2有毒，可利用Cl-的还原性，用适宜的氧化剂氧化浓盐酸制取Cl2，A错误；
B．将AgNO3溶液滴入某溶液中，若出现沉淀，该白色沉淀可能是AgCl，也可能是Ag2CO3等，因此不能说明溶液中含有Cl-，B错误；
C．氯气溶于水，与水反应产生HCl和HClO，故NaCl溶液和氯水中都含有Cl-，将它们加入AgNO3溶液中都会产生AgCl白色沉淀，C正确；
D．只有含有Cl2的氯水才显黄绿色，而含有Cl-的水溶液可能是无色的，D错误；
故合理选项是C。
6．A
【详解】A．氯气与铁反应生成氯化铁，Cl2→FeCl2不能通过一步反应得到，故选A；
B．钠与氧气常温下反应生成氧化钠，Na→Na2O能通过一步反应实现，故不选B；
C．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，Na2O2→NaOH能通过一步反应实现，故不选C；
D．少量二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，CO2→CaCO3能通过一步反应实现，故不选D；
选A。
7．A
【详解】A．碳酸钠与盐酸反应生成NaCl，加适量盐酸可除去杂质，A正确；
B．Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，将原物质除去，不能除杂，应加适量氯水，B错误；
C．二氧化碳过量，CO难点燃，不能除杂，应选灼烧的CuO，C错误；
D．二者均与碳酸钠溶液反应，不能除杂，应选饱和食盐水，D错误；
故答案选A。
8．D
【详解】①浓硫酸能够吸收水蒸气，干燥氯气，不能吸收氯气，氯气能够进入到装置乙中，因此装置乙内湿润红色布条褪色，与题意不符，①不选；
②氯气能够与NaOH溶液反应，氯气被吸收，所以装置乙内湿润红色布条不褪色，符合题意，②可选；
③氯气在饱和食盐水中溶解度较小，氯气能够通过装置甲进入到装置乙内，湿润红色布条褪色，与题意不符，③不选。
综上所述，②可选，故答案为D。
9．(1)3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
(2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【详解】（1）根据得失电子守恒可知Cl2和产物中N2的物质的量之比为3:1，再结合元素守恒可得化学方程式为3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2；
（2）Cl2和石灰乳即氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
10．0.336
【详解】标准状况下，将体积比为9∶1∶4的H2、Cl2、O2在密闭容器中用电火花点燃充分反应，生成HCl和H2O的物质的量之比为1:4，恢复到原状态后，形成溶液的质量分数为≈0.336。
11．(1)2.24
(2)0.2
(3)0.8
(4)114.8
【分析】（1）
8.7 g MnO2的物质的量n(MnO2)=，加入浓盐酸中(含HCl物质的量是1 mol)，根据物质反应方程式中消耗关系可知HCl过量，反应产生Cl2要以不足量的MnO2为标准进行计算，n(Cl2)=n(MnO2)=0.1 mol，则其在标准状况下的体积V(Cl2)=0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L。
（2）
在反应方程式中每有1 mol MnO2参加反应，消耗4 molHCl，其中2 mol被氧化为Cl2，因此0.1 mol MnO2参加反应，消耗0.4molHCl，其中0.2 mol被氧化为Cl2。
（3）
HCl总物质的量是1 mol，发生上述反应消耗0.4 mol HCl，其中有0.2 molHCl被氧化为Cl2，溶液中Cl-的物质的量是1 mol-0.2 mol=0.8 mol，向其中加入NaOH溶液，使溶液接近中性，则溶液为NaCl溶液，根据元素守恒，可知需NaOH的物质的量n(NaOH)= n(NaCl)=n(Cl-)=0.8 mol。
（4）
在反应后的溶液中含有0.8 mol Cl-，向其中加入足量的硝酸银溶液，生成AgCl白色沉淀，物质的量是0.8 mol，其质量m(AgCl)=0.8 mol×143.5 g/mol=114.8 g。
12．(1) H+ HClO
(2)Cl-
(3)H+
【分析】新制的氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-。
(1)
新制的氯水中含有H+，可以使紫色石蕊试剂变红，HClO具有漂白性，可以使红色的紫色石蕊试剂褪色；
(2)
向新制的氯水中加入AgNO3溶液，Cl-和Ag+反应生成AgCl白色沉淀；
(3)
向新制的氯水中加入Na2CO3溶液，H+和反应H2O和CO2。
13． Ca(ClO)2＋H2O＋CO2＝CaCO3＋2HClO 2HClO2HCl＋O2↑ 2.86 g 6.2 1.0
【分析】(1)①漂白粉长期露置在空气中与水、二氧化碳反应生成HClO，HClO光照分解而变质；②漂白粉中所含有效成份是次氯酸钙，完全变质后变成碳酸钙，向其中加入足量稀硝酸，生成二氧化碳，根据Ca(ClO)2～CO2计算；
(2)根据生成的氧气的体积计算n(O2)，根据反应方程式2Na2O2+2H2O＝4Na++4OH-+O2↑计算出过氧化钠的物质的量，从而可计算出混合物中过氧化钠、氧化钠的质量；混合物溶于水后都生成NaOH，溶液中的溶质是NaOH，根据Na原子守恒计算n(NaOH)，最后计算c(NaOH)。
【详解】(1)①漂白粉长期置露在空气中会变质，是因为漂白粉与二氧化碳、水的反应生成次氯酸，次氯酸容易分解，反应分别为Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑，故答案为Ca(ClO)2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO；2HClO2HCl+O2↑；
②漂白粉中所含有效成份是次氯酸钙，完全变质后的漂白粉中含有碳酸钙，向其中加入足量稀硝酸，反应生成二氧化碳，根据
Ca(ClO)2～CaCO3～CO2
143g 22.4L
m(Ca(ClO)2) 0.448L
有m(Ca(ClO)2)==2.86g，故答案为2.86g；
(2)n(O2)==0.05mol，根据反应2Na2O2+2H2O＝4Na++4OH-+O2↑可知，混合物中过氧化钠的物质的量为：n(Na2O2)=2n(O2)=0.05mol×2=0.1mol，则混合物中过氧化钠的质量为：m(Na2O2)=78g/mol×0.1mol=7.8g，氧化钠的质量为：14g-7.8g=6.2g，n(Na2O)==0.1mol，n(Na2O2)=0.1mol，混合物溶于水后都生成NaOH，溶液中的溶质是NaOH，根据Na原子守恒得所得溶液中n(NaOH)=n(Na+)=2n(Na2O)+2n(Na2O2)=2×(0.1+0.1)mol=0.4mol，c(NaOH)＝＝1.0 mol·L－1，故答案为6.2；1.0。
14． 产生白色沉淀 沉淀不溶解 Ag＋＋Cl-=AgCl↓ 产生白色沉淀 沉淀不溶解 Ag＋＋Cl-=AgCl↓ 产生白色沉淀 沉淀溶解，放出无色气体 2Ag＋＋CO=Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋=2Ag＋＋CO2↑＋H2O
【详解】稀盐酸中加入AgNO3溶液，AgNO3电离产生的Ag+和HCl电离产生的Cl-反应生成白色沉淀AgCl，现象是产生白色沉淀；AgCl和硝酸不反应，故加入稀硝酸现象为沉淀不溶解；涉及的离子方程式为Ag＋＋Cl-=AgCl↓；
NaCl溶液中加入AgNO3溶液，AgNO3电离产生的Ag+和NaCl电离产生的Cl-反应生成白色沉淀AgCl，现象是产生白色沉淀；AgCl和硝酸不反应，故加入稀硝酸现象为沉淀不溶解；涉及的离子方程式为Ag＋＋Cl-=AgCl↓；
Na2CO3溶液中加入AgNO3溶液，AgNO3电离产生的Ag+和Na2CO3电离产生的反应生成白色沉淀Ag2CO3，现象是产生白色沉淀；Ag2CO3和硝酸反应生成AgNO3、H2O和CO2，故加入稀硝酸现象为沉淀溶解，放出无色气体；涉及的离子方程式为2Ag＋＋CO=Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋=2Ag＋＋CO2↑＋H2O。
15． 加热导致大量挥发 随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸 使浓盐酸缓缓滴下 加热时用小火慢慢加热 NaOH溶液
【分析】实验室中利用浓盐酸和二氧化锰固体共热制取氯气，氯气的密度比空气大可用向上排空气法收集，且氯气有毒尾气需要处理；反应过程中浓盐酸会变成稀盐酸从而停止与二氧化锰反应。
【详解】(1)圆底烧瓶中为生成氯气的反应，方程式为：；
(2)二氧化锰只与浓盐酸反应，反应过程中消耗氯化氢，同时加热导致大量氯化氢挥发，导致盐酸浓度降低变为稀盐酸，不再与二氧化锰反应；
(3)根据(2)可知浓盐酸的利用低的原因，所以改进措施为：使浓盐酸缓慢滴下，同时加热时用小火慢慢加热；
(4)氢氧化钠溶液可以吸收氯气，离子方程式为：。
16． Cl2、H2O、HClO Cl-、H＋、ClO-、OH-(极少量) H＋ AgNO3＋HCl=AgCl↓＋HNO3 将干燥的蓝色石蕊试纸伸入盛有干燥氯气的集气瓶中 干燥的蓝色石蕊试纸不褪色 干燥的蓝色石蕊试纸与Cl2分子接触时不褪色，说明Cl2无漂白性，因此使蓝色石蕊试纸褪色的不是Cl2
【详解】(1)氯气溶于水发生反应Cl2＋H2O=HCl＋HClO，所以氯水中所含的分子有氯气、次氯酸和水分子，主要含有的分子是氯气分子和水分子，故答案为: Cl2、H2O、HClO
(2) 氯水中所含的离子是阳离子是氢离子，阴离子是氢氧根离子、次氯酸根离子和氯离子使蓝色石蕊试纸变红的离子为氢离子，故答案为：Cl-、H＋、ClO-、OH-(极少量)；H＋
(3)使AgNO3溶液生成白色沉淀的是盐酸，其反应的化学方程式为HCl+AgNO3= AgCl↓+HNO3；故答案为：HCl+AgNO3= AgCl↓+HNO3
(4) 根据Cl2＋H2O=HCl＋HClO，设计实验证明干燥的氯气、水、盐酸都没有漂白性，而氯水有漂白性，就可推知氯水的漂白性实质为氯气和水反应生成的次氯酸的漂白性；收集干燥的氯气用有色纸条设计实验进行检验，湿润的有色纸条遇到干燥氯气会褪色，干燥有色纸遇到干燥氯气不褪色证明，据此可设计如下实验方案：
[实验操作]收集一集气瓶干燥的氯气，用镊子夹取一片一端湿润的有色纸条，伸入盛有干燥氯气的集气瓶中，
[实验现象]有色纸条湿润的一端褪色,另一端无明显变化
[分析与结论]干燥的有色纸条不褪色，证明氯气本身无漂白作用，又知水和盐酸都没有漂白作用，因此使蓝色石蕊试纸褪色的不是Cl2
故答案为：将干燥的蓝色石蕊试纸伸入盛有干燥氯气的集气瓶中；干燥的蓝色石蕊试纸不褪色；干燥的蓝色石蕊试纸与Cl2分子接触时不褪色，说明Cl2无漂白性，因此使蓝色石蕊试纸褪色的不是Cl2
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