第2讲　氯及其化合物_05高考化学_新高考复习资料_2023年新高考资料_一轮复习_2023年新高考大一轮复习讲义_2023年高考化学一轮复习讲义（新高考）_赠补充习题

第 2 讲 氯及其化合物 课 程 标 准 知 识 建 构 1.结合真实情境中的应用实例或 通过实验探究了解氯、溴、碘及 其重要化合物的主要性质。 2．知道氯气及其主要化合物的 制备方法，认识其在生产中的应 用和对生态环境的影响。 一、氯气及其重要化合物 1．氯气 (1)物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 1体积水溶解约2 黄绿色 气体 刺激性 比空气大 体积Cl 2 (2)化学性质 ①从氯的原子结构认识氯气的氧化性： ②从化合价的角度认识Cl 的歧化反应 2 Cl 中氯元素化合价为0，为中间价态，可升可降，氯气与水或碱反应，氯的化 2 合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。(3)氯水的成分和性质 ①氯气能溶于水(1∶2)，氯水中存在一个完全电离和三个平衡： HCl===H＋＋Cl－ Cl ＋H OHCl＋HClO； 2 2 HClOH＋＋ClO－； H OH＋＋OH－。 2 ②根据可逆反应的特点，氯水中存在着上述关系中的各种微粒： ③氯水性质的多重性 【特别提醒】 (1)闻气体气味的方法：用手在集气瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔 (2)常温下液态氯与铁不反应，可用钢瓶贮运液氯。 2．次氯酸和次氯酸盐 (1)次氯酸 (2)“84”消毒液 有效成分为NaClO，它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气，其离子 方程式是 ClO － ＋ Cl － ＋ 2H ＋ == =Cl ↑ ＋ H O。 2 2 (3)漂白粉【诊断1】 判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×。 (1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl ( ) 2 (2)氯气溶于水可以导电，所以氯气是电解质( ) (3)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水( ) (4)氯气可以使湿润的有色布条褪色，表现氯气的漂白性( ) (5)Cl 具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂( ) 2 (6)标准状况下，11.2 L Cl 与水充分反应转移电子数为0.5N ( ) 2 A (7)“84”消毒液的消毒原理与H O 的相同，都是利用强氧化性( ) 2 2 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ 二、氯气的实验室制法 1．制取原理 实验室通常用强氧化剂KMnO 、K Cr O 、KClO 、MnO 等氧化浓盐酸制取氯 4 2 2 7 3 2 气。用 MnO 制取 Cl 的化学方程式：MnO ＋ 4HCl ( 浓 ) ===== MnC l ＋ C l ↑ ＋ 2 2 2 2 2 2H O。 2 2．实验装置 3．制取流程【特别提醒】 实验室制取氯气的注意事项 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸。 (2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl 后，再拆卸装置，避免污染空 2 气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl ，不能用澄清石灰水吸收。 2 【诊断2】 判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×。 (1)用MnO 和浓盐酸制取 Cl 的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为 2 2 1∶4( ) (2)足量MnO 和40 mL 10 mol·L－1浓盐酸共热可生成0.1 mol Cl ( ) 2 2 (3)除去Cl 中少量HCl气体，除饱和食盐水外也可用饱和碳酸氢钠溶液( 2 ) (4)用浓硫酸或碱石灰均可干燥Cl ( ) 2 (5)可用排饱和食盐水法收集Cl ( ) 2 (6)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl 是否收集满( ) 2 (7)用NaOH溶液吸收多余的Cl 时，为防止倒吸，导气管不能伸到液面以下( 2 ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× 三、卤素的性质和卤素离子的检验 1．溴、碘单质的物理性质 性质 Br I 2 2 颜色 深红棕色 紫黑色 状态 液体 固体 溶解性及 水中 溶解度不大，橙色 溶解度不大，黄色溶液颜色 有机溶剂中 易溶，橙红色 易溶，紫红色 ①易升华 特性 易挥发、有毒 ②使淀粉溶液变蓝 2.卤素单质化学性质的相似性 (1)都能与大多数金属反应，如溴与铁反应生成 FeBr ，但I 与Fe反应生成 3 2 FeI 。 2 (2)都能与H 反应生成HX(X代表F、Cl、Br、I)。 2 (3)都能与水反应：X ＋ H O  HX ＋ HXO (X代表Cl、Br、I)。 2 2 (4)都能与碱溶液反应。 3．卤素单质性质的递变性 密度―→逐渐增大 氧化性―――――――――→逐渐减弱 4.卤素性质的特殊性 (1)F无正价，F 与H 反应在暗处即爆炸，F 与水剧烈反应，化学方程式：2F ＋ 2 2 2 2 2H O == =4HF ＋ O 。 2 2 (2)Br 是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴通常用水封保存，不能用橡胶 2 塞。 (3)AgBr、AgI均具有感光性，见光易分解。AgBr可用于制照相底片或感光纸 AgI可用于人工降雨。 5．卤素离子的检验方法 (1)AgNO 溶液——沉淀法 3 未知液――――――――――――→生成 (2)置换——萃取法 未知液―――――――――→―――――――――――――→有机层呈 (3)氧化——淀粉法检验I－ 未知液―――――――――――――――――→―――――→蓝色溶液，表 明有I－ 【诊断3】 判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×。 (1)向溶液中加硝酸酸化的AgNO 溶液，有白色沉淀，可证明溶液中一定有Cl 3－( ) (2)向无色溶液中滴加氯水和CCl ，振荡，静置，下层溶液显紫色说明原溶液 4 中有I－( ) (3)卤素单质X 与水反应都生成HX和HXO( ) 2 (4)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸( ) (5)浓硫酸不能干燥HBr、HI( ) (6)HCl中少量的Cl 可以利用CCl 除去( ) 2 4 (7)加碘盐能使淀粉变蓝( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× 考点一 氯及其重要化合物的性质和应用 【典例1】 (2020·河南濮阳市高三一模)某同学欲利用浓盐酸、MnO 、Fe等试 2 剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质，实验装置如图所示(制 气装置省略)。下列说法错误的是( ) A．④中a导管应向下延伸至接近瓶底 B．若撤去⑥，则⑤中可能有Fe O 生成 2 3 C．当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯 D．③中试纸若是湿润的，则根据产生的现象可证明氯气有酸性，漂白性 答案 D 解析 氯气的密度比空气的大，应采用向上排空气法收集，故需要将a导管 延长至接近瓶底，A正确；若撤去⑥，则⑦中的水蒸气逆向进入⑤中，导致FeCl 3 水解生成Fe(OH) ，Fe(OH) 受热分解变为Fe O ，B正确；加热时装置中的空气会 3 3 2 3 与Fe反应，故应先通入一段时间Cl ，以排尽装置中的空气，防止加热时Fe被空 2 气氧化，C正确；干燥的氯气没有漂白性、氯气没有酸性，D错误。 【对点练1】 (氯气的性质及应用)已知：2KMnO ＋16HCl===2KCl＋5Cl ↑＋ 4 2 2MnCl ＋8H O。如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液 2 2 的滤纸。向KMnO 晶体中滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。对实 4 验现象的“解释或结论”正确的是( )选项 实验现象 解释或结论 A a处变蓝，b处变红棕色 氧化性：Cl ＞Br ＞I 2 2 2 B c处先变红，后褪色 氯气与水反应生成了酸性物质 C d处立即褪色 氯气与水反应生成了漂白性物质 D e处变红色 还原性：Fe2＋＞Cl－ 答案 D 解析 a处变蓝、b处变红棕色，说明Cl 分别与KI、NaBr作用生成I 、Br ，可 2 2 2 证明氧化性：Cl ＞I 、Cl ＞Br ，但不能证明氧化性：Br ＞I ，A错误；c处先变红， 2 2 2 2 2 2 说明氯气与水反应生成酸性物质，后褪色，说明氯气与水生成的HClO具有漂白 性，B错误；d处立即褪色，也可能是氯气与水反应生成的酸性物质中和NaOH的 原因，C错误；e处变红说明Cl 将Fe2＋氧化为Fe3＋：2Fe2＋＋Cl ===2Fe3＋＋2Cl－， 2 2 证明还原性：Fe2＋＞Cl－，D正确。 【对点练2】 (氯水的性质)在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述 正确的是( ) A．再通入少量氯气，减小 B．通入少量SO ，溶液漂白性增强 2 C．加入少量的碳酸钠粉末，pH减小，溶液漂白性增强 D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性增强 答案 D 解析 饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错误；SO ＋Cl ＋ 2 2 2H O===2HCl＋H SO ，Cl ＋H OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度 2 2 4 2 2 减小，漂白性减弱，B项错误；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使B项所述平衡 正向移动，HClO的浓度增大，C项错误；光照过程中，HClO分解，生成O 和 2 HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项正确。 【对点练3】 (含氯化合物的性质与探究)某研究小组为了探究NaClO溶液的 性质，设计了下列实验，并记录实验现象。 实验装置 实验序号 滴管试剂 试管试剂 实验现象 ① 饱和Ag SO 溶液 产生白色沉淀 2 4 0.2 mol·L－1 ② CH 3 COOH溶液 光照管壁有无色气泡产生 0.2 mol·L－1 FeSO 酸性 4 ③ 溶液变红 NaClO溶液 溶液和KSCN溶液 ④ 0.2 mol·L－1AlCl 溶液 产生白色沉淀 3 则以下判断错误的是( ) A．实验①：发生的反应为Ag＋＋ClO－＋H O===AgCl↓＋2OH－ 2 B．实验②：无色气体为O 2 C．实验③：还原性强弱顺序：Fe2＋＞Cl－ D．实验④：ClO－与Al3＋的水解相互促进 答案 A 解析 A项没有还原剂，不可能将ClO－还原为Cl－，错误；B项生成HClO， 光照分解产生O ，会产生气泡，正确。 2 氯水中Cl ＋H OH＋＋Cl－＋HClO平衡移动的应用 2 2 氯水中加 平衡移 浓度变化 应用 入的物质 动方向 ①用饱和食盐水除Cl 中的 2 可溶性 c(Cl－) 左移 HCl 氯化物 增大 ②用排饱和食盐水法收集Cl 2 c(H＋)和 盐酸 左移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl 2 c(Cl－)增大 NaOH c(H＋)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余Cl 2 Ca(OH) c(H＋)减小 右移 制漂白粉 2 CaCO c(H＋)减小 右移 制高浓度的HClO溶液 3 光照 c(HClO)减小 右移 氯水需避光保存或现用现配 考点二 氯气及含氯化合物的实验室制法 【典例2】 某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取 氯气，化学方程式为Ca(ClO) ＋CaCl ＋2H SO =====2CaSO ＋2Cl ↑＋2H O，他 2 2 2 4 4 2 2 们设计如图实验制取氯气并验证其性质。请回答下列问题：(1)该实验中A部分的装置是________(填字母)。 (2)装置B中的现象是_____________________________________________。 (3)请写出装置D中反应的离子方程式： ___________________________________________________________________， 装置E的作用是________________________________________________。 (4)请帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化(简述实 验步骤)：____________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (5)制取Cl 的方法有多种，若A部分的装置是a，请再写出一种制备方法： 2 _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ (用化学方程式表示)。 答案 (1)b (2)溶液变蓝色 (3)Cl ＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 吸收多余的Cl ，防止污染空气 2 2 (4)取少量C中溶液于小试管中，加入足量稀盐酸，充分振荡后滴加BaCl 溶 2 液，若有白色沉淀生成且沉淀不消失，则证明C中亚硫酸钠已被氧化 (5)2KMnO ＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl ＋5Cl ↑＋8H O 4 2 2 2 解析 (1)从化学方程式可知，反应物是固体和液体，反应条件是加热，所以 应选固液混合加热型装置，即b装置。(2)氯气具有强氧化性，与碘化钾反应：2KI ＋Cl ===2KCl＋I ，淀粉遇碘变蓝色。(3)装置D中反应的离子方程式：Cl ＋2Fe2＋ 2 2 2 ===2Cl－＋2Fe3＋，装置E的作用是吸收多余的Cl ，防止污染空气。(4)亚硫酸钠被 2 氧化生成硫酸钠，只要验证SO的存在就可证明亚硫酸钠已经被氧化，检验SO的 存在选用稀盐酸和氯化钡溶液。(5)实验室通过不加热装置制备氯气，可以用高锰酸钾与浓盐酸反应，反应的化学方程式为2KMnO ＋16HCl(浓)===2KCl＋ 4 2MnCl ＋5Cl ↑＋8H O。 2 2 2 【对点练4】 (氯气的制备与性质实验的综合)(2020·广东湛江市高三一模)氯 乙酸(CH ClCOOH)是重要的分析试剂和有机合成中间体。一种制备氯乙酸的方 2 法为CH COOH＋Cl ―――――→CH ClCOOH＋HCl，已知：PCl 易水解。学习 3 2 2 3 小组用如图所示装置进行探究，下列说法正确的是( ) A．试剂X、Y依次选用浓盐酸、KMnO 4 B．②的作用为除去Cl 中的HCl 2 C．③中反应后的液体经分液可得氯乙酸 D．④中出现白色沉淀说明有HCl生成 答案 A 解析 ①中若用浓盐酸与MnO 混合制取Cl 需要加热条件，而用浓盐酸与 2 2 KMnO 反应制取氯气不需要加热，装置图没有加热装置，所以试剂X是浓盐酸， 4 试剂Y是KMnO ，A正确；用浓盐酸与KMnO 反应制取Cl 中含有水蒸气，由于 4 4 2 PCl 易水解，所以Cl 在进入装置③制取CH ClCOOH之前需要干燥处理，则②中 3 2 2 试剂为干燥剂浓硫酸，B错误；乙酸与Cl 在PCl 催化下加热95 ℃制取得到氯乙 2 3 酸，同时还有副产物二氯乙酸、三氯乙酸，它们是沸点不同的液体化合物，因此③ 中反应后的液体经蒸馏可得氯乙酸，C错误；未反应的Cl 及反应产生的HCl气 2 体在④中都能与AgNO 溶液反应产生AgCl白色沉淀，因此不能根据④中出现白 3 色沉淀判断有HCl生成，D错误。 【对点练5】 (含氯化合物的实验室制备)(2020·福建南平市高三质检)二氧化 氯(ClO )是易溶于水且不与水反应的黄绿色气体，沸点为11 ℃。某小组在实验室 2 中制备ClO 的装置如下(已知：SO ＋2NaClO ＋H SO ===2ClO ＋2NaHSO )： 2 2 3 2 4 2 4下列说法正确的是( ) A．装置C中装的是饱和食盐水，a逸出的气体为SO 2 B．连接装置时，导管口a应接h或g，导管口c应接e C．装置D放冰水的目的是液化SO ，防止污染环境 2 D．可选用装置A利用1 mol·L－1盐酸与MnO 反应制备Cl 2 2 答案 B 解析 利用A装置制取SO ，在B中发生制取反应得到ClO ，ClO 的沸点为 2 2 2 11 ℃，利用冰水浴冷凝，可在装置D中收集到ClO ；E为安全瓶，防止B中的液 2 体进入到A中，E放置在A与B之间。C为尾气吸收装置，吸收多余的SO 。利用 2 A装置制取SO ，a逸出的气体为SO ，C为尾气吸收装置，用于吸收多余的SO ， 2 2 2 应该装有NaOH溶液，A错误；利用A装置制取SO ，在B中发生制取反应得到 2 ClO ，E为安全瓶，防止B中的液体进入到A中，E放置在A与B之间，所以a应 2 接h或g；装置D中收集到ClO ，导管口c应接e，B正确； ClO 的沸点11 ℃，被 2 2 冰水浴冷凝，在D中收集到，C错误； MnO 与浓盐酸反应，1 mol·L－1的盐酸并不 2 是浓盐酸，D错误。 考点三 卤素单质、化合物的性质、制备及应用 【典例3】 (2020·武汉调研)从淡化海水中提取溴的流程如下： 下列有关说法不正确的是( ) A．X试剂可用Na SO 饱和溶液 2 3 B．步骤Ⅲ的离子方程式：2Br－＋Cl ===2Cl－＋Br 2 2 C．工业上每获得1 mol Br ，理论上需要消耗Cl 44.8 L 2 2 D．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏 答案 C 解析 Na SO ＋Br ＋H O===Na SO ＋2HBr，A正确；步骤Ⅲ利用氯的非金 2 3 2 2 2 4 属性比溴的强，利用置换反应制取Br ，B正确；反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl ，故 2 2 制取1 mol Br 消耗2 mol氯气，但未标明氯气所处的温度和压强，C错误；从浓溴 2 水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有机溶液，再经蒸 馏可得纯净的溴，D正确。 海水提取溴和碘(1)海水提溴的工艺流程 发生反应的化学方程式 ①2NaBr＋Cl ===Br ＋2NaCl； 2 2 ②Br ＋SO ＋2H O===2HBr＋H SO ； 2 2 2 2 4 ③2HBr＋Cl ===2HCl＋Br 。 2 2 (2)海带中提取碘的工艺流程 发生反应的离子方程式：Cl ＋2I－===I ＋2Cl－。 2 2 【对点练6】 (卤素的性质及递变规律)下列有关卤素的说法错误的是( ) A．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递 增的规律 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强 C．淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，4I－＋O ＋2H O===2I ＋4OH－ 2 2 2 D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 答案 A 解析 元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关，可根据 其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较，A错误；I 在KI溶液中存在 2 平衡I ＋I－ I，可使其溶解度增大，D正确。 2 【对点练7】 (卤素单质的制备)(2020·江西名师联盟第一次模拟测试)海洋中 有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，下图为海水利用的部分过程。下列 有关说法不正确的是( ) A．制取NaHCO 的反应是利用其溶解度小于NaCl 3 B．侯氏制碱法应先通NH 再通CO 3 2 C．在第②、③、④步骤中，溴元素均被氧化 D．③④的目的是进行溴的富集答案 C 解析 往精盐溶液中通入氨气和二氧化碳，得到碳酸氢钠沉淀，说明碳酸氢 钠的溶解度小于氯化钠，故A正确；由于CO 在水中的溶解度较小，而NH 的溶 2 3 解度较大，所以要在食盐水中先通NH 然后再通CO ，故B正确；在步骤③中溴 3 2 单质和二氧化硫反应生成硫酸和溴化氢，溴元素被还原，故C错误；浓缩后增大 溴离子的浓度，与氯气发生2Br－＋Cl ===Br ＋2CI－，用空气和水蒸气将溴吹出， 2 2 并用 SO 氧化吸收，从而达到富集溴，③中发生 Br ＋2H O＋SO ===2HBr＋ 2 2 2 2 H SO ，④中发生Cl ＋2HBr===Br ＋2HCl，则③④的目的是进行溴的富集，故D 2 4 2 2 正确。 【对点练8】 (卤素单质氧化性的实验探究)为验证卤素单质氧化性的相对强 弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。 Ⅳ.…… (1)A中产生黄绿色气体，其电子式是________。 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 __________________________________________________________________。 (3)B中溶液发生反应的离子方程式是 ____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是 _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (5)过程Ⅲ实验的目的是___________________________________________ ___________________________________________________________________。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下 ________________，得电子能力逐渐减弱。 答案 (1) (2)湿润的淀粉－KI试纸变蓝 (3)Cl ＋2Br－===Br ＋ 2 2 2Cl－ (4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置 后CCl 层变为紫红色 (5)确认C的黄色溶液中无Cl ，排除Cl 对溴置换碘实验 4 2 2 的干扰 (6)原子半径逐渐增大 解析 A 中滴加浓盐酸后，发生反应：2KMnO ＋16HCl(浓)===2KCl＋ 4 2MnCl ＋5Cl ↑＋8H O，生成黄绿色气体Cl ，在A、B、C中分别发生反应：Cl ＋ 2 2 2 2 2 2KI===2KCl＋I 、Cl ＋2NaBr===2NaCl＋Br 、Cl ＋2NaBr===2NaCl＋Br ，由于 2 2 2 2 2 B、C中生成了Br 而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br 在D中发生反 2 2 应：Br ＋2KI===2KBr＋I 。实验过程Ⅲ，当B中黄色溶液继续通入过量Cl 时，溶 2 2 2 液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl ，从而排除Cl 对溴置换碘 2 2 实验的干扰。 微专题 13 高考热点—含氯消毒剂 1．氯的常见氧化物 (1)一氧化二氯 ①性质：次氯酸的酸酐，溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸。 ②外观与性状：棕黄色气体，有刺激性气味。 ③制法：用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯：2HgO＋ 2Cl ===Cl O＋HgCl ·HgO； 2 2 2 也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取： 2Na CO ＋H O＋2Cl ===2NaCl＋2NaHCO ＋Cl O。 2 3 2 2 3 2 (2)二氧化氯 ①物理性质：是一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水。 ②制取：Cl ＋2NaClO ===2ClO ＋2NaCl 2 2 2 或：5NaClO ＋4HCl===4ClO ↑＋5NaCl＋2H O。 2 2 2 ③用途：是一种广谱、高效的灭菌剂。 2．氯的含氧酸 (1)氯的含氧酸的种类 HClO(次氯酸)、HClO (亚氯酸)、HClO (氯酸)、HClO (高氯酸)。 2 3 4(2)氯的含氧酸的性质 酸性：HClO ＞HClO ＞HClO ＞HClO 4 3 2 氧化性：HClO＞HClO ＞HClO ＞HClO 。 2 3 4 3．NaClO (亚氯酸钠) 2 ①性质：呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO 气体。 2 ②用途：是一种高效氧化性漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消 毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造。 案例一 氯的氧化物 【典例1】 (2017·浙江卷节选)ClO 是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生 2 分解，常将其制成NaClO 固体，以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO 固体的 2 2 实验装置如图1所示。 已知：2NaClO ＋H O ＋H SO ===2ClO ↑＋O ↑＋Na SO ＋2H O 3 2 2 2 4 2 2 2 4 2 2ClO ＋H O ＋2NaOH===2NaClO ＋O ↑＋2H O 2 2 2 2 2 2 ClO 熔点－59 ℃、沸点11 ℃；H O 沸点150 ℃ 2 2 2 请回答： (1)仪器A的作用是_______________________________________________； 冰水浴冷却的目的是_______________________________________________ ___________________________________________________________(写两种)。 (2)空气流速过快或过慢，均降低NaClO 产率，试解释其原因 2 ___________________________________________________________________。 (3)Cl－存在时会催化ClO 的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸， 2ClO 的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其 2 补充完整： ①______________________________________________________________ (用离子方程式表示)； ②H O ＋Cl ===2Cl－＋O ＋2H＋。 2 2 2 2 (4)H O 浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H O 溶液浓 2 2 2 2 缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是________________________， 馏出物是________。 答案 (1)作安全瓶，防止倒吸 防止ClO 挥发，防止双氧水分解 2 (2)空气流速过快反应不充分；空气流速过慢，ClO 浓度过高易发生分解 2 (3)2ClO＋2Cl－＋4H＋===2ClO ↑＋Cl ↑＋2H O 2 2 2 (4)降低体系压强，减少双氧水分解 H O 2 解析 (1)A瓶的特点是“短进长出”的空集气瓶，作安全瓶，防止倒吸。ClO 2 沸点11 ℃，用冰水浴，可以防止挥发。同时防止H O 的分解。(2)空气流速过快， 2 2 会带出ClO 气体，使其与H O 反应不充分；空气流速过慢，ClO 的浓度过高，由 2 2 2 2 题给信息“浓度过高易分解”。(3)Cl－在酸性条件下被ClO氧化为Cl (归中反应)。 2 (4)由题给信息“H O 沸点150 ℃”，馏出物为H O。 2 2 2 案例二 氯的含氧酸盐 【典例2】 (2016·课标全国Ⅰ，28)NaClO 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来 2 漂白织物等，其一种生产工艺如下： 回答下列问题： (1)NaClO 中Cl的化合价为________。 2 (2)写出“反应”步骤中生成ClO 的化学方程式 2 _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要 加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是 ________。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO 。此吸收反应中，氧化 2 剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是________。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯 消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl 的氧化能力。NaClO 的有效氯含量为 2 2 ________。(计算结果保留两位小数) 答案 (1)＋3 (2)2NaClO ＋H SO ＋SO ===2NaHSO ＋2ClO 3 2 4 2 4 2 (3)NaOH溶液 Na CO 溶液 ClO(或NaClO ) 2 3 2 (4)2∶1 O (5)1.57 2 解析 本题工艺流程图典型、简明，解读流程图推知反应物和产物，根据氧化 还原得失电子守恒进行配平：2NaClO ＋SO ＋H SO ===2ClO ＋2NaHSO 。该题 3 2 2 4 2 4 难点之一是判断出电解食盐水并加入ClO ，产物有NaClO 和Cl 生成，由于阴极 2 2 2 发生还原反应，所以应该是ClO 在阴极被还原生成NaClO ，难点之二是判断尾 2 2 气吸收过程中的氧化剂ClO 与还原剂H O ，无需配平氧化还原反应方程式，只 2 2 2 根据反应中得失电子守恒求得其比值为2∶1。最后考查的是根据新概念“有效 氯含量”进行氧化还原反应得失电子守恒的计算。 1．氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯 消毒剂的4～5倍，下列有关氯胺(NH Cl)的说法一定不正确的是( ) 2 A．氯胺的水解产物为NH OH(羟氨)和HCl 2 B．氯胺的电子式为 C．氯胺中氯的化合价为＋1 D．氯胺的消毒原理与漂白粉相似 答案 A 解析 由氯胺为强氧化性杀菌剂可知其水解时发生 NH Cl＋H ONH ＋ 2 2 3 HClO，A项错误。 2．“84”消毒液的有效成分为NaClO，已知酸的电离平衡常数：H CO ＞HClO 2 3 ＞HCO，下列说法正确的是( ) A．“84”消毒液可以与福尔马林溶液混合使用 B．NaClO的稳定性和漂白性都比HClO强 C．工业上在特定条件下电解饱和食盐水制得 NaClO，原理为 NaCl＋ H O=====NaClO＋H ↑ 2 2D．NaClO溶液在空气中发生的离子反应为 2ClO－＋CO ＋H O===2HClO＋ 2 2 CO 答案 C 解析 次氯酸钠具有强氧化性，能与福尔马林中的甲醛发生化学反应，A错 误；NaClO比HClO稳定，而HClO的漂白性更强，B错误；根据电离平衡常数分 析，反应应该生成次氯酸和碳酸氢根离子，D错误。 3．亚氯酸钠(NaClO )是一种高效氧化剂、漂白剂，主要用于棉纺、亚麻、纸浆 2 漂白，水处理，杀菌灭藻，鱼药制造等行业。工业上可采用过氧化氢法，即在碱性 条件下，用H O 还原ClO 制备NaClO 。某兴趣小组模拟工业生产流程在实验室 2 2 2 2 中制备NaClO ，实验装置如图1所示。回答下列问题： 2 已知：纯ClO 易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。 2 检查装置气密性；称取10.65 g NaClO 加入200 mL稀硫酸中，溶解，然后转 3 移到仪器a中；量取适量H O 加入100 mL NaOH浓溶液中，摇匀后转移到仪器b 2 2 中；连接好装置进行实验。 (1)仪器b的名称是________。 (2)进行实验时，需要对装置甲进行水浴加热，水浴加热的优点是 ___________________________________________________________________， 该反应中“水浴加热”的目的是______________________________________。 (3)装置丙的作用是______________________________________________。 (4)装置甲中空气并不参与反应，则装置甲中发生反应的离子方程式是 ___________________________________________________________________。 (5)仪器b中的溶质浓度对产品含量起到关键作用，溶质浓度对产品含量的影 响如图2和图3所示。从经济效益考虑，仪器 b中H O 的浓度最好为________ 2 2 mol·L－1，图3中n(H O )/n(NaOH)＜0.6时，NaClO 的含量较低，其可能的原因是 2 2 2 __________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。(6)实验结束后，在适当的条件下处理b中的混合液，得到产品NaClO ·3H O 2 2 9.39 g。该实验的产率为________。(保留3位有效数字) 答案 (1)圆底烧瓶(或烧瓶) (2)受热均匀，易于控制温度 加快反应速率 (3)吸收SO 、ClO 有害气体，防止污染空气 2 2 (4)SO ＋2ClO===SO＋2ClO 2 2 (5)2.4 n(H O )/n(NaOH)＜0.5时，H O 不足，0.5≤n(H O )/n(NaOH)＜0.6时， 2 2 2 2 2 2 部分H O 分解 2 2 (6)65.0% 解析 (2)水浴加热时反应仪器被水包围，受热均匀，且易于控制反应温度。 升温可加快反应速率。(3)反应过程中部分SO 、ClO 会逸出，用碱液可吸收该有 2 2 害气体，防止污染空气。(4)装置甲中SO 还原ClO生成ClO ，故反应的离子方程 2 2 式为SO ＋2ClO===SO＋2ClO 。(5)由图2可知，c(NaOH)＝4 mol·L－1时，NaClO 2 2 2 的含量趋于稳定，由图3可知，n(H O )/n(NaOH)＝0.6时，NaClO 的含量较高，再 2 2 2 增大n(H O )/n(NaOH)，NaClO 的含量增大不明显，故最佳c(H O )为0.6×4 2 2 2 2 2 mol·L－1＝2.4 mol·L－1。制备NaClO 的反应为2ClO ＋H O ＋2NaOH===2NaClO 2 2 2 2 2 ＋2H O＋O ，由此可知，ClO 足量，n(H O )/n(NaOH)＝0.5时，H O 和NaOH正好 2 2 2 2 2 2 2 完全反应，但H O 不稳定，容易分解，故H O 稍微过量才能使NaOH和ClO 的 2 2 2 2 2 转化率提高。(6)由Cl原子守恒可知关系式n(NaClO )＝n(NaClO ·3H O)，而 3 2 2 n(NaClO )＝10.65 g÷106.5 g·mol－1＝0.1 mol，故NaClO ·3H O的理论产量 3 2 2 m(NaClO ·3H O)＝0.1 mol×144.5 g·mol－1＝14.45 g，因此产率为9.39 g÷14.45 2 2 g×100%＝65.0%。 1.(2021·1月重庆市学业水平选择考适应性测试，1)人工泳池水质须符合CJ/T244 －2016标准，为此在泳池里需要加入某些化学品。下列做法错误的是( ) A.用明矾作净水剂 B.用硫酸铜作杀藻剂 C.用氯化钠作pH调节剂 D.用次氯酸钠作消毒剂答案 C 解析 A项，明矾化学式为KAl(SO ) ·12H O，溶于水因Al3＋水解生成Al(OH) 胶 4 2 2 3 体，Al(OH) 胶体吸附水中悬浮杂质沉降而净水，正确；B项，硫酸铜中Cu2＋为重 3 金属离子，能使蛋白质变性而作杀藻剂，正确；C项，氯化钠为强酸强碱盐，溶于 水呈中性，无法调节pH，错误；D项，次氯酸钠具有强氧化性，用作消毒剂，正确。 2．(2018·江苏化学，5)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实 验目的的是( ) A．用装置甲灼烧碎海带 B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl 2 D．用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl 尾气 2 答案 B 解析 灼烧应在坩埚中进行，A项错误；海带灰浸泡液通过过滤可得海带灰 和滤液，B项正确；浓HCl与MnO 反应制备Cl 时需要加热，C项错误；Cl 在饱 2 2 2 和NaCl溶液中的溶解度小，应用碱液吸收，D项错误。 3．(高考组合题)下列说法不正确的是( ) A．(2019·浙江4月选考，8A)液氯可以储存在钢瓶中 B．(2019·浙江4月选考，11A)用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水，振 荡，气体完全溶解，溶液变为黄绿色 C．(2018·浙江11月选考，8B)电解饱和食盐水可制取氯气 D．(2019·全国卷Ⅲ，7D)碘酒可用于皮肤外用消毒 答案 B 解析 氯气可溶于水，在常温时，1体积水大约能溶解2体积氯气，因而20 mL水大约能溶解40 mL氯气，气体大约剩余40 mL未溶解，B项错误。 4．(高考组合题)下列说法不正确的是( ) A．(2018·全国卷Ⅱ，7B)漂白粉可用于生活用水的消毒 B．(2018·北京，9B)石蕊溶液滴入氯水中，溶液变红，随后迅速褪色，不涉及氧化还原反应 C．(2018·海南，5D)氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张、织物等 D．(2017·全国卷Ⅲ，9B)清洗碘升华实验所用试管，先用酒精清洗，再用水清 洗 答案 B 解析 B项，红色褪去是HClO表现强氧化性，错误；D项，碘易溶于酒精，可 用酒精清洗碘，又由于酒精与水互溶，再用水清洗即可洗净，正确。 5．(2020·山东学业水平等级考试，20)某同学利用 Cl 氧化 K MnO 制备 2 2 4 KMnO 的装置如图所示(夹持装置略)： 4 已知：锰酸钾(K MnO )在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应： 2 4 3MnO＋2H O===2MnO＋MnO ↓＋4OH－ 2 2 回答下列问题： (1)装置A中a的作用是________；装置C中的试剂为________；装置A中制 备Cl 的化学方程式为_______________________________________________ 2 ___________________________________________________________________。 (2)上述装置存在一处缺陷，会导致 KMnO 产率降低，改进的方法是 4 ___________________________________________________________________。 答案 (1)平衡气压，使浓盐酸顺利滴下 NaOH溶液 Ca(ClO) ＋4HCl=== 2 CaCl ＋2Cl ↑＋2H O 2 2 2 (2)在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 解析 (1)装置A中a的作用是平衡气压，使浓盐酸能够顺利滴下。该实验过 程中有毒性较大的氯气参与反应，故装置C中盛放NaOH溶液，用于吸收有毒气 体氯气，防止其逸出污染空气。酸性条件下，ClO－与Cl－发生氧化还原反应(归中 反应)生成氯气，故装置A中制备Cl 的化学方程式是Ca(ClO) ＋4HCl===CaCl 2 2 2 ＋2Cl ↑＋2H O。(2)盐酸具有挥发性，则用浓盐酸制备的Cl 中含有HCl杂质，该 2 2 2 杂质进入装置B中会使溶液碱性减弱，而溶液碱性减弱时MnO易发生歧化反应 生成MnO和MnO ，又HCl还可还原装置B中生成的KMnO ，导致产物损失，改 2 4 进的方法是在装置A和装置B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶，以除去Cl 中 2的HCl杂质。 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．(2020·广东揭阳模拟)下列关于氯气及氯水的叙述中，正确的是( ) A．纯净的氯气是一种黄绿色、有毒的气体，具有漂白性 B．可用干燥的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质 C．氯气能与铁反应，因此液氯不宜贮存在钢瓶中 D．氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物 答案 B 解析 氯气不具有漂白性，A项错误；氯水中含有HClO，可使蓝色石蕊试纸 先变红后褪色，变质后为盐酸，盐酸使蓝色石蕊试纸变红而不褪色，则可用干燥 的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质，B项正确；常温下，铁与氯气不反应，则液氯 可贮存在钢瓶中，C项错误；氯水为混合物，而氯气、液氯是同一种物质，只是状 态不同，属于纯净物，D项错误。 2．(2020·北京海淀期末)下列说法不正确的是( ) A．84消毒液的有效成分是NaClO B．84消毒液能漂白棉、麻、纸张 C．84消毒液与酸性洁厕剂混用会产生Cl 2 D．84消毒液久置失效，只涉及氧化还原反应 答案 D 解析 氢氧化钠和氯气反应生成次氯酸钠、氯化钠和水，次氯酸钠与二氧化 碳、水反应生成次氯酸，所以84消毒液的有效成分是NaClO，A项正确；次氯酸 钠与二氧化碳、水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以84消毒液能漂白棉 麻、纸张，B项正确；ClO－和Cl－在酸性条件下发生归中反应生成氯气，84消毒液 与酸性洁厕剂混用会产生Cl ，C项正确；84消毒液久置，次氯酸钠与二氧化碳、 2 水反应生成次氯酸和碳酸氢钠，该反应不是氧化还原反应，D项错误。 3．向新制氯水中加入少量下列物质，增强溶液漂白能力的是( ) A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸 C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液 答案 A 解析 新制氯水中存在平衡：Cl ＋H OH＋＋Cl－＋HClO，要增强溶液的 2 2 漂白性，需要促进平衡正向移动，提高HClO的浓度。碳酸钙粉末消耗溶液中的H＋，促进平衡正向移动，HClO的浓度增大，A项正确；加入稀硫酸会增大溶液中H ＋的浓度，促进平衡逆向移动，HClO的浓度减小，B项错误；加入CaCl 溶液会增 2 大溶液中Cl－的浓度，促进平衡逆向移动，HClO的浓度减小，C项错误；二氧化硫 具有还原性，能与Cl 、HClO发生氧化还原反应，使HClO的浓度减小，D项错误。 2 4．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正 确的是( ) A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl 2 B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO 溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl 3 － C．向氯水中加入NaHCO 粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋ 3 D．向FeCl 溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO 2 答案 D 解析 通常情况下，氯气为黄绿色气体，氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中 含有Cl ，A项正确；向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO 溶液，产生白色沉淀，发生 2 3 的反应为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，说明氯水中含有Cl－，B项正确；向氯水中加入 NaHCO 粉末，有气泡产生，发生的反应为H＋＋HCO===H O＋CO ↑，说明氯水 3 2 2 中含有H＋，C项正确；向FeCl 溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明反应 2 有氯化铁生成，由于氯气和HClO均能把氯化亚铁氧化成氯化铁，因此不能说明 氯水中含有HClO，D项错误。 5．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素单质的性 质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中 指定部分颜色描述正确的是( ) 选项 ① ② ③ ④ A 黄绿色 橙色 蓝色 白色 B 无色 橙色 紫色 白色 C 黄绿色 橙色 蓝色 无色 D 黄绿色 无色 紫色 白色答案 A 解析 由①处产生的Cl 通过②时发生反应Cl ＋2NaBr===2NaCl＋Br ，通过 2 2 2 ③时发生反应Cl ＋2KI===2KCl＋I ，通过④时发生反应Cl ＋2NaOH===NaCl＋ 2 2 2 NaClO＋H O，因Cl 为黄绿色，Br 为橙色，I 遇淀粉变蓝，Cl 遇碱生成NaCl、 2 2 2 2 2 NaClO可知应选A。 6．某同学用下列装置制备并检验Cl 的性质。下列说法正确的是( ) 2 A．甲图中：若MnO 过量，浓盐酸就可被完全消耗 2 B．乙图中：量筒中发生了加成反应 C．丙图中：生成蓝色的烟 D．丁图中：湿润的有色布条能褪色 答案 D 解析 甲图中：若MnO 过量，随着反应进行，盐酸浓度减小，当盐酸浓度减 2 小到某一值时不再与MnO 反应，浓盐酸不能被完全消耗，故A错误；乙图中：甲 2 烷和氯气在光照条件下发生取代反应，故B错误；丙图中：Cu在Cl 中燃烧产生 2 棕黄色的烟，故C错误；丁图中：湿润的有色布条能褪色，是因为Cl 与水反应生 2 成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，故D正确。 7．如图所示。若关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，让一种含氯气的气体经过甲瓶后， 通入乙瓶，布条不褪色；若关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，再通入这种气体，布条褪色。 甲瓶中所盛的试剂可能是( )①浓硫酸 ②饱和氯化钠溶液 ③亚硫酸钠溶液 ④饱和碳酸氢钠溶液 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 答案 D 解析 Cl 与H O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有 2 2 色布条褪色，可能有两个原因：一是甲瓶中溶液将Cl 干燥，二是甲瓶中溶液能吸 2 收Cl 。浓H SO 吸水，Na SO 溶液、饱和NaHCO 溶液都能与Cl 发生反应。 2 2 4 2 3 3 2 8．二氧化氯(ClO )是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水的消毒。下 2 列有关ClO 制备与杀菌的说法不合理的是( ) 2 A．NaClO 在酸性条件下歧化生成ClO 和NaCl，则n(氧化剂)∶n(还原剂)＝ 2 2 1∶4 B．ClO 在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO ＋2OH－===ClO＋ 2 2 ClO＋H O 2 C．可用饱和食盐水除去ClO 中的NH 2 3 D．等物质的量的ClO 杀菌效果比Cl 强 2 2 答案 C 解析 A项，酸性条件下ClO发生歧化反应，生成Cl－和ClO ，离子方程式为 2 4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO ↑＋2H O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4， 2 2 正确；B项，化学方程式符合歧化反应化合价的变化，正确；C项，ClO 易溶于水， 2 不能用饱和食盐水除杂，错误；D项，等物质的量的ClO 做氧化剂时得电子数比 2 Cl 得电子数多，正确。 2 9．(2020·山东济宁教学质量检测)Cl O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体， 2 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 加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl O的装置如图所示。 2 已知：Cl O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃；Cl 的沸点为－34.6 ℃；HgO＋ 2 2 2Cl ===HgCl ＋Cl O。 2 2 2 下列说法中不正确的是( )A．装置②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl O稀释，减小爆炸危险 2 C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl O 2 D．装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸 答案 C 解析 制取Cl O需要干燥纯净的氯气，所以②③中盛装的试剂依次是饱和 2 食盐水和浓硫酸，A项正确；高浓度的Cl O易爆炸，所以通入干燥空气的目的是 2 将生成的Cl O稀释，减小爆炸危险，B项正确；⑤是收集Cl O的装置，所以温度 2 2 低于3.8 ℃，此时氯气是气体，逸出的气体主要是空气和剩余的Cl ，C项错误； 2 Cl O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了 2 防止橡胶管燃烧和爆炸，D项正确。 10．CsICl 常用于化学上的分子筛技术，CaOCl 常用于漂白、消毒。下列判断 2 2 不正确的是( ) A．CsICl 、CaOCl 中的卤族元素都显－1价 2 2 B．向CaOCl 溶液中滴加稀硫酸可能产生黄绿色气体 2 C．CsICl 溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色 2 D．向CsICl 、CaOCl 溶液中分别滴加硫酸亚铁溶液，溶液颜色变为黄色 2 2 答案 A 解析 A 项，CsICl 可写作 CsCl·ICl，I 为＋1 价，CaOCl 可写作 2 2 CaCl ·Ca(ClO) ，一部分Cl为＋1价，错误；B项，加入稀硫酸可发生2H＋＋Cl－＋ 2 2 ClO－===Cl ↑＋H O，正确；C项，CaOCl 溶液中的Cl－可使酸性高锰酸钾溶液褪 2 2 2 色，正确；D项，ICl、ClO－可将硫酸亚铁溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液颜色变为 黄色，正确。 11．某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na SO 三种溶质，其物质的量均为1 mol， 2 4 向混合溶液中通入一定量的氯气。下列说法正确的是( ) A．将溶液蒸干最多可以得到4 mol NaCl B．将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na SO 2 4 C．向溶液中滴加KI淀粉溶液，溶液变蓝，则氯气一定过量 D．若通入氯气的体积为22.4 L(标准状况下)，则反应的离子方程式为2I－＋ Cl ===I ＋2Cl－ 2 2 答案 B 解析 氯气与硫酸钠不反应，因此将溶液蒸干最多可以得到2 mol NaCl，A项错误；若氯气与部分溴化钠反应，则将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是 NaCl、NaBr、Na SO ，B项正确；向溶液中滴加KI淀粉溶液，溶液变蓝，说明有碘 2 4 生成，氯气可能只与部分NaI反应，C项错误；通入的Cl 为1 mol，既与I-反应， 2 也与Br-反应，D项错误。 12．(2020·山东济宁质检)向两份等体积、等浓度，pH不同的FeSO 溶液中逐 4 滴加入NaClO溶液，实验测得溶液pH随加入NaClO溶液体积变化曲线如下图。 下列说法不正确的是( ) Ⅰ.滴入V mL NaClO溶液产生大量红褐色沉淀 1 Ⅱ.滴入V mL NaClO溶液，溶液变黄，未见沉淀，继续滴加出现红褐色沉淀 1 A．a～b段主要反应的离子方程式为：2Fe2＋＋ClO－＋5H O===2Fe(OH) ↓＋ 2 3 Cl－＋4H＋ B．d～e段主要反应的离子方程式为：2Fe2＋＋2ClO－＋3H＋===HClO＋Cl－＋ 2Fe3＋＋H O 2 C．c、f点pH接近的主要原因是：ClO－＋H OHClO＋OH－ 2 D．向c点溶液中加入过量的浓盐酸，沉淀溶解并有刺激性气味的气体放出 答案 B 解析 B项，向FeSO 溶液滴入NaClO溶液，Fe2＋过量，不可能生成HClO，错 4 误；D项，向c点溶液中加入过量浓盐酸，发生Fe(OH) ＋3H＋===Fe3＋＋3H O， 3 2 ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl ↑＋H O，沉淀溶解，生成Cl ，正确。 2 2 2 二、非选择题(本题包括4小题) 13．(2020·课标全国Ⅱ，26)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯 的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题： (1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图所示的装置来制取。 装置中的离子膜只允许________离子通过，氯气的逸出口是________(填标号)。(2)Cl O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl 反应来制 2 2 备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl O的 2 化学方程式为____________________________________________________。 (3)ClO 常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有 2 效成分为NaClO 、NaHSO 、NaHCO 的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出 2 4 3 大量气泡，得到ClO 溶液。上述过程中，生成ClO 的反应属于歧化反应，每生成1 2 2 mol ClO 消耗 NaClO 的量为________ mol；产生“气泡”的化学方程式为 2 2 ______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)“84 消毒液”的有效成分为 NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是 _____________________________________________________________________ (用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO 溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1 000 kg该溶液需消耗 氯气的质量为________ kg(保留整数)。 答案 (1)Na＋ a (2)2Cl ＋HgO===HgCl ＋Cl O (3)1.25 NaHCO ＋ 2 2 2 3 NaHSO ===CO ↑＋Na SO ＋H O (4)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl ↑＋H O 203 4 2 2 4 2 2 2 解析 (1)结合题图电解装置，可知阴极上水电离出的H＋得电子生成H ，Na＋ 2 从左侧通过离子膜向阴极移动，即该装置中的离子膜只允许Na＋通过；电解时阳 极上Cl－失去电子，Cl 在a出口逸出。(2)根据Cl 与HgO的反应为歧化反应，且 2 2 一种生成物为Cl O，可知该反应的化学方程式为2Cl ＋HgO===HgCl ＋Cl O。(3) 2 2 2 2 结合题中信息制备ClO 时发生歧化反应，可知反应的化学方程式为5NaClO ＋ 2 2 4NaHSO ===NaCl＋4Na SO ＋4ClO ↑＋2H O，即生成1 mol ClO 时消耗1.25 4 2 4 2 2 2 mol NaClO ；溶液中溢出大量气泡是NaHCO 与NaHSO 反应产生的CO 气体。 2 3 4 2 (4)酸性清洁剂的主要成分为HCl，与NaClO溶液发生氧化还原反应生成Cl ，即 2 ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl ↑＋H O，故二者不能混用。Cl 和NaOH溶液生成 2 2 2 NaClO的反应为Cl ＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H O，设反应中消耗Cl 和 2 2 2 NaOH溶液的质量分别为x kg和y kg，依据题意有等量关系＝，x＋y＝1 000，解得x≈203，y≈797。 14．二氧化氯(ClO )是一种新型的环保饮用水消毒剂，某课题小组拟选择如图 2 所示部分装置制备并收集二氧化氯来探究其漂白性(装置不可重复使用)。 已知：①常温下，亚氯酸钠(NaClO )与氯气反应的生成物之一为二氧化氯；② 2 常温常压下，ClO 是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体。 2 回答下列问题： (1)制备干燥、纯净的氯气：气体发生装置是________(填字母)，反应的离子方 程式为________________________________________________________。 (2)制备二氧化氯：导管口连接顺序为a→________→n→p→j。本实验选择装 置Ⅰ而不选择装置H的原因是_________________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)写出装置G中发生反应的化学方程式 _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)装置E的作用是______________________________________________。 (5)请设计简易实验证明二氧化氯具有永久的漂白性： _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (6)二氧化氯还会与H O 和NaOH的混合溶液反应，其产物之一是NaClO 。 2 2 2 写出该反应的化学方程式______________________________________________ ___________________________________________________________________。 答案 (1)A MnO ＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl ↑＋2H O(或B 2MnO＋ 2 2 2 16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl ↑＋8H O) 2 2 (2)z→m→x→y→b→c→r→s 装置H中的水蒸气会进入装置F中，且可能会引起倒吸 (3)Cl ＋2NaClO ===2ClO ＋2NaCl 2 2 2 (4)吸收二氧化氯中的氯气 (5)取少量品红溶液于试管中，通入二氧化氯，观察到品红溶液褪色，再加热 已褪色的溶液，溶液不变红色 (6)2ClO ＋2NaOH＋H O ===2NaClO ＋O ＋2H O 2 2 2 2 2 2 解析 (1)若用MnO 作氧化剂制备Cl ，则气体发生装置应选取装置A，因该 2 2 反应需加热；若用KMnO 作氧化剂，则气体发生装置应选取装置B，因该反应不 4 需要加热。反应的离子方程式分别为MnO ＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl ↑＋ 2 2 2H O、2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl ↑＋8H O。(2)制备ClO 的过程：制 2 2 2 2 备Cl ，除去Cl 中HCl杂质，用装置C中的浓硫酸进行干燥，用装置G中的 2 2 NaClO 与Cl 反应生成ClO 和NaCl，用装置E中的CCl 除去多余的Cl ，用装置 2 2 2 4 2 F收集ClO ，用装置Ⅰ吸收有毒尾气，装置Ⅰ还起到防止空气中的水蒸气进入装 2 置F中的作用。故导管口的连接顺序为a→z→m→x→y→b→c→r→s→n→ p→j。 装置I与装置H的不同之处在于装置I可防止空气中的水蒸气进入装置F中，而 装置H中盛有烧碱溶液，其中的水蒸气可进入装置F中，且可能会引起倒吸。(3) 装置G中制备ClO 发生反应的化学方程式为Cl ＋2NaClO ===2ClO ＋2NaCl。 2 2 2 2 (4)装置E中的CCl 可吸收ClO 中的Cl ，起到净化ClO 的作用。(5)可用品红溶 4 2 2 2 液来验证二氧化氯的漂白性。(6)由题意可知反应物为ClO 、NaOH、H O ，产物之 2 2 2 一是NaClO ，根据氧化还原反应原理及原子守恒可知其余的产物为O 、H O，故 2 2 2 该反应的化学方程式为2ClO ＋2NaOH＋H O ===2NaClO ＋O ＋2H O。 2 2 2 2 2 2 15．某学生设计如下实验装置利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉 (这是一个放热反应)，据此回答下列问题： (1)A仪器的名称是________，D的作用是_____________________________ _____________________________________。 (2)漂白粉将在U形管中产生，其反应的化学方程式是 _______________________________________________________________。(3)有同学建议在两个橡胶套管内的玻璃管口应尽量紧靠，原因是 ___________________________________________________________________。 (4)此实验结果所得Ca(ClO) 产率太低。经分析并查阅资料发现主要原因是在 2 U形管中存在副反应：温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO ) ，为避免此 3 2 副反应的发生，可采取的措施是___________________________________ _____________________________________， 有同学测出了反应后溶液中ClO－、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间 (t)的关系曲线，粗略表示为如图 2(不考虑氯气和水的反应)。图2中曲线Ⅰ表示 ________的物质的量随反应时间变化的关系。 答案 (1)分液漏斗 吸收尾气 (2)2Cl ＋2Ca(OH) ===CaCl ＋Ca(ClO) ＋2H O 2 2 2 2 2 (3)Cl 易腐蚀橡胶套管 2 (4)将U形管置于冷水浴中 ClO－ 解析 (1)装置中添加浓盐酸用的是分液漏斗；NaOH溶液的作用是吸收过量 的氯气。(2)漂白粉将在 U 形管中产生，反应的化学方程式为 2Cl ＋ 2 2Ca(OH) ===CaCl ＋Ca(ClO) ＋2H O。(3)Cl 易腐蚀橡胶套管，在两个橡胶套管内 2 2 2 2 2 的玻璃管口应尽量紧靠。(4)温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO ) ，为避免 3 2 此副反应的发生，用冰水或冷水冷却。当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯 化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，刚开始反应时，温度较低， 氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图 2中曲线Ⅰ表示ClO－的物 质的量随反应时间变化的关系。 16．某校化学实验小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在 足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。 提出问题：Fe3＋、Br 谁的氧化性更强？ 2 (1)猜想： ①甲同学认为氧化性：Fe3＋＞Br ，故上述实验现象不是发生化学反应所致， 2 则溶液呈黄色是含________(填化学式，下同)所致。 ②乙同学认为氧化性：Br ＞Fe3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则 2 溶液呈黄色是含________所致。 (2)设计实验并验证： 丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验， 并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点是正确的。供选用的试剂：a.酚酞溶液 b．四氯化碳 c．无水酒精 d．硫氰化钾溶液 请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填 字母) 选用试剂 实验现象 方案1 方案2 (3)应用与拓展： ①在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的 离子方程式为____________________________________________________。 ②在100 mL FeBr 溶液中通入2.24 L Cl (标准状况)，溶液中有的溴元素被氧 2 2 化成单质Br ，则原溶液中FeBr 的物质的量浓度为________。 2 2 答案 (1)①Br ②Fe3＋ 2 (2) 选用试剂 实验现象 方案1 b CCl 层呈无色 4 方案2 d 溶液变红 (3)①2Fe2＋＋Br ===2Fe3＋＋2Br－ ②1.2 mol·L－1 2 解析 (2)证明溶液中没有溴单质而有Fe3＋即可证明乙同学的观点，利用溴溶于四氯化 碳，使四氯化碳层显红棕色，Fe3＋遇SCN－显红色来设计实验。(3)①通过上述分析可知，溴单 质可以氧化Fe2＋生成Fe3＋和Br－，离子方程式为2Fe2＋＋Br===2Fe3＋＋2Br－。②FeBr 中通入 2 2 Cl，Cl 先和Fe2＋反应，后和Br－反应，假设FeBr 的浓度为x mol·L－1，根据得失电子守恒可 2 2 2 知x×0.1＋2x×0.1×＝×2，则x＝1.2。