第1 讲 氯及其化合物
考点一 氯气 次氯酸及其盐
1.氯气的物理性质
颜色
气味
毒性
密度
特性
黄绿色
强烈刺激性气味
有毒
比空气大
易液化
小题对点过
(1)实验室如何闻有毒气体及未知气体的气味?
(2)遇到氯气泄漏逃生时,要向 处逃跑,也可用蘸有 的湿毛巾捂住口鼻。
答案 (1)用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔。
(2)高 肥皂水
2.氯气的化学性质
(1)氧化性——从“结构与类别”角度理解
原子结构:Cl
Cl-
类别:Cl2是活泼的非金属单质,能氧化许多金属、非金属以及一些具有还原性的物质。
依据氯气的氧化性完成下列填空
小题对点过
(1)下列说法中错误的是 。
①向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度较大的性质
②燃烧是发光发热的剧烈反应,燃烧过程一定有氧气参加反应
③H2和Cl2在强光照射下会发生爆炸生成HCl,工业上利用该方法制取HCl。
④可变价态的金属Fe、Cu 与Cl2反应时生成高价态氯化物,同时反映了Cl2的性质非常活泼。
⑤FeCl3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
(2)下列化合物中,不能通过两种单质直接化合制取的是 (填序号)。
①FeCl3 ②CuCl2 ③HCl ④FeCl2 ⑤Na2O2
答案 (1)②③⑤ (2)④
(2)歧化反应——从化合价升降角度理解
氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现还原性又表现氧化性。
特别提醒:氯气与碱发生歧化反应时,若温度较高,还可能生成高价态的氯酸盐
小题对点过
1 mol Cl2与水反应时,转移电子数 NA;而1 mol Cl2与足量冷的NaOH 溶液反应时,转移电子数
为 。1 mol Cl2与碘化钾的水溶液反应时,转移电子数 。
答案 小于 NA 2NA
3.氯水的组成与性质
(1)从平衡的角度理解氯水的成分
在25 ℃时,1 体积的水可溶解约2 体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水,溶于水中的部分氯气与水反
应。
平衡←
→{
阳离子: H
+
阴离子:C l
−、ClO
−、O H
−
分子:C l2、H 2O、HClO
(2)从成分的角度理解氯水的性质
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒可能不同。
小题对点过
(1)下列实验事实,分别说明氯水中含有哪些粒子?完成下列表格:
序号
实验事实
粒子化学式
①
新制氯水显黄绿色且有刺激性气味
②
向氯水中加入AgNO3溶液生成白色沉淀
③
向氯水中加入Na2CO3粉末,有气泡产生
④
向氯水中滴加石蕊溶液,先变红后褪色
(2)新制饱和氯水具有较强的漂白性,试分析改变下列条件能否增强氯水的漂白性。
①通入少量SO2: ,原因为 。
②加入少量CaCO3固体: ,原因为 。
(3)用滴管将新制的氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去。
请你对发生这一现象的原因,提出两种合理的猜想。
猜想一:氯水中含有HClO,其漂白作用使溶液褪色
猜想二: 。
请用简单的实验方法证明你的猜想: 。
答案 (1)Cl2 Cl- H+ H+、HClO
(2)①否 通入SO2发生SO2+Cl2+2H2O===4H++SO4
2−+2Cl-,HClO 浓度减小 ②能 加入CaCO3固体,
发生CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,平衡Cl2+H2O
H++Cl-+HClO 右移,HClO 浓度增大
(3)氯水中含有H+,中和OH-使溶液褪色 向褪色后的溶液中滴加NaOH 溶液至溶液显碱性,若溶液
不再显红色,证明红色褪去是HClO 的漂白作用引起的;若溶液重新显红色,证明是H+的中和作用引
起的
4.次氯酸及其盐
(1)次氯酸
(2)漂白液
(3)漂白粉
小题对点过
(1)下列说法中正确的是 。
①可以用pH 试纸测定氯水的pH
②“84”消毒液的消毒原理和H2O2的相同,都是利用强氧化性
③漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
④向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成白色沉淀CaSO3
(2)按要求回答下列问题:
①为增强漂白粉溶液的漂白性,可向溶液中加入少量的 (填相关试剂)。
②漂白粉久置于空气中漂白性减弱,原因是 (用化学方
程式表示)。
③“84”消毒液不宜与“洁厕灵”混用,原因是 (用离子方程式
表示)。
④在漂白粉溶液中Fe2+ 、S2- 、SO4
2−、C O3
2−、I- 因发生氧化还原反应而不能共存的是
。
答案 (1)②
(2)①稀硫酸或醋酸 ②Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO、2HClO
2HCl+O2↑
③2H++ClO-+Cl-===Cl2↑+H2O
④Fe2+、S2-、I-
1.下列有关说法中,不正确的是( )
A.可以用氯气、二氧化氯、臭氧对自来水进行消毒
B.纯净的氢气在氯气中燃烧发出淡蓝色火焰,工业可用此反应制备盐酸
C.常温下,氯气和铁不反应,所以可将液氯用钢瓶贮存
D.氯气制备工厂若发生泄漏时,可用NaHCO3溶液浸湿软布蒙住口鼻,往高处撤离
答案 B
解析 A.氯气、二氧化氯、臭氧都具有强氧化性,可以用氯气、二氧化氯、臭氧对自来水进行消毒,
故A 正确;B.纯净的氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,故B 错误;C.常温下,氯气和铁不反应,因此可
将液氯用钢瓶贮存、运输,故C 正确;D.碳酸氢钠溶液可以和氯气反应且碳酸氢钠碱性较弱,氯气制
备工厂若发生泄漏时,可用NaHCO3溶液浸湿软布蒙住口鼻,由于氯气密度比空气大,因此往高处撤离,
故D 正确。
2.如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、c、d、e 是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴
加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“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:Cl2>Br2>I2
B
c 处先变红,后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d 处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e 处变红色
还原性:Fe2+>Cl-
答案 D
解析 A.a 处发生反应Cl2+2KI===2KCl+I2, 生成的I2 使淀粉变蓝,b 处发生反应
Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,表明氧化性:Cl2>Br2和Cl2>I2,不能说明氧化性:Br2>I2,A 不正确;B.c 处发生
反应Cl2+H2O
HCl+HClO,蓝色石蕊试纸先变红后褪色,HCl 具有酸性,HClO 具有漂白性,则可以
说明氯气与水反应生成酸性和漂白性物质,B 不正确;C.d 处,氯气与水反应生成的酸性物质能中和
NaOH,也可以使之出现对应的实验现象,C 不正确;D.e 处变红色是氯气氧化Fe2+生成Fe3+的结果,表
明发生反应2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,则还原性:Fe2+>Cl-,D 正确。
3.(2025·八省联考陕西卷)已知在强碱溶液中K2MnO4 可被Cl2 氧化为KMnO4。某实验小组使用
K2MnO4和MnO2的固体混合物,按照下图步骤依次操作,制备KMnO4固体。各步骤中装置和原理不
能达到相应实验目的的是( )
A.分离固体混合物
B.制取Cl2
C.氧化K2MnO4
D.得到KMnO4固体
答案 D
解析 A.K2MnO4溶于KOH 溶液中形成K2MnO4碱性溶液,而MnO2不溶于水,可用过滤分离出溶液
中的MnO2,A 选项正确;B.实验室利用二氧化锰和浓盐酸加热条件下反应生成氯气,再利用饱和食盐
水除去氯气中混有的HCl 杂质,B 选项正确;C.在强碱溶液中K2MnO4可被Cl2氧化为KMnO4,因此将
氯气通入到K2MnO4碱性溶液中可制备得到KMnO4,此外氯气有毒,用NaOH 溶液进行尾气处理,C
选项正确;D.KMnO4受热易分解,应该用蒸发浓缩,冷却结晶的方式得到KMnO4固体,D 选项错误。
4.(1)利用如图装置探究“84”消毒液(主要成分是NaClO)与“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)的反应,
当注射器中的洁厕灵注入试管中时,可观察到湿润淀粉-KI 试纸变蓝,则湿润pH 试纸的现象是
,
棉花团(蘸有某溶液)的作用是 。
(2)资料查得:“84”消毒液(主要成分是NaClO)与双氧水混合会反应产生一种常见的无色无味气体,且
消毒能力大大降低,写出该反应的离子方程式 。
答案 (1)pH 试纸先变红后褪色 吸收多余的氯气,防止外逸污染环境
(2)ClO-+H2O2===Cl-+O2↑+H2O
解析 (1)“84”消毒液(主要成分是NaClO)与“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)的反应生成氯气,氯气与
水反应生成盐酸和次氯酸,因此湿润pH 试纸的现象是pH 试纸先变红后褪色,气体向气球扩散,则棉
花团(蘸有某溶液)的作用是吸收多余的氯气,防止外逸污染环境;(2)“84”消毒液(主要成分是NaClO)
与双氧水混合会反应产生一种常见的无色无味气体,且消毒能力大大降低,说明生成了氧气和氯离子,
则该反应的离子方程式ClO-+H2O2===Cl-+O2↑+H2O。
考点二 氯气的实验室制法
1.制取原理
实验室通常用强氧化剂(如MnO2等)氧化浓盐酸制取Cl2。
化学方程式为MnO2+4HCl
( 浓
)
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
2.实验装置图
①发生装置所用仪器的名称为A:分液漏斗、B:圆底烧瓶。
②装置C 的作用是除去
Cl
2 中少量的
HCl
气体
。
③装置D 的作用是干燥氯气
( 或除去氯气中的水蒸气
) 。
3.收集方法
①向上排空气法(氯气密度大于空气)。
②排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,用此法可除去实验中挥发出的氯化氢气
体)。
4.尾气处理
实验装置图中烧杯F 中盛放的液体是NaOH
溶液
,该液体的作用是吸收过量的氯气
, 防止污染环境
。
小题对点过
(1)实验室也可以用Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4等强氧化剂代替MnO2作氧化剂制取Cl2,完成下列有
关离子方程式:
①Ca(ClO)2与浓盐酸: 。
②KClO3与浓盐酸: 。
③KMnO4与浓盐酸: 。
(2)实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2时,有如下操作:
①连接好装置,检查气密性 ②缓缓加热 ③在烧瓶中加入少量的MnO2,向分液漏斗中加入浓盐酸
④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸 ⑤将多余氯气用浓NaOH 溶液吸收 ⑥当有连续气泡
出现时,开始用向上排空气法收集氯气
操作的先后顺序是 。
(3)如何用最简单的方法判断氯气已收集满?
(4)某兴趣小组用50 mL 12 mol·L-1浓盐酸与足量MnO2共热制取Cl2,结果收集到的Cl2远小于0.15
mol,经检查实验装置没有问题。
请帮助分析,制取的气体远小于理论值的可能原因: 。
答案 (1)①ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
②ClO3
−+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
③2MnO4
−+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)①③④②⑥⑤
(3)观察集气瓶中气体颜色的变化,若集气瓶上部充满黄绿色气体,则证明Cl2已收集满。
(4)浓盐酸具有挥发性,加热时大量HCl 挥发;随反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,稀盐酸不再与MnO2反
应产生Cl2
1.实验室利用反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O 制取Cl2时,下列装置不能达到相应实验目
的的是( )
A.制备Cl2
B.净化Cl2
C.干燥Cl2
D.收集Cl2
答案 B
解析 常温下,KClO3固体能和浓盐酸反应制取Cl2,A 正确;Cl2和HCl 气体均能与饱和NaHCO3溶液
反应,要除去Cl2 中混有的HCl 气体,洗气瓶中的试剂应是饱和食盐水,B 错误;浓硫酸可用来干燥
Cl2,C 正确;Cl2的密度比空气的大,采用向上排空气法(即“长进短出”)收集Cl2,D 正确。
2.下列有关氯气制取反应的叙述正确的是( )
A.含n mol HCl 的浓盐酸与足量MnO2加热反应可生成n N A
4
个氯分子
B.在反应MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O 中,每生成1 mol Cl2,就有4 mol HCl 被氧化
C.在反应KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O 中,每生成1 mol Cl2,就有2 mol HCl 被氧化
D.标准状况下,MnO2和浓盐酸混合加热,当有4 mol HCl 被氧化时,生成2 mol 氯气
答案 D
解析 A.浓盐酸在反应过程中由浓变稀,即使MnO2过量,盐酸也不能完全反应,故A 错误;B.盐酸在
反应中既表现了还原性,又表现了酸性,每生成1 mol Cl2,只有2 mol HCl 被氧化,故B 错误;C.每生
成3 mol Cl2,被氧化的HCl 应为5 mol,故C 错误;D.当有4 mol HCl 被氧化时,生成2 mol Cl2,故D 正
确。
3.(2024·长沙中学高三模拟)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)2+CaCl2+2H2SO4
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O,他们设计如图实验装置制取氯气并验
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C、D 中发生反应的离子方程式:
、 ,
装置E 的作用是 。
(4) 制取Cl2 的方法有多种, 若A 部分的装置是a, 请写出一种制备方法:
(用化学方程式表示)。
答案 (1)b (2)溶液变蓝色 (3)SO3
2−+Cl2+ H 2O === SO4
2−+2Cl-+2H+ Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+
吸收多余的Cl2,防止污染空气 (4)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(合理即可)
1.(2024·浙江1 月选考)工业上将Cl2通入冷的NaOH 溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是( )
A.漂白液的有效成分是NaClO
B.ClO-水解生成HClO 使漂白液呈酸性
C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强
D.NaClO 溶液比HClO 溶液稳定
答案 B
解析 A.漂白液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl),有效成分是次氯酸钠,A 正确;B.ClO-
水解生成HClO,水解方程式为ClO-+H2O
HClO+OH-,使漂白液呈碱性,B 不正确;C.通入CO2后,发
生反应NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,漂白液消毒能力增强,C 正确;D.次氯酸不稳定,次氯酸盐
稳定,所以热稳定性NaClO>HClO,D 正确。
2.(2023·江苏卷)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是( )
A.制取Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.收集Cl2
D.吸收尾气中的Cl2
答案 C
解析 A.实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应,稀盐酸与MnO2不反应,A 错误;B.除去Cl2中
的HCl 可将气体通入饱和食盐水中,注意长导管进气便于充分吸收,B 错误;C.氯气密度大于空气,可
用向上排空气法收集氯气,用多功能瓶收集氯气注意长进短出,C 正确;D.对氯气进行尾气处理应选择
氢氧化钠溶液吸收,Cl2在水中的溶解度较小,D 错误。
3.(2021·广东卷)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774 年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)
的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810 年,戴维确认这是一种新元素组成
的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为 。
(2) 实验室制取干燥Cl2 时, 净化与收集Cl2 所需装置的接口连接顺序为
。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中Cl-存在
的操作及现象是 。
答案 (1)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)cdbae
(3)HClO 取少量样品于试管中,加入几滴AgNO3溶液,若有AgCl 白色沉淀生成,则该久置氯水中存
在Cl-
解析 (1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)实验室制得的Cl2中含有HCl、H2O,可依次通过饱和食盐水、浓硫酸分别除去HCl、H2O,再收集
Cl2 并进行尾气处理,因此装置的接口连接顺序为cdbae。(3)氯水中能使品红溶液褪色的物质是
HClO,氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中HClO 已分解。检验Cl-存在的方法是取少量
样品于试管中,加入几滴AgNO3溶液,若有AgCl 白色沉淀生成,则该久置氯水中存在Cl-。
基础落实
选择题只有1 个选项符合题意
1.向下列溶液中通入氯气,现象和结论描述正确的是( )
A.品红溶液:溶液红色褪去,加热该褪色溶液,仍为无色;氯气具有漂白性
B.紫色石蕊溶液:溶液先变红后褪色;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸
C.含酚酞的氢氧化钠溶液:溶液红色褪去;氯气只作氧化剂
D.硫化钠溶液:溶液变浑浊,氯气只作还原剂
答案 B
解析 氯气没有漂白性,次氯酸具有漂白性,A 项错误,B 项正确;氯气与氢氧化钠反应,氯气既是氧化
剂,又是还原剂,C 项错误;硫化钠与氯气反应,氯气作氧化剂,D 项错误。
2.下列有关氯气及氯水的说法正确的是( )
A.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在
B.H2在Cl2中燃烧产生苍白色火焰,瓶口有白烟
C.氯水和液氯都是混合物
D.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
答案 A
解析 A.氯气为黄绿色气体,具有刺激性气味,氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在,
故A 正确;B.H2在Cl2中安静燃烧,发出苍白色火焰,生成氯化氢,故瓶口产生白雾,故B 错误;C.液氯是
液态氯气,属于纯净物,故C 错误;D.工业上将Cl2通入石灰乳中制取漂白粉,故D 错误。
3.(2024·河北衡水模拟)下列有关NaClO 和NaCl 混合溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液中,H+、NH 4
+、SO4
2−、Br-可以大量共存
B.该溶液中,Ag+、K+、NO3
−、CH3CHO 可以大量共存
C.向该溶液中滴入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+===Cl-+2Fe3++H2O
D.向该溶液中加入浓盐酸,每产生1 mol Cl2转移1 mol 电子
答案 D
解析 次氯酸是弱酸且ClO-具有强氧化性,故ClO-与H+、Br-不能大量共存,A 错误。Ag+与Cl-不能
共存,B 错误。该混合溶液呈碱性,不能出现氢离子,C 错误。NaClO+2HCl(浓)===NaCl+H2O+Cl2↑,故
每生成1 mol Cl2转移1 mol 电子,D 正确。
4.(2024·北京朝阳一模)室温下,1 体积的水能溶解约2 体积的Cl2,用试管收集Cl2后进行如图所示实
验,下列对实验现象的分析或预测正确的是( )
A.试管内液面上升,证明Cl2与水发生了反应
B.取出试管中的溶液,加入少量CaCO3粉末,溶液漂白能力减弱
C.取出试管中的溶液,光照一段时间后pH 下降,与反应2HClO
2HCl+O2↑有关
D.取出试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色,加热后颜色又变为红色
答案 C
解析 A.由题目信息可知,氯气能溶于水,也可以使试管内液面上升,不能证明氯气和水发生了反应,
A 错误;B.氯气与水反应的方程式为Cl2+H2O
HCl+HClO,加入少量CaCO3粉末会与HCl 反应,使
平衡右移,HClO 浓度增大,溶液漂白能力增强,B 错误;C.取出试管中的溶液,光照一段时间发生反应:
2HClO
2HCl+O2↑,生成HCl,同时次氯酸浓度下降,可能使Cl2+H2O
HCl+HClO 平衡右移,HCl
浓度增大,溶液酸性增强,pH 下降,C 正确;D.取出试管中的溶液,滴加紫色石蕊溶液,由于溶液中有HCl
和HClO,所以溶液先变红,次氯酸具有漂白性会使溶液褪色,次氯酸的强氧化性漂白不可逆,加热后颜
色不会恢复,D 错误。
5.下列制取Cl2、探究其漂白性,收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是( )
答案 B
解析 该反应制取Cl2需要加热,故A 不合理;浓硫酸可干燥Cl2,通过该装置说明干燥的Cl2没有漂白
性,故B 合理;Cl2的密度大于空气,要用向上排空气法收集Cl2,故C 不合理;Cl2在饱和食盐水中难以溶
解,故D 不合理。
6.氯气是一种重要的工业原料,液氯储存区贴的说明卡如下:
包装
钢瓶
储运要求
远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪
泄漏处理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
下列解释事实的方程式错误的是( )
A.电解饱和食盐水制取氯气:2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑
B.氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O
2H++Cl-+ClO-
C.浓氨水检验泄漏的氯气,产生白烟:8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2
D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HSO3
−+Cl2+ H 2O === SO4
2−+3H++2Cl-
答案 B
解析 电解饱和食盐水制取氯气,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑,选项A 正确;
氯气用于自来水消毒,反应的离子方程式为Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,选项B 错误;浓氨水检验泄漏
的氯气,产生白烟,反应的化学方程式为8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2,选项C 正确;氯气“泄漏处理”中
NaHSO3溶液的作用是吸收氯气,反应的离子方程式为HSO3
−+Cl2+ H 2O === SO4
2−+3H++2Cl-,选项D
正确。
7.关于化合物KICl2的性质,下列推测不合理的是( )
A.与KOH 反应可生成两种盐
B.受热分解生成KI 和Cl2
C.具有强氧化性
D.与KI 反应可生成I2和KCl
答案 B
解析 该物质中I 元素呈+1 价,可联想ICl 的性质,即将KICl2看成是KCl·ICl,其中ICl 为卤素互化物,
具有与卤素单质相似的性质,如具有强氧化性,能和KOH 反应生成KIO、KCl 和H2O,能和KI 发生氧
化还原反应生成I2 和KCl 。KICl2 可将I 看成+1 价,Cl 为-1 价,KICl2 与KOH 反应:
KICl2+2KOH===2KCl+KIO+H2O,A 正确; 由于KCl 更稳定,KICl2 受热分解生成KCl 和
ICl:KICl2===KCl+ICl,B 错误;根据分析,+1 的I 具有强氧化性,C 正确;KICl2+KI===I2+2KCl,KICl2中I
元素化合价从+1 价降低到0 价,KI 中I 元素化合价从-1 价升高到0 价,发生了归中反应,D 正确。
8.(2024·河南部分学校联考)数字化实验将传感器、数据采集器和计算机依次相连,可利用信息技术
对化学实验进行数据的采集和分析。某化学课外兴趣小组的同学利用数字化实验对光照过程中新
制饱和氯水(盛装在广口瓶中)的变化进行检测。下列图像错误的是( )
A.氯水的pH 随时间的变化
B.氯水中氯离子的浓度随时间的变化
C.广口瓶中氧气的体积分数随时间的变化
D.氯水的电导率随时间的变化
答案 D
解析 光照过程中,新制饱和氯水中的次氯酸易分解放出氧气,随着次氯酸不断分解,最终氯水会转
化为盐酸,c(H+)增大,溶液的pH 减小,同时c(Cl-)增大,广口瓶中氧气的体积分数不断增大,A、B、C 正
确;溶液的电导率与溶液中的离子浓度成正比,光照过程中,溶液中的离子浓度不断增大,则溶液的电
导率也不断增大,最终当溶液完全变为盐酸时,溶液的电导率保持不变,D 错误。
9.(2024·江西吉安考试)实验室利用如图装置模拟盐酸的生产。下列说法错误的是( )
A.装置甲中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
B.装置丙中的产物只有CH3Cl 和HCl
C.分离出装置戊中盐酸的最佳方法是分液
D.该实验方案缺少多余氯气的处理装置
答案 B
解析 装置甲是用浓盐酸和MnO2在加热条件下制氯气的装置,A 项正确;装置丙中Cl2和CH4在光
照条件下发生取代反应,还可能生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4,B 项错误;装置戊中是盐酸和卤代烃的混
合物,由于二者互不相溶,故可用分液的方法进行分离,C 项正确;氯气有毒,在水中的溶解度小,多余的
氯气应用尾气处理装置除去,D 项正确。
10.依据氯及其化合物的性质解答下列问题:
(1)用Cl2O 对水进行消毒时,Cl2O 还可将水中的Fe2+转化为Fe3+,Fe3+再水解生成Fe(OH)3胶体,说明
Cl2O 具有 性,在此水处理过程中生成的Fe(OH)3胶体有 作用。
(2)资料:人们常用“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液呈无色或淡黄色,可由氯气与NaOH 溶液反应
制得,其主要成分为NaClO、NaCl。
①氯气与NaOH 溶液反应的化学方程式是 。
②“84”消毒液不能与洁厕灵(含盐酸)混用,混用会产生氯气,写出反应的离子方程式:
。
(3)工业制取次氯酸钙的一种方法:将氯气通入以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料打成
的浆料中“氯化”,充分反应后,过滤除去过量的Ca(OH)2和CaCO3。
①“氯化”时要适当减缓通入Cl2速率的目的是 。
②所得滤液中含有的阴离子有OH-、Cl-、ClO-、ClO3
−,若Cl-、ClO-、ClO3
−的物质的量分别为a、
b、c,则a、b、c 之间的关系为 。
答案 (1)氧化 吸附
(2)①2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O
②ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
(3)①使氯气被氢氧化钙充分吸收,提高氯气转化率 ②a=b+5c
能力提升
11.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色、易溶于水的气体,常用于饮用水的消毒。下列有关ClO2制备与杀
菌的说法不合理的是( )
A.NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl,则n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶4
B.ClO2在强碱性环境中使用失效,可能的原因是2ClO2+2OH-===ClO3
−+ClO2
−+H2O
C.可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D.等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强
答案 C
解析 A 项,酸性条件下ClO2
−发生歧化反应,生成Cl-和ClO2,离子方程式为4H++5ClO2
−===Cl-
+4ClO2↑+2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶4,正确;B 项,化学方程式符合歧化反应元素化
合价的变化,正确;C 项,ClO2易溶于水,不能用饱和食盐水除杂,错误;D 项,等物质的量的ClO2作氧化
剂时得电子数比Cl2得电子数多,即ClO2比Cl2的杀菌效果强,正确。
12.某同学向SO2和Cl2的混合气体中加入品红溶液,振荡,溶液褪色,将此无色溶液分成三份,依次进
行实验,实验操作和实验现象记录如下:
序号
①
②
③
实验
操作
实验
现象
溶液不变红,
试纸不变蓝
溶液不变红,
试纸褪色
生成白色沉淀
下列实验分析中,不正确的是( )
A.①说明Cl2被完全消耗,③中白色沉淀为BaSO4
B.②中试纸褪色的原因是SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI
C.③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,也能说明SO2被Cl2氧化成SO4
2−
D.该实验说明,品红溶液和SO2均被氧化
答案 C
解析 ①中湿润的淀粉-KI 试纸不变蓝,说明溶液中不含Cl2,则Cl2 被完全消耗,③中白色沉淀为
BaSO4,A 正确;②中实验现象说明二氧化硫过量,加热后二氧化硫与碘水发生氧化还原反应:
SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,试纸褪色,B 正确;硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化,故③中若将BaCl2
溶液换成Ba(NO3)2溶液,不能说明SO2被Cl2氧化为SO4
2−,C 错误;加热后溶液均未恢复至红色,证明品
红溶液和SO2均被氧化,D 正确。
13.ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点11 ℃),实验室制备纯净ClO2溶
液的装置如图所示:
已知下列反应:NaClO3+HCl――→NaCl+ClO2+Cl2+H2O;NaClO2+HCl――→NaCl+ClO2+H2O;
NaClO2+Cl2――→NaCl+ClO2(均未配平)。
下列说法正确的是( )
A.a 中通入的N2可用CO2或SO2代替
B.b 中NaClO2可用饱和食盐水代替
C.c 中广口瓶最好放在冰水浴中冷却
D.d 中吸收尾气后只生成一种溶质
答案 C
解析 A 项,a 中通入N2的目的是N2性质稳定且不影响实验,可将a 中产生的ClO2和Cl2吹出并进入
后续装置,继续实验,二氧化硫具有还原性,可将ClO2、NaClO3 等物质还原,故A 错误;B 项,b 中
NaClO2的作用是吸收ClO2中混有的氯气和氯化氢杂质气体,用饱和食盐水可吸收氯化氢,但不能吸
收氯气,故B 错误;C 项,ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体,故c 中广口瓶最
好放在冰水浴中冷却,故C 正确;D 项,d 中氢氧化钠和ClO2发生歧化反应生成NaCl 和NaClO3,产物
至少两种,故D 错误。
14.(2024·北京101 中学高三开学考试)二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒灭菌剂。但稳定性较差,可将
其用吸收法和电解法两种方法得到较稳定的NaClO2加以保存。其工艺流程示意图如下图所示:
已知:
ⅰ.纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。
ⅱ.长期放置或高于60 ℃时NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl。
(1)步骤1 中,生成ClO2的离子方程式是 ,
通入空气的作用是 。
(2)方法1 中,反应的离子方程式是 ,
利用方法
1
制
NaClO2 时, 温度不能超过
20 ℃, 可能的原因是
。
(3)NaClO2 的溶解度曲线如下图所示, 步骤3 中从NaClO2 溶液中获得NaClO2 的操作是
。
(4)NaClO2 使用时, 加入稀盐酸即可迅速得到ClO2, 写出反应的离子方程式:
。
若加入盐酸浓度过大, 则气体产物中
Cl2 含量会增大, 原因是
。
答案 (1)2ClO3
−+ SO2===2ClO2+ SO4
2− 将生成的ClO2稀释到10%以下,防止分解爆炸
(2)2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO2
−+O2↑+2H2O H2O2温度较高时易分解
(3)加热温度至略低于60 ℃,浓缩、冷却至略高于38 ℃结晶,洗涤
(4)5ClO2
−+4H+===4ClO2↑+Cl-+2H2O NaClO2和较浓盐酸混合,氧化性还原性会增强,发生氧化还原
反应,生成氯气,导致氯气含量增大
解析 (1)步骤1 中氯酸根和二氧化硫反应得到ClO2,离子方程式为2ClO3
−+ SO2===2ClO2+ SO4
2−;
由于纯NaClO2易分解爆炸,因此通入空气的作用是将生成的ClO2稀释到10%以下,防止分解爆炸;(2)
方法1 中,反应的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO2
−+O2↑+2H2O;利用方法1 制NaClO2时,温
度高过氧化氢易分解,则温度不能超过20 ℃,可能的原因是H2O2温度较高时易分解;(4)根据图中
NaClO2的溶解度曲线,低于38 ℃析出的是NaClO2·3H2O,高于60 ℃时NaClO2易分解生成NaClO3和
NaCl,因此步骤3 中从NaClO2溶液中获得NaClO2晶体的操作是加热温度至略低于60 ℃,浓缩、冷
却至略高于38 ℃结晶,洗涤;(5)NaClO2 和稀盐酸反应的离子方程式为5ClO2
−+4H+===4ClO2↑+Cl-
+2H2O;NaClO2和较浓盐酸混合,会增强氧化性还原性,发生氧化还原反应,生成氯气,导致氯气含量增
大。
15.一氧化二氯(Cl2O)常温下为棕黄色气体,具有强氧化性,可用作氯化剂,用于灭菌、漂白等。实验室
用如图所示装置(夹持装置省略)制备高纯Cl2O。
已知:
①2HgO+2Cl2===HgCl2·HgO+Cl2O ΔH<0,合适的反应温度为18~25 ℃;副反应:2HgO+2Cl2
2HgCl2+O2。
②常温下,Cl2O 的沸点为2.0 ℃,熔点为-120.6 ℃;常温下会缓慢分解;与氧气混合物的爆炸极限为
25%。
③Cl2O 能与水反应,Cl2O 在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度。
回答下列问题。
(1)检查装置气密性后,加入药品,装置A 中的试剂是 。通入Cl2前、实验中、停止通入Cl2
后都需要通入N2,实验中通入N2的目的是 。
(2)选择用“防腐胶管”连接玻璃管的原因是 。
(3)仪器D 的名称为 ,无水CaCl2的作用是 。
(4)装置E 中发生的主要反应的离子方程式为
。
(5)Cl2O 常用于制取高纯度HClO 溶液。将Cl2O 与5 ℃的蒸馏水充分混合反应后,分离出溶液中
Cl2O 的实验操作是
。
答案 (1)浓硫酸 稀释Cl2的浓度,减缓Cl2O 的生成速率,减少副反应发生;稀释Cl2O 的浓度,避免爆
炸
(2)Cl2O 有强氧化性,能腐蚀普通橡胶管,甚至引起燃爆
(3)球形干燥管 吸收水蒸气,防止水蒸气进入Cl2O 的收集装置
(4)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(5)将溶液转移到分液漏斗中,加入适量CCl4,振荡、静置,将下层液体从下口放出
解析 通入A 中的氮气和氯气经干燥后进入B,在B 中氯气和HgO 反应生成Cl2O,生成的Cl2O 进入
C 中被冷凝为液体,D 中的无水氯化钙可以阻止E 中的水蒸气进入C 中接触Cl2O,E 中的NaOH 溶液
用于吸收尾气。(1)因为Cl2O 能和水反应,所以装置A 中装有浓硫酸,用于干燥氮气和氯气。由于生
成Cl2O 的反应是放热反应,若Cl2浓度过大,导致反应速率大,温度较高,会发生副反应。而且Cl2O 与
氧气混合物的爆炸极限为25%,所以在通入Cl2前、实验中、停止通入Cl2后都需要通入N2,实验中
通入N2的目的是稀释Cl2浓度,减缓Cl2O 生成速率,减少副反应发生,稀释Cl2O 浓度,避免爆炸。(2)
选择用“防腐胶管”连接玻璃管的原因是Cl2O 有强氧化性,能腐蚀普通橡胶管,甚至引起燃爆。(3)
仪器D 的名称为球形干燥管,无水CaCl2的作用是吸收水蒸气,防止水蒸气进入Cl2O 的收集装置。
(4)装置E 中发生的是氯气和NaOH 溶液的反应,离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。(5)将
Cl2O 与5 ℃的蒸馏水充分混合,由于Cl2O 在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,所以分离出溶
液中Cl2O 的实验操作是将溶液转移到分液漏斗中,加入适量CCl4,Cl2O 溶在CCl4中,然后振荡、静置,
将下层溶有Cl2O 的CCl4液体从下口放出。
