PAGE23-第2講氯及其化合物【2024·備考】最新考綱素養(yǎng)落地1.了解氯及其重要化合物的主要性質(zhì)。2.相識氯及其重要化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。宏觀與微觀相結(jié)合從結(jié)構(gòu)、化合價(jià)、物質(zhì)分類多角度、多層次相識、分析氯氣及其重要化合物的性質(zhì)，并以試驗(yàn)手段驗(yàn)證，探究相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律；了解氯及其化合物對環(huán)境的影響，培育學(xué)生的科學(xué)求實(shí)的看法及可持續(xù)發(fā)展觀。eq\a\vs4\al\co1(考點(diǎn)氯及其重要化合物的性質(zhì)與應(yīng)用)『學(xué)問梳理』1.氯氣(1)氯氣的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性密度溶解性黃綠色氣體刺激性有毒比空氣重1∶2(2)從氯的原子結(jié)構(gòu)相識氯氣的化學(xué)性質(zhì)——氧化性①與金屬反應(yīng)：與變價(jià)金屬反應(yīng)生成高價(jià)金屬氯化物。②與非金屬反應(yīng)。與H2反應(yīng)：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃或光照))2HCl，③與還原性無機(jī)化合物反應(yīng)：(寫離子方程式)(3)從化合價(jià)的角度相識Cl2的化學(xué)性質(zhì)——歧化反應(yīng)氯氣與水或堿反應(yīng)，氯的化合價(jià)既有降低又有上升，因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。eq\a\vs4\al\co1(名師提示你)(1)常溫下液態(tài)氯與鐵不反應(yīng)，故可用鋼瓶貯運(yùn)液氯。(2)1molCl2與足量H2完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA，1molCl2與足量強(qiáng)堿完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA，1molCl2與足量水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于NA(可逆反應(yīng))。(3)工業(yè)制漂白粉應(yīng)選擇石灰乳，而不是石灰水、石灰粉。(4)從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì)①氯水中存在三個(gè)平衡關(guān)系：a.Cl2＋H2OHCl＋HClO；b.HClOH＋＋ClO－；c.H2OH＋＋OH－結(jié)合可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知氯水中含有②氯水性質(zhì)的多重性新制氯水的多種成分確定了它具有多重性質(zhì)，在不同的化學(xué)反應(yīng)中，氯水中參與反應(yīng)的微粒不同。eq\a\vs4\al\co1(名師提示你)(1)氯水中起漂白作用的是HClO，不是Cl2，干燥的Cl2沒有漂白性。(2)不能用pH試紙測量氯水、次氯酸鹽溶液的pH。2.次氯酸、次氯酸鹽(1)次氯酸(2)漂白粉(3)漂白液[鏈接新教材]①(新教材LK第一冊P192習(xí)題精選練)氯氣是一種重要的化工原料，可用于制備鹽酸、漂白劑和殺菌消毒劑等。請結(jié)合氯氣的性質(zhì)完成下列各題。(1)下列有關(guān)氯氣的敘述中，不正確的是()A.氯氣是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體B.氯氣、液氯和氯水是同一種物質(zhì)C.氯氣能溶于水D.氯氣是一種有毒氣體(2)將氯氣通入NaOH溶液中可以制得具有殺菌消毒作用的84消毒液，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)B(2)Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O②(新教材LK第一冊P373習(xí)題精選練)下列敘述中，正確的是()A.氯氣不溶于水，因此可用排水法收集氯氣B.新制氯水可以使干燥的有色布條褪色C.因?yàn)槁葰饩哂写碳ば詺馕?，所以可以殺滅?xì)菌和病毒D.氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰答案B③(新教材RJ第一冊P484習(xí)題變式練)用膠頭滴管將新制的飽和氯水漸漸滴入含有酚酞的氫氧化鈉稀溶液中，當(dāng)?shù)蔚娇隙繒r(shí)，紅色突然褪去。試回答下列問題。(1)上述反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________，檢驗(yàn)所得溶液中Cl－的方法是________________________________________。(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的緣由可能有兩種：①_________________________________________________________________；②_________________________________________________________________。(3)設(shè)計(jì)試驗(yàn)證明紅色褪去的緣由是①或②___________________________________________________________________________________________。答案(1)Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O取溶液少許，加入HNO3酸化，再加AgNO3溶液，有白色沉淀生成說明溶液中含Cl－(2)①氯水中的H＋與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)，溶液由紅色變?yōu)闊o色②氯水中的HClO有漂白性，溶液由紅色變?yōu)闊o色(3)再向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液，若溶液復(fù)原紅色說明褪色緣由為①，若溶液仍為無色，說明褪色緣由為②(不能向褪色后的溶液再滴加酚酞溶液，因?yàn)镹aClO溶液具有強(qiáng)氧化性，可氧化酚酞使其褪色)『考向突破』考向一氯氣的性質(zhì)eq\a\vs4\al\co1(氯氣的性質(zhì)理解與辨析)[題目設(shè)計(jì)]1.推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)過量的鐵粉在少量氯氣中加熱，充分反應(yīng)后產(chǎn)物為FeCl2(×)(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LCl2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5NA(×)(3)新制氯水必需用棕色試劑瓶密封保存(√)(4)用pH試紙測定氯水的pH(×)(5)“84”消毒液的消毒原理與H2O2的相同，都是利用強(qiáng)氧化性(√)eq\a\vs4\al\co1(氯氣的性質(zhì))[題目設(shè)計(jì)]2.如圖所示是驗(yàn)證氯氣性質(zhì)的微型試驗(yàn)，a、b、c、d、e是浸有相關(guān)溶液的濾紙。向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸后，馬上用另一培育皿扣在上面。(已知：2KMnO4＋16HCl=2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O。)回答相關(guān)問題。(1)一段時(shí)間后a、b、c、d、e處的顏色變更分別為________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)a、b、c、d、e處反應(yīng)的離子方程式分別為______________________________________________________________________________________________________________________________________。提示(1)變藍(lán)棕黃先變紅后褪色紅色褪去紅色(2)2I－＋Cl2=I2＋2Cl－2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClOCl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3考向二氯水的成分與性質(zhì)eq\a\vs4\al\co1(氯水的成分與性質(zhì))[命題素材]氯水成分探究試驗(yàn)方法試驗(yàn)現(xiàn)象相關(guān)粒子將氯水滴入AgNO3溶液中白色沉淀Cl－將氯水滴到淀粉－KI試紙上試紙變藍(lán)Cl2將氯水滴入品紅溶液中紅色褪去HClO將足量氯水滴入Na2CO3溶液中產(chǎn)生氣泡H＋[題目設(shè)計(jì)]3.氯水性質(zhì)探析某同學(xué)在一pH試紙上滴幾滴新制的氯水，現(xiàn)象如圖所示，回答相關(guān)問題。(1)內(nèi)圈為白色，外圈為淺紅色說明H＋的擴(kuò)散速度比HClO分子擴(kuò)散速度________(填“快”或“慢”)。(2)對試驗(yàn)的pH試紙進(jìn)行微熱，白色圓圈顏色________(填“變”或“不變”)。(3)如用久置的氯水重復(fù)上述試驗(yàn)，現(xiàn)象________(填“相同”或“不同”)，理由是______________________________________________________________。提示(1)快(2)不變(3)不同因?yàn)榫弥寐人胁缓琀ClO、Cl2eq\a\vs4\al\co1(氯水中的平衡關(guān)系)[題目設(shè)計(jì)]4.新制飽和氯水具有較強(qiáng)的漂白性，試分析變更下列條件能否增加氯水的漂白性。(1)再通入少量氯氣________，緣由為_______________________________________________________________________________________________________。(2)通入少量SO2________，緣由為_____________________________________________________________________________________________________。(3)加入少量CaCO3固體________，緣由為____________________________________________________________________________________________________。(4)加入少量Na2CO3溶液________，緣由為______________________________________________________________________________________________。提示(1)否氯水已飽和，通入Cl2不再溶解，HClO濃度不增大(2)否通入SO2發(fā)生SO2＋Cl2＋H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－，HClO濃度減小(3)能加入CaCO3固體，發(fā)生CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO右移，HClO濃度增大(4)否加入Na2CO3溶液發(fā)生Cl2＋H2O＋2Na2CO3=2NaHCO3＋NaClO＋NaCl，HClO濃度減小考向三次氯酸、次氯酸鹽的性質(zhì)及應(yīng)用eq\a\vs4\al\co1(次氯酸漂白性探究)[題目設(shè)計(jì)]5.為探究次氯酸的漂白性，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下裝置?；卮鹣嚓P(guān)問題：(1)Ⅰ、Ⅲ分別放置Ⅰ________、Ⅲ________(a.潮濕的紅色布條，b.干燥的紅色布條)(2)Ⅱ處所放試劑的作用為________________________________________。(3)如A處試劑為漂白精固體與濃鹽酸，生成Cl2的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)補(bǔ)上E處缺裝置。提示(1)ab(2)干燥作用(3)Ca(ClO)2＋4HCl(濃)=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O(4)或eq\a\vs4\al\co1(次氯酸鹽的性質(zhì)及應(yīng)用)[題目設(shè)計(jì)]6.次氯酸鹽具有強(qiáng)氧化性，常用作殺菌消毒劑、漂白劑。回答相關(guān)問題：(1)為增加漂白粉溶液的漂白性，可向溶液中加入少量的________(填相關(guān)試劑)。(2)漂白粉久置于空氣中漂白性減弱，緣由是____________________________________________________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。(3)“84”消毒液不宜與“潔廁靈”混用，緣由是______________________________________________________________________________(用離子方程式表示)(4)在漂白粉溶液中Fe2＋、S2－、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、I－因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存的是________。提示(1)稀H2SO4(2)Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3＋2HClO、2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑(3)2H＋＋ClO－＋Cl－=Cl2↑＋H2O(4)Fe2＋、S2－、I－eq\a\vs4\al\co1(2)eq\a\vs4\al\co1(拓展拾遺：氯的氧化物及含氧酸與含氯消毒劑)1.氯的常見氧化物的性質(zhì)(1)一氧化二氯性質(zhì)：是次氯酸的酸酐，溶于水產(chǎn)生不穩(wěn)定的次氯酸并最終變?yōu)辂}酸外觀與性狀：黃棕色氣體，有刺激性氣味。制法：用新制備的黃色氧化汞與氯氣反應(yīng)可制得一氧化二氯：2HgO＋2Cl2=Cl2O＋HgCl2·HgO同樣也可以用氯氣與潮濕的碳酸鈉反應(yīng)來制?。?Na2CO3＋H2O＋2Cl2=2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O(2)二氧化氯物理性質(zhì)：是一種黃綠色到橙黃色的氣體，極易溶于水。制取：Cl2＋2NaClO2=2ClO2↑＋2NaCl或：5NaClO2＋4HCl=4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O用途：是一種廣譜、高效的滅菌劑。(3)Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7分別為HClO2、HClO3、HClO4的酸酐。2.氯的含氧酸(1)氯的含氧酸的種類氯的含氧酸有：HClO(次氯酸)、HClO2(亞氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。(2)氯的含氧酸的性質(zhì)酸性：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO氧化性：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO43.氯的含氧酸鹽(1)NaClO2(亞氯酸鈉)性質(zhì)：黃綠色液體，呈堿性，是一種強(qiáng)氧化劑，遇酸放出ClO2氣體。用途：是一種高效氧化性漂白劑。主要用于棉紡、亞麻、紙漿漂白、食品消毒、水處理、殺菌滅藻和魚藥制造。(2)氯酸鉀(KClO3)性質(zhì)：是一種白色晶體，有毒，在冷水中溶解度較小，易溶于熱水。是強(qiáng)氧化劑。用途：可用作制造炸藥，也可用來制造火柴、煙火。案例1氯的氧化物(2024·浙江卷)ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑，濃度過高時(shí)易發(fā)生分解，常將其制成NaClO2固體，以便運(yùn)輸和貯存。過氧化氫法制備NaClO2固體的試驗(yàn)裝置如圖1所示。已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O2ClO2＋H2O2＋2NaOH=2NaClO2＋O2↑＋2H2OClO2熔點(diǎn)－59℃、沸點(diǎn)11℃；H2O2沸點(diǎn)150℃請回答：(1)儀器A的作用是_____________________________________________；冰水浴冷卻的目的是________________________________________________________________________________________________(寫兩種)。(2)空氣流速過快或過慢，均降低NaClO2產(chǎn)率，試說明其緣由____________________________________________________________。(3)Cl－存在時(shí)會催化ClO2的生成。反應(yīng)起先時(shí)在三頸燒瓶中加入少量鹽酸，ClO2的生成速率大大提高，并產(chǎn)生微量氯氣。該過程可能經(jīng)兩步反應(yīng)完成，將其補(bǔ)充完整：①________________________________________________________________(用離子方程式表示)，②H2O2＋Cl2=2Cl－＋O2＋2H＋。(4)H2O2濃度對反應(yīng)速率有影響。通過圖2所示裝置將少量30%H2O2溶液濃縮至40%，B處應(yīng)增加一個(gè)設(shè)備。該設(shè)備的作用是__________________________________________________________，餾出物是________。(5)抽濾法分別NaClO2過程中，下列操作不正確的是________。A.為防止濾紙被腐蝕，用玻璃纖維代替濾紙進(jìn)行抽濾B.先轉(zhuǎn)移溶液至漏斗，待溶液快流盡時(shí)再轉(zhuǎn)移沉淀C.洗滌沉淀時(shí)，應(yīng)使洗滌劑快速通過沉淀D.抽濾完畢，斷開水泵與吸濾瓶間的橡皮管后，關(guān)閉水龍頭解析(1)A瓶的特點(diǎn)是“短進(jìn)長出”的空集氣瓶，作平安瓶，防止倒吸。ClO2沸點(diǎn)11℃，用冰水浴，可以防止揮發(fā)。同時(shí)防止H2O2的分解。(2)空氣流速過快，會帶出ClO2氣體，使其與H2O2反應(yīng)不充分；空氣流速過慢，ClO2的濃度過高，由題給信息“濃度過高易分解”。(3)Cl－在酸性條件下被ClOeq\o\al(－,3)氧化為Cl2(歸中反應(yīng))。(4)由題信息“H2O2沸點(diǎn)150℃”，餾出物為H2O。答案(1)作平安瓶，防止倒吸防止ClO2揮發(fā)，防止雙氧水分解(2)空氣流速過快反應(yīng)不充分；空氣流速過慢，ClO2濃度過高易發(fā)生分解(3)2ClOeq\o\al(－,3)＋2Cl－＋4H＋=2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O(4)降低體系壓強(qiáng)，削減雙氧水分解H2O(5)C案例2氯的含氧酸鹽(2024·課標(biāo)全國Ⅰ，28)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：回答下列問題：(1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為________。(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的試劑分別為________、________?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是________。(4)“尾氣汲取”是汲取“電解”過程排出的少量ClO2。此汲取反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是________。(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒實(shí)力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化實(shí)力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化實(shí)力。NaClO2的有效氯含量為________。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))解析本題工藝流程圖典型、簡明，解讀流程圖推知反應(yīng)物和產(chǎn)物，依據(jù)氧化還原得失電子守恒進(jìn)行配平：2NaClO3＋SO2＋H2SO4=2ClO2＋2NaHSO4。該題難點(diǎn)之一是推斷出電解食鹽水并加入ClO2，產(chǎn)物有NaClO2和Cl2生成，由于陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以應(yīng)當(dāng)是ClO2在陰極被還原生成NaClO2，難點(diǎn)之二是推斷尾氣汲取過程中的氧化劑ClO2與還原劑H2O2，無需配平氧化還原反應(yīng)方程式，只依據(jù)反應(yīng)中得失電子守恒求得其比值為2∶1。最終考查的是依據(jù)新概念“有效氯含量”進(jìn)行氧化還原反應(yīng)得失電子守恒的計(jì)算。答案(1)＋3(2)2NaClO3＋H2SO4＋SO2=2NaHSO4＋2ClO2(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClOeq\o\al(－,2)(或NaClO2)(4)2∶1O2(5)1.57基礎(chǔ)學(xué)問鞏固1.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用說法正確的是(雙選)()A.干燥的Cl2和氯水均能使鮮花褪色B.久置的氯水仍具有漂白性C.明礬和漂白粉常用于自來水的處理，兩者的作用原理不相同D.無色溶液C加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入稀鹽酸，沉淀不消逝，則C必含Cl－答案AC2.(江蘇高考)下列裝置應(yīng)用于試驗(yàn)室制氯氣并回收氯化錳的試驗(yàn)，能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.用裝置甲制取氯氣B.用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C.用裝置丙分別二氧化錳和氯化錳溶液D.用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl2·4H2O答案C3.試驗(yàn)室常用MnO2與濃鹽酸共熱制取Cl2，也可用KClO3、KMnO4、K2Cr2O7代替MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2，其中KClO3→Cl2、KMnO4→Mn2＋、K2Cr2O7→Cr3＋。若制取等量的Cl2，電子轉(zhuǎn)移數(shù)最少的是()A.MnO2 B.KClO3C.KMnO4 D.K2Cr2O7解析反應(yīng)過程中發(fā)生Cl－→Cl2，故MnO2、KMnO4、K2Cr2O7生成等量Cl2時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，而KClO3本身還原產(chǎn)物為Cl2，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)最少。答案B考試實(shí)力過關(guān)4.氯胺是一種長效緩釋有機(jī)氯消毒劑，有強(qiáng)氧化性，其殺菌實(shí)力是一般含氯消毒劑的4～5倍。下列有關(guān)氯胺(NH2Cl)的說法肯定不正確的是(雙選)()A.氯胺的水解產(chǎn)物為NH2OH(羥氨)和HClB.氯胺的電子式為C.氯胺中氯的化合價(jià)為－1D.氯胺的消毒原理與漂白粉相像解析由氯胺為強(qiáng)氧化性殺菌劑可知其水解時(shí)發(fā)生NH2Cl＋H2ONH3＋HClO，NH2Cl中Cl元素應(yīng)為＋1價(jià)，故A、C錯(cuò)誤。答案AC5.某同學(xué)向SO2和Cl2的混合氣體中加入品紅溶液，振蕩，溶液褪色，將此無色溶液分成三份，依次進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)操作和試驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：序號①②③試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象溶液不變紅，試紙不變藍(lán)溶液不變紅，試紙褪色生成白色沉淀下列試驗(yàn)分析中，不正確的是()A.①說明Cl2被完全消耗B.②中試紙褪色的緣由是：SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HIC.③中若將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液，也能說明SO2被Cl2氧化為SOeq\o\al(2－,4)D.該試驗(yàn)說明，品紅溶液和SO2均被氧化解析①中加熱后溶液不變紅，潮濕的淀粉－KI試紙不變藍(lán)，說明溶液中不含氯氣，則Cl2被完全消耗，A正確；②中試驗(yàn)現(xiàn)象說明二氧化硫過量，加熱后二氧化硫與碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)：SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI，試紙褪色，B正確；硝酸根離子能將亞硫酸根離子氧化，故③中若將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液，不能說明SO2被Cl2氧化為SOeq\o\al(2－,4)，C錯(cuò)誤；加熱后溶液均未復(fù)原至紅色，說明品紅溶液和SO2均被氧化，D正確。答案C6.(2024·山東等級考試模擬，10)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的漂白劑和氧化劑，可用于各種纖維和某些食品的漂白。馬蒂遜(Mathieson)法制備亞氯酸鈉的流程如下：下列說法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)①階段，參與反應(yīng)的NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2∶1B.若反應(yīng)①通過原電池來實(shí)現(xiàn)，則ClO2是正極產(chǎn)物C.反應(yīng)②中的H2O2可用NaClO4代替D.反應(yīng)②條件下，ClO2的氧化性大于H2O2解析A.依據(jù)流程圖反應(yīng)①中氧化劑是NaClO3，還原劑是SO2，還原產(chǎn)物是ClO2，氧化產(chǎn)物是NaHSO4。依據(jù)化合價(jià)升降相等可得NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2∶1，A項(xiàng)正確；B.由反應(yīng)①化合價(jià)變更狀況，再依據(jù)原電池正極表面發(fā)生還原反應(yīng)，所以ClO2是正極產(chǎn)物，B項(xiàng)正確；C.據(jù)流程圖反應(yīng)②，在ClO2與H2O2的反應(yīng)中，ClO2轉(zhuǎn)化為NaClO2氯元素的化合價(jià)降低，做氧化劑；H2O2只能做還原劑，氧元素的化合價(jià)上升，不能用NaClO4代替H2O2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.據(jù)流程圖反應(yīng)②ClO2與H2O2反應(yīng)的變價(jià)狀況，ClO2做氧化劑，H2O2做還原劑，可以推出ClO2的氧化性大于H2O2，D項(xiàng)正確。答案C7.某學(xué)生設(shè)計(jì)如下試驗(yàn)裝置利用氯氣與潮濕的消石灰反應(yīng)制取少量漂白粉(這是一個(gè)放熱反應(yīng))，據(jù)此回答下列問題：(1)A儀器的名稱是________，D的作用是____________________________________________________________________。(2)漂白粉將在U形管中產(chǎn)生，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)有同學(xué)建議在兩個(gè)橡皮套管內(nèi)的玻璃管口應(yīng)盡量緊靠，緣由是_____________________________________________________________________。(4)此試驗(yàn)結(jié)果所得Ca(ClO)2產(chǎn)率太低。經(jīng)分析并查閱資料發(fā)覺主要緣由是在U形管中存在兩個(gè)副反應(yīng)：①溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成了Ca(ClO3)2，為避開此副反應(yīng)的發(fā)生，可實(shí)行的措施是_____________________________________________________，有同學(xué)測出了反應(yīng)后溶液中ClO－、ClOeq\o\al(－,3)兩種離子的物質(zhì)的量(n)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系曲線，粗略表示為如圖2(不考慮氯氣和水的反應(yīng))。a.圖2中曲線Ⅰ表示________的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變更的關(guān)系。b.所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物質(zhì)的量為________mol。c.另取一份等物質(zhì)的量的石灰乳，以較大的速率通入足量氯氣，反應(yīng)后測得產(chǎn)物中Cl－的物質(zhì)的量為0.37mol，則產(chǎn)物中n(ClO－)/n(ClOeq\o\al(－,3))＝________。②試推斷另一個(gè)副反應(yīng)是(寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式)______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)裝置中添加濃鹽酸用的是分液漏斗；氯氣有毒，不能排放到空氣中，NaOH溶液的作用是汲取過量的氯氣。(2)漂白粉將在U形管中產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(3)Cl2易腐蝕橡皮套管，在兩個(gè)橡皮套管內(nèi)的玻璃管口應(yīng)盡量緊靠。(4)溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca(ClO3)2，為避開此副反應(yīng)的發(fā)生，用冰水或冷水冷卻。a.當(dāng)溫度低時(shí)，氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣；當(dāng)溫度高時(shí)，生成氯酸鈣和氯化鈣，剛起先反應(yīng)時(shí)，溫度較低，氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣，所以圖2中曲線Ⅰ表示ClO－的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變更的關(guān)系。b.依據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒計(jì)算氯離子的物質(zhì)的量，設(shè)氯離子的物質(zhì)的量為n，則n×1＝0.10mol×1＋0.05mol×5＝0.35mol，含氯元素陰離子的物質(zhì)的量＝0.35mol＋0.1mol＋0.05mol＝0.50mol，氯化鈣、次氯酸鈣、氯酸鈣中鈣離子和含氯陰離子的個(gè)數(shù)比為1∶2，所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物質(zhì)的量為0.25mol。c.另取一份等物質(zhì)的量的石灰乳，物質(zhì)的量為0.25mol，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知，生成氯離子得到的電子數(shù)和生成次氯酸根與氯酸根失去的電子數(shù)相等，設(shè)n(ClO－)＝x，n(ClOeq\o\al(－,3))＝y(tǒng)，則得到：i.0.37＝x×1＋y×5，由b中分析可知，含氯陰離子的物質(zhì)的量為0.50mol。ii.x＋y＋0.37＝0.50；i、ii聯(lián)立得到：x＝0.07mol，y＝0.06mol，則eq\f(n（ClO－）,n（ClOeq\o\al(－,3)）)＝7∶6。答案(1)分液漏斗汲取尾氣(2)2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(3)Cl2易腐蝕橡皮套管(4)①將U形管置于冷水浴中ClO－0.257∶6②2HCl＋Ca(OH)2=CaCl2＋2H2O[A級全員必做題]1.向新制氯水中加入少量下列物質(zhì)，能增加溶液漂白實(shí)力的是()A.碳酸鈣粉末 B.稀硫酸C.氯化鈣溶液 D.二氧化硫水溶液答案A2.某地化工廠的貯氯罐意外發(fā)生泄漏，下列關(guān)于平安處理措施不正確的是()A.緊急組織群眾沿逆風(fēng)方向疏散B.消防隊(duì)員向貯氯罐四周空氣中噴灑稀NaOH溶液C.處在該環(huán)境中的群眾，應(yīng)用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼處等待救援D.處在該環(huán)境中的群眾，應(yīng)用浸有肯定濃度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高處轉(zhuǎn)移答案C3.下圖所示儀器可用于試驗(yàn)室制備少量無水FeCl3，儀器連接依次正確的是()A.a—b—c—d—e—f—g—hB.a—e—d—c—b—h—i—gC.a—d—e—c—b—h—i—gD.a—c—b—d—e—h—i—f解析試驗(yàn)室制取FeCl3的試驗(yàn)流程為故儀器連接依次為a→e→d→c→b→h→i→g。答案B4.下列制取Cl2、用Cl2氧化含I－廢液、回收并提純I2的裝置能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)解析試驗(yàn)室利用MnO2與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)制取Cl2，不能用稀鹽酸，A錯(cuò)誤；Cl2通入含I－廢液中氧化I－生成I2，通入Cl2的導(dǎo)管應(yīng)進(jìn)步短出，B錯(cuò)誤；從含I2濁液中提取碘，要加入CCl4等有機(jī)溶劑萃取，再通過蒸餾法進(jìn)行分別，不能采納過濾的方法，C錯(cuò)誤；I2易升華，故常采納升華法提純碘，D正確。答案D5.(2024·陽江模擬)鹵族元素及其化合物與社會、生活關(guān)系親密。下列有關(guān)說法不正確的是()A.加碘食鹽中加入的是碘酸鉀B.常用于殺菌消毒的84消毒液的成分是液氯C.可用硝酸銀溶液來鑒別純凈水和自來水D.變色眼鏡和照相器材的生產(chǎn)都要用到溴化銀答案B6.(2024·上饒模擬)如圖是鹵素單質(zhì)(F2、Cl2、Br2、I2)的沸點(diǎn)與相對分子質(zhì)量的關(guān)系圖，下列說法錯(cuò)誤的是()A.單質(zhì)①是最活潑的非金屬單質(zhì)B.單質(zhì)②能使品紅溶液褪色C.單質(zhì)③保存時(shí)加少量水進(jìn)行水封D.單質(zhì)的氧化性是④>③>②>①答案D7.如圖所示。若關(guān)閉閥門Ⅰ，打開閥門Ⅱ，讓一種含氯氣的氣體經(jīng)過甲瓶后，通入乙瓶，布條不褪色；若關(guān)閉閥門Ⅱ，打開閥門Ⅰ，再通入這種氣體，布條褪色。甲瓶中所盛的試劑可能是()①濃硫酸②飽和氯化鈉溶液③亞硫酸鈉溶液④飽和碳酸氫鈉溶液A.①②③ B.②③④C.①②④ D.①③④解析Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO具有漂白作用。氣體通過甲瓶后不能使有色布條褪色，可能有兩個(gè)緣由：一是甲瓶中溶液將Cl2干燥，二是甲瓶中溶液能汲取Cl2。濃H2SO4吸水，Na2SO3溶液、飽和NaHCO3溶液都能與Cl2發(fā)生反應(yīng)。答案D[B級拔高選做題]8.(2024·南通模擬)CsICl2常用于化學(xué)上的分子篩技術(shù)，CaOCl2常用于漂白、消毒。下列推斷正確的是()A.CsICl2、CaOCl2中的鹵族元素都顯－1價(jià)B.向CaOCl2溶液中滴加稀硫酸可能產(chǎn)生黃綠色氣體C.CsICl2溶液不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.向CsICl2、CaOCl2溶液中分別滴加硫酸亞鐵溶液，均無明顯顏色變更解析A項(xiàng)，CsICl2可寫作CsCl·ICl，I為＋1價(jià)，CaOCl2可寫作CaCl2·Ca(ClO)2，一部分Cl為＋1價(jià)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，加入稀硫酸可發(fā)生2H＋＋Cl－＋ClO－=Cl2↑＋H2O，正確；C項(xiàng)，CaOCl2溶液中的Cl－可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，ICl、ClO－可將硫酸亞鐵溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由淺綠色變?yōu)辄S色，錯(cuò)誤。答案B9.二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體，常用于飲用水消毒。下列有關(guān)ClO2制備與殺菌的說法不合理的是(雙選)()A.NaClO2在酸性條件下歧化生成ClO2和NaCl，則n(氧化劑)∶n(還原劑)＝4∶1B.ClO2在強(qiáng)堿性環(huán)境中運(yùn)用失效，可能的緣由是2ClO2＋2OH－=ClOeq\o\al(－,3)＋ClOeq\o\al(－,2)＋H2OC.可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3D.等物質(zhì)的量的ClO2殺菌效果比Cl2強(qiáng)解析A項(xiàng)，酸性條件下ClOeq\o\al(－,2)發(fā)生歧化反應(yīng)，生成Cl－和ClO2，可寫出方程式：4H＋＋5ClOeq\o\al(－,2)=Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，明顯氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，方程式符合歧化反應(yīng)化合價(jià)的變更，正確；C項(xiàng)，ClO2易溶于水，明顯不能用飽和食鹽水除雜，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，等物質(zhì)的量的ClO2作氧化劑時(shí)得電子數(shù)比Cl2得電子數(shù)多，正確。答案AC10.Cl2O是黃棕色具有猛烈刺激性氣味的氣體，是一種強(qiáng)氧化劑，易溶于水且會與水反應(yīng)生成次氯酸，與有機(jī)物、還原劑接觸或加熱時(shí)會發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示。已知：Cl2O的熔點(diǎn)為－116℃，沸點(diǎn)為3.8℃；Cl2的沸點(diǎn)為－34.6℃；HgO＋2Cl2=HgCl2＋Cl2O。下列說法中不正確的是()A.裝置②、③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸B.通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋減小爆炸危急C.從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2OD.裝置④與⑤之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸解析制取Cl2O須要干燥純凈的氯氣，所以②、③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸，A項(xiàng)正確；高濃度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋減小爆炸危急，B項(xiàng)正確；裝置⑤是收集Cl2O，所以溫度低于3.8℃，此時(shí)氯氣是氣體，逸出的氣體主要是空氣和剩余的Cl2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Cl2O與有機(jī)物接觸會發(fā)生燃燒并爆炸，裝置④與⑤之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸，D項(xiàng)正確。答案C11.(2024·山東濟(jì)寧質(zhì)檢)向兩份等體積、等濃度，pH不同的FeSO4溶液中逐滴加入NaClO溶液，試驗(yàn)測得溶液pH隨加入NaClO溶液體積變更曲線如下圖。下列說法不正確的是()Ⅰ.滴入V1mLNaClO溶液產(chǎn)生大量紅褐色沉淀Ⅱ.滴入V1mLNaClO溶液，溶液變黃，未見沉淀，接著滴加出現(xiàn)紅褐色沉淀A.a～b段主要反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2＋＋ClO－＋5H2O=2Fe(OH)3↓＋Cl－＋4H＋B.d～e段主要反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2＋＋2ClO－＋3H＋=HClO＋Cl－＋2Fe3＋＋H2OC.c、f點(diǎn)pH接近的主要緣由是：ClO－＋H2OHClO＋OH－D.向c點(diǎn)溶液中加入過量的濃鹽酸，沉淀溶解并有刺激性氣味的氣體放出解析B項(xiàng)，向FeSO4溶液滴入NaClO溶液，F(xiàn)e2＋過量，不行能生成HClO，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，向c點(diǎn)溶液中加入過量濃鹽酸，發(fā)生Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O，ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O，沉淀溶解，生成Cl2，正確。答案B12.飽和氯水與石灰石的反應(yīng)是制取較濃的HClO溶液的方法之一。某同學(xué)運(yùn)用這一方法，嘗試制取HClO溶液并進(jìn)行了如下定性試驗(yàn)：①在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣，再加入約20mL飽和氯水，充分反應(yīng)，有少量氣泡產(chǎn)生，溶液的黃綠色褪去；②過濾，將濾液滴在有色布條上，發(fā)覺其漂白性更強(qiáng)；③為了確定反應(yīng)產(chǎn)物，將濾液分為三份，分別進(jìn)行以下試驗(yàn)：第一份與石灰水混合，馬上產(chǎn)生大量白色沉淀；其次份與稀鹽酸混合，馬上產(chǎn)生大量氣泡；第三份加熱，看到溶液變渾濁且有大量無色氣體產(chǎn)生。經(jīng)檢測，上述試驗(yàn)中產(chǎn)生的無色氣體均為CO2氣體。(1)試說明可以在飽和氯水中加入石灰石制備HClO的緣由：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)寫出步驟③中第一份及其次份濾液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：第一份_____________________________________________________________；其次份_____________________________________________________________。(3)試依據(jù)所學(xué)學(xué)問推想，在②的濾液中含有的溶質(zhì)，除了溶解的極少量氯氣外，還含有的其他溶質(zhì)為____________________________________________________________________________________________________(寫化學(xué)式)。答案(1)由于飽和氯水中存在Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，2HCl＋CaCO3=CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的濃度增大(2)Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO13.(2024·江蘇化學(xué)，19)以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2為原料可制備N2H4·H2O(水合肼)和無水Na2SO3，其主要試驗(yàn)流程如下：已知：①Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O是放熱反應(yīng)。②N2H4·H2O沸點(diǎn)約118℃，具有強(qiáng)還原性，能與NaClO猛烈反應(yīng)生成N2。(1)步驟Ⅰ制備NaClO溶液時(shí)，若溫度超過40℃，Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3和NaCl，其離子方程式為____________________________________________________________________；試驗(yàn)中限制溫度除用冰水浴外，還需實(shí)行的措施是______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步驟Ⅱ合成N2H4·H2O的裝置如圖所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40℃以下反應(yīng)一段時(shí)間后，再快速升溫至110℃接著反應(yīng)。試驗(yàn)中通過滴液漏斗滴加的溶液是________；運(yùn)用冷凝管的目的是________。解析Cl2與堿反應(yīng)放熱，所以要限制溫度還要限制通入氯氣速度。(2)步驟Ⅱ是尿素和次氯酸鈉反應(yīng)合成水合肼，由題給信息水合肼能與次氯酸鈉猛烈反應(yīng)，所以滴液漏