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2.2.1氯气的性质
一．选择题
1．下列氯化物不能由金属和氯气直接化合制得的是(　　)
A．CuCl2　 B．FeCl2
C．NaCl D．FeCl3
2．某同学用如图所示装置进行有关氯气的实验。下列说法正确的是(　　)
A．装置Ⅰ中：鲜花褪色证明氯气有漂白性
B．装置Ⅱ中：除去氯气中的少量HCl，试剂X可选用饱和食盐水
C．装置Ⅲ中：氢气在氯气中剧烈燃烧，产生白烟
D．装置Ⅳ中：铁丝在氯气中燃烧生成氯化亚铁
3．工业上将Cl2通入石灰乳中制备漂白粉，制备流程如下所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．漂白粉是混合物
B．“反应”中Cl2是氧化剂，石灰乳是还原剂
C．漂白粉比HClO稳定，可露置在空气中长期保存
D．工业制备漂白粉的离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O
4．新制氯水和久置氯水相比，下列关于新制氯水的说法不正确的是(　　)
A．颜色深
B．漂白作用强
C．氢离子浓度小
D．粒子种类少
5．向盛有氯气的集气瓶中，注入约五分之一体积的下列液体并轻轻振荡，观察到的现象如图所示，判断瓶中注入的液体是(　　)
A．AgNO3溶液
B．NaOH溶液
C．水
D．FeCl2溶液
6．将足量新制氯水分别滴加到下列溶液或滤纸上，对所观察到的现象描述合理的一组是(　　)
选项 AgNO3溶液 蓝色石蕊试纸 Na2CO3溶液
A 产生沉淀 变红 有气泡产生
B 无明显现象 变红 产生沉淀
C 产生沉淀 先变红后褪色 有气泡产生
D 产生沉淀 先变红后褪色 产生沉淀
7．某小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下列图像变化最有可能是其检测结果的是(　　)
A．图1表示氯水pH随时间的变化
B．图2表示溶液中氯离子浓度随时间的变化
C．图3表示氯水的电导率随时间的变化
D．图4表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
8．下图中a、b、c、d、e、f为含氯元素的物质。下列说法不正确的是(　　)
A．a溶液的酸性比d强
B．b、c均能用于自来水消毒
C．f露置于空气中会转化成d
D．a的浓溶液与e反应每生成3个b分子，转移的电子为6个
9．在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。下图中的字母分别代表常见含氯元素的物质，下列说法错误的是(　　)
A．氢气在d中燃烧可生成a，产生苍白色火焰
B．c是一种弱酸，只有氧化性
C．b具有漂白性，能使湿润的有色布条褪色
D．若d在加热条件下与强碱溶液反应生成e和f，则e和f的个数之比为5∶1
10．某同学进行有关Cl2的性质实验。下列说法不正确的是(　　)
A．图Ⅰ装置可以用来收集Cl2
B．图Ⅲ中若气球干瘪，证明Cl2可与NaOH反应
C．图Ⅱ中生成棕黄色的烟，加少量水溶解得到蓝色溶液
D．图Ⅰ中发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
11．下列与Cl2有关的说法正确的是(　　)
A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能做氧化剂
B．氯气用作自来水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化
C．1分子Cl2与足量NaOH溶液反应，转移2个电子
D．Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2具有氧化性
二．非选择题
12．把氯气溶于水得到黄绿色的溶液——氯水。
(1)写出Cl2和水反应的离子方程式：________________________________。
(2)分析下列性质与氯水中含有的哪种粒子有关(填化学式)：
①黄绿色―→________。
②漂白性―→________。
③酸性―→________。
④加入AgNO3溶液有沉淀生成―→________。
(3)向新制的氯水中加入石蕊溶液，观察到的现象为_______________________
___________________________________________________________________。
原因是____________________________________________________________。
(4)若把该氯水放在日光下照射足够长时间，再滴加石蕊溶液，现象为_____________。相对于(3)中的现象有所不同，原因是___________________(用化学方程式表示)。
13.(2024·北京丰台区期中)甲同学在研究氯气的溶解性时，将黄绿色的氯水密闭放置一段时间后，发现氯水的颜色变浅了。
【提出猜想】
(1)甲同学猜测是氯气与水发生反应生成了新物质。画出了如下微观示意图。请在下图中画出产物2的微观示意图。
　
【实验验证】
甲同学依据猜想，进行了如下3个实验，请将实验报告补充完整。
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验1 向氯水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液 ________ 氯水中存在Cl－
实验2 向氯水中加入打磨过的镁条 镁条表面明显有气泡产生 氯水中存在________
实验3 向氯水中滴加紫色石蕊溶液 溶液颜色很快褪去，最终混合液呈很浅的黄色 氯水中存在具有漂白性的物质
(2)实验1中的实验现象是 　。
(3)实验2中的实验结论是氯水中存在 　。
【提出新问题】
(4)实验3中溶液颜色褪去的原因是什么？甲同学分析氯水的成分，认为不可能是氯水中的HCl或H2O导致的，判断可能是 　导致的，或氯气与水反应的另一产物导致。
【设计实验】
(5)甲同学设计了如下装置并实施实验。(气体发生装置及尾气处理装置略)。观察到B中的有色布条不褪色，而C中的有色布条褪色。
由此得出结论： 　。
【解释分析】
(6)氯气与水反应的方程式为 　。其中产物 　具有漂白性。
【实验反思】
(7)氯气是一种有毒的气体。上述实验中，过量的氯气应该用NaOH溶液处理，用离子方程式解释原因 　。
2.2.1氯气的性质
一．选择题
1．下列氯化物不能由金属和氯气直接化合制得的是(　　)
A．CuCl2　 B．FeCl2
C．NaCl D．FeCl3
B　解析：A项，铜与氯气反应生成氯化铜；B项，铁与氯气反应生成氯化铁；C项，钠与氯气反应生成氯化钠，故B项符合题意。
2．某同学用如图所示装置进行有关氯气的实验。下列说法正确的是(　　)
A．装置Ⅰ中：鲜花褪色证明氯气有漂白性
B．装置Ⅱ中：除去氯气中的少量HCl，试剂X可选用饱和食盐水
C．装置Ⅲ中：氢气在氯气中剧烈燃烧，产生白烟
D．装置Ⅳ中：铁丝在氯气中燃烧生成氯化亚铁
B　解析：鲜花中含有水分，水与氯气反应生成次氯酸，HClO具有强氧化性，装置Ⅰ中鲜花褪色证明次氯酸有漂白性，故A错误；氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，氯化氢在饱和食盐水中的溶解度较大，装置Ⅱ中除去氯气中的少量HCl，试剂X可选用饱和食盐水，故B正确；HCl在空气中与水蒸气结合成盐酸的酸雾，装置Ⅲ中：氢气在氯气中剧烈燃烧，产生白雾，故C错误；装置Ⅳ中：铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁，故D错误。
3．工业上将Cl2通入石灰乳中制备漂白粉，制备流程如下所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．漂白粉是混合物
B．“反应”中Cl2是氧化剂，石灰乳是还原剂
C．漂白粉比HClO稳定，可露置在空气中长期保存
D．工业制备漂白粉的离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O
A　解析：石灰乳中通Cl2，生成氯化钙和次氯酸钙，经过蒸发过滤得到以次氯酸钙为有效成分的漂白粉。漂白粉中含有氯化钙和次氯酸钙等，为混合物，A正确；石灰乳和Cl2反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，Cl2既作氧化剂又作还原剂，B错误；漂白粉露置在空气中，遇到二氧化碳和水，可生成次氯酸，次氯酸见光分解导致漂白粉变质，C错误；工业制备漂白粉过程中加入的是石灰乳，在书写离子方程式时不拆写，D错误。
4．新制氯水和久置氯水相比，下列关于新制氯水的说法不正确的是(　　)
A．颜色深
B．漂白作用强
C．氢离子浓度小
D．粒子种类少
D　解析：新制氯水成分为Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－；氯水放置久后次氯酸分解，主要成分为HCl。新制氯水中含有氯气分子，颜色深，A正确；新制氯水中含有次氯酸分子，其具有漂白性，B正确；久置氯水实质为盐酸，久置氯水的氢离子浓度大，C正确；新制氯水中的粒子种类多，D错误。
5．向盛有氯气的集气瓶中，注入约五分之一体积的下列液体并轻轻振荡，观察到的现象如图所示，判断瓶中注入的液体是(　　)
A．AgNO3溶液
B．NaOH溶液
C．水
D．FeCl2溶液
C　解析：A项，向Cl2中加入AgNO3溶液会产生AgCl白色沉淀；B项，Cl2与NaOH溶液反应会产生NaCl和NaClO，溶液呈无色；C项，Cl2溶于水，所得氯水呈浅黄绿色；D项，Cl2氧化FeCl2生成FeCl3溶液，呈棕黄色。
6．将足量新制氯水分别滴加到下列溶液或滤纸上，对所观察到的现象描述合理的一组是(　　)
选项 AgNO3溶液 蓝色石蕊试纸 Na2CO3溶液
A 产生沉淀 变红 有气泡产生
B 无明显现象 变红 产生沉淀
C 产生沉淀 先变红后褪色 有气泡产生
D 产生沉淀 先变红后褪色 产生沉淀
C　解析：氯水中含有Cl2、HClO和H2O等分子，含有Cl－、H＋、ClO－等离子，所以氯水具有漂白性和酸性，故可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，Cl－和AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，H＋和Na2CO3溶液反应生成CO2气体，有气泡产生，故选C。
7．某小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下列图像变化最有可能是其检测结果的是(　　)
A．图1表示氯水pH随时间的变化
B．图2表示溶液中氯离子浓度随时间的变化
C．图3表示氯水的电导率随时间的变化
D．图4表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
C　解析：氯水中存在反应：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，HClO不稳定分解：2HClO，随着HClO的分解，氯水最终会变为盐酸，氢离子浓度不断增大，故A错误；随着HClO的分解，氯离子浓度不断增大，故B错误；溶液中离子浓度增大，溶液的导电能力与离子浓度成正比，电导率不断增大，氯水最终会变为盐酸，电导率不变，故C正确；次氯酸分解生成氧气，氧气体积分数不断增大，故D错误。
8．下图中a、b、c、d、e、f为含氯元素的物质。下列说法不正确的是(　　)
A．a溶液的酸性比d强
B．b、c均能用于自来水消毒
C．f露置于空气中会转化成d
D．a的浓溶液与e反应每生成3个b分子，转移的电子为6个
D　解析：a、b、c、d、e、f为含Cl元素的物质，由图可知，a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为HClO，e为氯酸盐，f为次氯酸盐，HCl是强酸、HClO是弱酸，则盐酸的酸性比次氯酸强，故A正确；Cl2能与水反应生成HClO，HClO和ClO2均有强氧化性，所以Cl2、ClO2可用于自来水消毒，故B正确；HClO是弱酸，其酸性弱于碳酸，次氯酸盐能吸收空气中的CO2生成HClO，反应为ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋，故C正确；浓盐酸和氯酸盐发生归中反应生成Cl2，离子方程式为＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋反应中转移5个 e－，所以浓盐酸和氯酸盐反应生成3个Cl2分子时，转移的电子为5个，故D错误。
9．在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”，可直观辨析部分物质间的转化及其定量关系。下图中的字母分别代表常见含氯元素的物质，下列说法错误的是(　　)
A．氢气在d中燃烧可生成a，产生苍白色火焰
B．c是一种弱酸，只有氧化性
C．b具有漂白性，能使湿润的有色布条褪色
D．若d在加热条件下与强碱溶液反应生成e和f，则e和f的个数之比为5∶1
B　解析：a是氯元素的最简单氢化物，a是HCl；b是氯元素为＋1价的含氧酸，b是HClO；c是氯元素为＋7价的含氧酸，c是HClO4；d是氯元素的单质，d是Cl2；e是氯化物，f是氯酸盐。氢气在Cl2中燃烧可生成HCl，产生苍白色火焰，故A正确；c是HClO4，HClO4是强酸，故B错误；b是HClO，HClO具有漂白性，能使湿润的有色布条褪色，故C正确；Cl2在加热条件下与强碱溶液反应，离子方程式为6OH－＋3Cl2 ＋3H2O，e和f的个数之比为5∶1，故D正确。
10．某同学进行有关Cl2的性质实验。下列说法不正确的是(　　)
A．图Ⅰ装置可以用来收集Cl2
B．图Ⅲ中若气球干瘪，证明Cl2可与NaOH反应
C．图Ⅱ中生成棕黄色的烟，加少量水溶解得到蓝色溶液
D．图Ⅰ中发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
B　解析：Cl2的密度比空气大，可用向上排空气法收集，Cl2有毒，要用NaOH溶液吸收尾气，A正确；图Ⅲ中，Cl2与NaOH溶液反应，使烧瓶中压强减小，空气进入气球，气球鼓起，B错误；图Ⅱ中铜丝在Cl2中燃烧生成CuCl2，产生棕黄色的烟，加水溶解得到蓝色溶液，C正确；Cl2与NaOH溶液反应，离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，D正确。
11．下列与Cl2有关的说法正确的是(　　)
A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能做氧化剂
B．氯气用作自来水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化
C．1分子Cl2与足量NaOH溶液反应，转移2个电子
D．Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2具有氧化性
D　解析：Cl2中Cl元素化合价处于中间价态，既可以被氧化，又可以被还原，故A错误；Cl2用作水的消毒剂时利用其强氧化性，发生了化学变化，故B错误；Cl2与NaOH的反应为Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O，其中每1分子Cl2参与反应转移1个电子，故1分子Cl2与足量NaOH溶液反应时转移1个电子，故C错误；Cl2与KI发生反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝，其中Cl2被还原，表现氧化性，故D正确。
二．非选择题
12．把氯气溶于水得到黄绿色的溶液——氯水。
(1)写出Cl2和水反应的离子方程式：________________________________。
(2)分析下列性质与氯水中含有的哪种粒子有关(填化学式)：
①黄绿色―→________。
②漂白性―→________。
③酸性―→________。
④加入AgNO3溶液有沉淀生成―→________。
(3)向新制的氯水中加入石蕊溶液，观察到的现象为_______________________
___________________________________________________________________。
原因是____________________________________________________________。
(4)若把该氯水放在日光下照射足够长时间，再滴加石蕊溶液，现象为_____________。相对于(3)中的现象有所不同，原因是___________________(用化学方程式表示)。
答案：(1)Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO
(2)①Cl2　②HClO　③H＋　④Cl－
(3)溶液先变红，很快褪色　氯水中含有大量的H＋，溶液显酸性，故会使石蕊溶液变红，但其中含有的HClO具有极强的氧化性，会漂白有色物质，故红色会很快消失
(4)溶液变红　2HClO2HCl＋O2↑
13.(2024·北京丰台区期中)甲同学在研究氯气的溶解性时，将黄绿色的氯水密闭放置一段时间后，发现氯水的颜色变浅了。
【提出猜想】
(1)甲同学猜测是氯气与水发生反应生成了新物质。画出了如下微观示意图。请在下图中画出产物2的微观示意图。
　
【实验验证】
甲同学依据猜想，进行了如下3个实验，请将实验报告补充完整。
序号 实验操作 实验现象 实验结论
实验1 向氯水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液 ________ 氯水中存在Cl－
实验2 向氯水中加入打磨过的镁条 镁条表面明显有气泡产生 氯水中存在________
实验3 向氯水中滴加紫色石蕊溶液 溶液颜色很快褪去，最终混合液呈很浅的黄色 氯水中存在具有漂白性的物质
(2)实验1中的实验现象是 生成白色沉淀　。
(3)实验2中的实验结论是氯水中存在 氢离子　。
【提出新问题】
(4)实验3中溶液颜色褪去的原因是什么？甲同学分析氯水的成分，认为不可能是氯水中的HCl或H2O导致的，判断可能是 氯气　导致的，或氯气与水反应的另一产物导致。
【设计实验】
(5)甲同学设计了如下装置并实施实验。(气体发生装置及尾气处理装置略)。观察到B中的有色布条不褪色，而C中的有色布条褪色。
由此得出结论： 使物质褪色的不是氯气而是氯气和水生成的次氯酸　。
【解释分析】
(6)氯气与水反应的方程式为 Cl2＋H2O??HCl＋HClO　。其中产物 次氯酸　具有漂白性。
【实验反思】
(7)氯气是一种有毒的气体。上述实验中，过量的氯气应该用NaOH溶液处理，用离子方程式解释原因 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　。
【解析】　氯气和水生成盐酸和次氯酸，溶液中存在氯离子、次氯酸根离子、氢离子、水分子、氯气分子、次氯酸分子。(1)根据原子守恒，图示中氯气和水生成了次氯酸，可知产物2为HCl，图示为。(2)氯离子和银离子生成氯化银白色沉淀。(3)氢离子和活泼金属镁生成氢气，故说明氯水中存在氢离子。(4)氯气和水生成盐酸和次氯酸，溶液中存在氯气分子、次氯酸分子；实验3中溶液颜色褪去可能是氯气导致的，或氯气与水反应的另一产物次氯酸导致。(5)干燥后的氯气不能使干燥有色布条褪色、能使湿润有色布条褪色，说明能使物质褪色的不是氯气而是氯气和水生成的次氯酸。(6)氯气和水生成盐酸和次氯酸，Cl2＋H2O??HCl＋HClO，次氯酸具有漂白性。(7)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
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