eq\a\vs4\al(第五章)非金屬及其化合物第17講氯及其化合物1．了解氯及其化合物的主要性質(zhì)。2.認(rèn)識(shí)氯及其化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。3.掌握實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的原理、裝置和操作注意事項(xiàng)?？键c(diǎn)一氯及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用1．氯氣(1)氯氣的物理性質(zhì)氯氣是一種呈黃綠色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣的大，沸點(diǎn)為－34.6℃，易液化。(2)氯氣的化學(xué)性質(zhì)①?gòu)穆鹊脑咏Y(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)氯氣的氧化性eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(得e－)))②從化合價(jià)角度認(rèn)識(shí)歧化反應(yīng)氯氣與水或堿反應(yīng)，氯元素的化合價(jià)既有升高又有降低，因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。2．從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì)(1)氯水中存在三種平衡關(guān)系氯氣能溶于水(1∶2)，氯氣的水溶液稱(chēng)為氯水，溶于水的氯氣只有少量與水反應(yīng)。三種平衡七種粒子Cl2＋H2O?HCl＋HClOHClO?H＋＋ClO－H2O?H＋＋OH－(2)氯水性質(zhì)的多重性新制氯水的多種成分決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)的粒子不同。3．次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)(1)次氯酸(2)漂白液(3)漂白粉正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)聞氯氣氣味時(shí)，應(yīng)將鼻子靠近瓶口，將氣體吸進(jìn)鼻孔。(×)(2)Cl2具有很強(qiáng)的氧化性，在化學(xué)反應(yīng)中只能做氧化劑。(×)(3)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成白色沉淀CaSO3。(×)(4)“84”消毒液的消毒原理與H2O2的相同，都是利用強(qiáng)氧化性。(√)題組一氯氣的性質(zhì)1．下列有關(guān)氯氣的說(shuō)法不正確的是(D)A．常溫下用鋼瓶?jī)?chǔ)運(yùn)液氯B．光照H2和Cl2的混合氣體時(shí)，因二者迅速化合而爆炸C．紅熱的銅絲在Cl2中燃燒，生成棕黃色固體CuCl2D．少量Cl2和Fe在加熱時(shí)反應(yīng)生成FeCl2解析：常溫下，Cl2與鐵不反應(yīng)，可用鋼瓶?jī)?chǔ)運(yùn)液氯，A項(xiàng)正確；Fe與Cl2在加熱時(shí)反應(yīng)只生成FeCl3，生成物與Cl2的用量無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．（2025·江蘇無(wú)錫高三檢測(cè)）向下列溶液中通入氯氣，現(xiàn)象和結(jié)論描述正確的是(B)A．品紅溶液：紅色褪去，加熱該褪色溶液，溶液又恢復(fù)紅色；次氯酸具有漂白性B．紫色石蕊溶液：先變紅，后褪色；氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸C．含酚酞的氫氧化鈉溶液：紅色褪去；氯氣只做氧化劑D．硫化鈉溶液：溶液變渾濁；氯氣做還原劑解析：A項(xiàng)，氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性，能使品紅溶液褪色，且加熱已褪色的溶液，溶液不會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的顏色，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸使紫色石蕊溶液變紅，次氯酸具有漂白性，能使變紅的石蕊溶液褪色，正確；C項(xiàng)，氯氣和NaOH溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，其中，氯氣既做氧化劑，又做還原劑，次氯酸鈉的漂白性和溶液堿性的減弱均會(huì)使溶液的紅色褪去，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Cl2＋Na2S=2NaCl＋S↓，溶液變渾濁，氯氣做氧化劑，錯(cuò)誤。題組二氯水的成分及性質(zhì)3．下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)，分別說(shuō)明氯水中含有哪些粒子？完成下列表格：序號(hào)實(shí)驗(yàn)事實(shí)粒子化學(xué)式①新制氯水顯黃綠色且有刺激性氣味Cl2②向氯水中加入AgNO3溶液，生成白色沉淀Cl－③向氯水中加入Na2CO3粉末，有氣泡產(chǎn)生H＋④向氯水中滴加石蕊溶液，溶液先變紅后褪色H＋、HClO4.（2024·山東濟(jì)南歷城二中調(diào)研）為探究新制氯水的性質(zhì)，某學(xué)生做了如表所示的實(shí)驗(yàn)。其中涉及的離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是(D)實(shí)驗(yàn)裝置試劑X現(xiàn)象①滴有酚酞的NaOH溶液溶液紅色褪去②NaHCO3溶液產(chǎn)生氣泡③HNO3酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀④FeCl2溶液、KSCN溶液溶液變紅色A．實(shí)驗(yàn)①：Cl2＋OH－=Cl－＋HClOB．實(shí)驗(yàn)②：HCOeq\o\al(－,3)＋HClO=ClO－＋CO2↑＋H2OC．實(shí)驗(yàn)③：ClO－＋Ag＋＋H2O=AgCl↓＋2OH－D．實(shí)驗(yàn)④：Cl2＋2Fe2+=2Fe3+＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－?Fe(SCN)3解析：新制氯水中存在三種分子：Cl2、HClO、H2O，四種離子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)③反應(yīng)的離子方程式為Ag＋＋Cl－=AgCl↓，C項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)④涉及反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+＋Cl2=2Fe3+＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－?Fe(SCN)3，D項(xiàng)正確。外界因素對(duì)平衡Cl2＋H2O?H＋＋Cl－＋HClO的影響(1)加入可溶性氯化物（如NaCl）時(shí)，c(Cl－)增大，平衡左移，如用排飽和食鹽水法收集Cl2；再如用飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl。(2)加入濃鹽酸，c(H＋)、c(Cl－)均增大，平衡左移，如用次氯酸鹽和濃鹽酸制Cl2時(shí)，有利于Cl2的逸出。(3)加入NaHCO3或CaCO3，二者只與H＋反應(yīng)，不與HClO反應(yīng)，c(H＋)減小，平衡右移，c(HClO)增大，氯水的漂白性增強(qiáng)。(4)加入堿，c(H＋)、c(HClO)減小，平衡右移，如Cl2的尾氣處理和漂白粉的制備等。(5)在光照條件下，HClO分解，c(HClO)減小，平衡右移，如氯水需避光保存，久置的氯水最終會(huì)變成鹽酸。題組三含氯消毒劑5．（2024·湖北武漢模擬）常用的含氯消毒劑有液氯、漂白粉、“84”消毒液、二氧化氯等。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A．工業(yè)制取“84”消毒液的化學(xué)方程式為Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2OB．漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2C．工業(yè)上制取漂白粉是將Cl2通入澄清石灰水D．漂白粉久置失效是因?yàn)橛行С煞峙c空氣中的CO2和水反應(yīng)生成的HClO見(jiàn)光分解解析：氯氣通入NaOH溶液中制備“84”消毒液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，故A正確；氯氣通入冷的石灰乳中制備漂白粉，則漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分為Ca(ClO)2，故B正確；澄清石灰水中氫氧化鈣的濃度太低，工業(yè)上制取漂白粉是將Cl2通入石灰乳中，故C錯(cuò)誤；次氯酸鈣與空氣中的二氧化碳、水反應(yīng)生成HClO，HClO在光照下易分解，故D正確。6．二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色、易溶于水的氣體，常用于飲用水消毒。按要求回答下列問(wèn)題：(1)NaClO2在酸性條件下反應(yīng)生成ClO2和NaCl，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：5ClOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Cl－＋4ClO2↑＋2H2O。(2)ClO2在強(qiáng)堿性環(huán)境中失效，可能的原因是會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)生成ClOeq\o\al(－,3)和ClOeq\o\al(－,2)，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：2ClO2＋2OH－=ClOeq\o\al(－,3)＋ClOeq\o\al(－,2)＋H2O。(3)有效氯是指每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力，試計(jì)算ClO2的有效氯為2.63g（保留兩位小數(shù)）?？键c(diǎn)二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．實(shí)驗(yàn)室制Cl2的一般方法(1)原理方程式：MnO2＋4HCl（濃）eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)實(shí)驗(yàn)裝置圖①發(fā)生裝置所用儀器的名稱(chēng)為A分液漏斗、B圓底燒瓶。②裝置C的作用是除去Cl2中混有的少量HCl氣體。③裝置D的作用是干燥氯氣（或除去氯氣中的水蒸氣）。(3)收集方法①向上排空氣法（氯氣的密度大于空氣）。②排飽和食鹽水法（氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小，用此法可除去實(shí)驗(yàn)中揮發(fā)出的氯化氫氣體）。(4)尾氣處理實(shí)驗(yàn)裝置圖中燒杯F中盛放的液體是NaOH溶液，該液體的作用是吸收過(guò)量的氯氣，防止污染環(huán)境。2．實(shí)驗(yàn)室制Cl2的其他方法Heq\o(Cl,\s\up6(-1))（濃）eq\o(→,\s\up7(強(qiáng)氧化劑),\s\do5(除MnO2外，還有KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等))eq\o(Cl,\s\up6(0))2寫(xiě)出用Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式：(1)ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。(2)ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O。(3)2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O。正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)含0.4molHCl的濃鹽酸與足量的MnO2共熱，能得到0.1molCl2。(×)(2)用MnO2和濃鹽酸制取Cl2的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶4。(×)(3)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。(×)(4)用濃硫酸或堿石灰干燥Cl2。(×)(5)用干燥的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)Cl2是否收集滿(mǎn)。(×)1．（2024·江蘇徐州高三期中）實(shí)驗(yàn)室制取Cl2并利用Cl2制備KClO溶液的實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)裝置不正確的是(B)A．制取Cl2B.除去Cl2中的HClC．制備KClO溶液D．吸收尾氣中的Cl2解析：實(shí)驗(yàn)室制取氯氣可以用濃鹽酸和KMnO4在不加熱條件下反應(yīng)，A正確；除去Cl2中的HCl可將氣體通過(guò)飽和食鹽水，注意導(dǎo)管應(yīng)該長(zhǎng)進(jìn)短出，便于充分吸收，B錯(cuò)誤；氯氣與KOH溶液反應(yīng)生成次氯酸鉀、氯化鉀和水，可以制備KClO，C正確；氯氣可以和氫氧化鉀反應(yīng)，對(duì)含有氯氣的尾氣處理選擇氫氧化鉀溶液吸收，可防止污染環(huán)境，D正確。2．如圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置（夾持與加熱裝置已省略）。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(B)A．若無(wú)加熱裝置，則裝置a蒸餾燒瓶中可用高錳酸鉀或次氯酸鈉B．檢驗(yàn)氯氣是否有漂白性，則Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ分別為濕潤(rùn)的石蕊試紙、堿石灰、干燥的石蕊試紙C．裝置b既可以洗氣又可以作安全瓶監(jiān)測(cè)裝置c是否堵塞D．濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)，每消耗0.1molMnO2，產(chǎn)生Cl2的體積為2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）解析：高錳酸鉀、次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性，在不加熱條件下，能與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，A正確；氯氣能與堿石灰發(fā)生反應(yīng)，因此干燥氯氣時(shí)不能用堿石灰，應(yīng)用無(wú)水氯化鈣，B錯(cuò)誤；飽和食鹽水能吸收氯氣中的HCl，b裝置有長(zhǎng)頸漏斗，起到安全瓶的作用，還可以監(jiān)測(cè)后續(xù)裝置是否發(fā)生堵塞，平衡氣壓，C正確；制備Cl2的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl（濃）eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，則每消耗0.1molMnO2，生成0.1molCl2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L，D正確。3．下列實(shí)驗(yàn)裝置可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無(wú)水FeCl3，已知FeCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈反應(yīng)。(1)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，各裝置的正確連接順序是a→e→d→c→b→h→i→c→b→g→f（填接口的字母，箭頭的方向即氣流的方向，部分裝置可重復(fù)使用）。(2)請(qǐng)寫(xiě)出裝置⑤圓底燒瓶中制備氯氣的離子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2+＋Cl2↑＋2H2O。(3)裝置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外，還有除去氯氣中的氯化氫氣體。(4)請(qǐng)寫(xiě)出裝置④制備FeCl3的化學(xué)方程式：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3。(5)本實(shí)驗(yàn)裝置④⑤兩處均有酒精燈，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)先點(diǎn)燃⑤（填裝置序號(hào)，下同）處酒精燈，后點(diǎn)燃④處酒精燈。解析：實(shí)驗(yàn)室制備少量無(wú)水FeCl3，裝置④用Fe和Cl2加熱制取FeCl3，裝置⑤用MnO2和濃鹽酸加熱制取Cl2，因?yàn)闈恹}酸具有揮發(fā)性，加熱時(shí)水蒸氣被蒸發(fā)，所以得到的Cl2中含有HCl、水蒸氣，因?yàn)镠Cl和Fe反應(yīng)、FeCl3遇水會(huì)強(qiáng)烈反應(yīng)，所以Cl2通入裝置④之前必須除去HCl、水蒸氣，用裝置②中的飽和NaCl溶液除去HCl，用裝置①中的濃硫酸干燥Cl2，Cl2通入裝置④后，部分Cl2剩余，Cl2有毒，不能直接排入空氣，應(yīng)該用裝置③中的NaOH溶液處理尾氣。(1)儀器連接順序?yàn)橹迫÷葰獾难b置→除去HCl的裝置→除去水蒸氣的裝置→制備FeCl3的裝置→防止FeCl3水解裝置→尾氣處理裝置，且洗氣裝置、干燥裝置、尾氣處理裝置中導(dǎo)氣管都遵循“長(zhǎng)進(jìn)短出”原則，所以各裝置的正確連接順序是a→e→d→c→b→h→i→c→b→g→f。(2)實(shí)驗(yàn)室利用MnO2和濃鹽酸共熱制備氯氣，反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2+＋Cl2↑＋2H2O。(3)HCl極易溶于水，裝置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外，還有除去氯氣中的HCl氣體。(4)鐵粉和Cl2在加熱的條件下反應(yīng)生成FeCl3，其化學(xué)方程式為2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3。(5)為防止Fe被氧氣氧化，用Cl2將裝置中的空氣排盡，所以應(yīng)該先點(diǎn)燃裝置⑤處的酒精燈，后點(diǎn)燃裝置④處的酒精燈。1．正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)（2023·廣東卷）久置空氣中的漂白粉遇鹽酸產(chǎn)生CO2，漂白粉的有效成分是CaCO3。(×)(2)（2022·全國(guó)甲卷）漂白粉與鹽酸可混合使用以提高消毒效果。(×)(3)（2022·浙江6月選考）“潔廁靈”（主要成分為鹽酸）和“84”消毒液（主要成分為次氯酸鈉）不能混用。(√)(4)（2022·重慶卷）Cl2和Br2分別與Fe2+反應(yīng)得到Cl－和Br－。(√)(5)（2021·河北卷）NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性會(huì)隨溶液的pH減小而增強(qiáng)。(√)2．（2024·浙江1月選考）工業(yè)上將Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液，下列說(shuō)法不正確的是(B)A．漂白液的有效成分是NaClOB．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強(qiáng)D．NaClO溶液比HClO溶液穩(wěn)定解析：漂白液的主要成分是次氯酸鈉(NaClO)和氯化鈉(NaCl)，有效成分是次氯酸鈉，A正確；ClO－水解生成HClO，水解方程式為ClO－＋H2O?HClO＋OH－，使漂白液呈堿性，B錯(cuò)誤；通入CO2后，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO＋CO2＋H2O=NaHCO3＋HClO，漂白液消毒能力增強(qiáng)，C正確；次氯酸見(jiàn)光易分解，不穩(wěn)定，次氯酸鹽較穩(wěn)定，所以穩(wěn)定性為NaClO＞HClO，D正確。3．（2024·廣東卷）1810年，化學(xué)家戴維首次確認(rèn)“氯氣”是一種新元素組成的單質(zhì)。興趣小組利用以下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中，難以達(dá)到預(yù)期目的的是(A)A．制備Cl2B.凈化、干燥Cl2C．收集Cl2D．驗(yàn)證Cl2的氧化性解析：A項(xiàng)，利用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制氯氣需要加熱，題圖中缺少加熱裝置，且分液漏斗內(nèi)應(yīng)盛裝濃鹽酸，不能達(dá)到預(yù)期目的；B項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)室制得的氯氣中有HCl雜質(zhì)，可以通過(guò)飽和食鹽水洗氣除雜，再通過(guò)無(wú)水氯化鈣干燥，可以達(dá)到凈化、干燥Cl2的目的，可以達(dá)到預(yù)期目的；C項(xiàng)，氯氣的密度大于空氣，可以用向上排空氣法收集，可以達(dá)到預(yù)期目的；D項(xiàng)，H2可以在氯氣中安靜地燃燒，產(chǎn)生蒼白色火焰，氯氣將氫氣氧化，驗(yàn)證了氯氣的氧化性，可以達(dá)到預(yù)期目的。4．（2022·北京卷）某小組同學(xué)探究不同條件下氯氣與二價(jià)錳化合物的反應(yīng)。資料：ⅰ.Mn2+在一定條件下可被Cl2或ClO－氧化成MnO2（棕黑色）、MnOeq\o\al(2-,4)（綠色）、MnOeq\o\al(－,4)（紫色）。ⅱ.濃堿性條件下，MnOeq\o\al(－,4)可被OH－還原為MnOeq\o\al(2-,4)。ⅲ.Cl2的氧化性與溶液的酸堿性無(wú)關(guān)；NaClO的氧化性隨堿性增強(qiáng)而減弱。實(shí)驗(yàn)裝置如圖（夾持裝置略）：序號(hào)物質(zhì)aC中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通入Cl2前通入Cl2后Ⅰ水得到無(wú)色溶液產(chǎn)生棕黑色沉淀，且放置后不發(fā)生變化Ⅱ5%NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液變?yōu)樽仙?，仍有沉淀?0%NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液變?yōu)樽仙?，仍有沉?1)B中試劑是飽和NaCl溶液。(2)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)樽睾谏幕瘜W(xué)方程式為2Mn(OH)2＋O2=2MnO2＋2H2O。(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)于二價(jià)錳化合物還原性的認(rèn)識(shí)是Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)。(4)根據(jù)資料ⅱ，Ⅲ中應(yīng)得到綠色溶液，實(shí)驗(yàn)中得到紫色溶液，分析現(xiàn)象與資料不符的原因。原因一：可能是通入Cl2導(dǎo)致溶液的堿性減弱。原因二：可能是氧化劑過(guò)量，氧化劑將MnOeq\o\al(2-,4)氧化為MnOeq\o\al(－,4)。①用化學(xué)方程式表示可能導(dǎo)致溶液堿性減弱的原因：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，但通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，溶液的堿性變化很小。②?、笾蟹胖煤蟮?mL懸濁液，加入4mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速變?yōu)榫G色，且綠色緩慢加深。溶液紫色變?yōu)榫G色的離子方程式為4MnOeq\o\al(－,4)＋4OH－=4MnOeq\o\al(2-,4)＋O2↑＋2H2O；溶液綠色緩慢加深，原因是MnO2被NaClO（填化學(xué)式）氧化，可證明Ⅲ的懸濁液中氧化劑過(guò)量。③?、笾蟹胖煤蟮?mL懸濁液，加入4mL水，溶液紫色緩慢加深，發(fā)生的反應(yīng)是3ClO－＋2MnO2＋2OH－=2MnOeq\o\al(－,4)＋3Cl－＋H2O。④從反應(yīng)速率的角度，分析實(shí)驗(yàn)Ⅲ未得到綠色溶液的可能原因是Ⅲ中氧化劑氧化錳酸根離子的速率大于氫氧根離子還原高錳酸根離子的速率。解析：在裝置A中HCl與KMnO4發(fā)生反應(yīng)制取Cl2，由于鹽酸具有揮發(fā)性，為排除HCl對(duì)Cl2性質(zhì)的干擾，在裝置B中盛有飽和NaCl溶液，除去Cl2中的雜質(zhì)HCl，在裝置C中通過(guò)改變?nèi)芤旱膒H，驗(yàn)證不同條件下Cl2與MnSO4的反應(yīng)，裝置D是尾氣處理裝置，目的是除去多余的Cl2，防止造成大氣污染。(1)B中試劑是飽和NaCl溶液，作用是吸收Cl2中的雜質(zhì)HCl氣體。(2)通入Cl2前，實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ中Mn2+與堿性溶液中NaOH電離產(chǎn)生的OH－反應(yīng)產(chǎn)生Mn(OH)2白色沉淀，該沉淀不穩(wěn)定，會(huì)被溶解在溶液中的氧氣氧化為棕黑色沉淀MnO2，則沉淀由白色變?yōu)樽睾谏幕瘜W(xué)方程式為2Mn(OH)2＋O2=2MnO2＋2H2O。(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)于二價(jià)錳化合物還原性的認(rèn)識(shí)是Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)。(4)①Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H2O，使溶液堿性減弱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。②溶液紫色變?yōu)榫G色是由于在濃堿性條件下，MnOeq\o\al(－,4)可被OH－還原為MnOeq\o\al(2-,4)，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可知該反應(yīng)的離子方程式為4MnOeq\o\al(－,4)＋4OH－=4MnOeq\o\al(2-,4)＋O2↑＋2H2O；溶液綠色緩慢加深，原因是MnO2在堿性條件下被NaClO氧化，可證明實(shí)驗(yàn)Ⅲ的懸濁液中氧化劑過(guò)量。③取實(shí)驗(yàn)Ⅲ中放置后的1mL懸濁液，加入4mL水，溶液堿性減弱，溶液紫色緩慢加深，說(shuō)明ClO－將MnO2氧化為MnOeq\o\al(－,4)，發(fā)生的反應(yīng)為3ClO－＋2MnO2＋2OH－=2MnOeq\o\al(－,4)＋3Cl－＋H2O。④實(shí)驗(yàn)Ⅲ中氧化劑氧化錳酸根離子的速率大于氫氧根離子還原高錳酸根離子的速率，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)Ⅲ未得到綠色溶液。課時(shí)作業(yè)17（總分：60分）一、選擇題（每小題3分，共30分。每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意）1．下列關(guān)于氯氣的說(shuō)法中，正確的是(D)A．可用排水法收集Cl2B．Cl2能將Fe氧化成FeCl2C．Cl2和Cl－都能和鈉反應(yīng)D．Cl2具有很強(qiáng)的氧化性，但在與水的反應(yīng)中既做氧化劑又做還原劑解析：氯氣能夠與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，不能用排水法收集，應(yīng)用排飽和食鹽水法收集，A錯(cuò)誤；氯氣具有很強(qiáng)的氧化性，無(wú)論Cl2過(guò)量與否，都可將變價(jià)金屬氧化到最高價(jià)態(tài)，故Cl2能將Fe氧化成FeCl3，B錯(cuò)誤；Cl2能和金屬鈉反應(yīng)，而Cl－不能和鈉反應(yīng)，C錯(cuò)誤；氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，自身發(fā)生歧化反應(yīng)，化學(xué)方程式為Cl2＋H2O?HCl＋HClO，該反應(yīng)中氯氣既做氧化劑又做還原劑，D正確。2．（2024·遼寧丹東高三11月調(diào)研）下列關(guān)于氯及其化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．HCl→Cl2→NaClO均可一步實(shí)現(xiàn)B．在化學(xué)反應(yīng)中，HCl既能被氧化，又能被還原C．漂白粉既可作棉、麻的漂白劑，又可作游泳池的消毒劑D．氯氣可使有色的鮮花瓣褪色，說(shuō)明Cl2具有漂白性解析：HCl與次氯酸鈉反應(yīng)生成Cl2，Cl2與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaClO，均可一步實(shí)現(xiàn)，A正確；HCl中Cl顯－1價(jià)，只能被氧化，H顯＋1價(jià)，可以被還原，B正確；漂白粉中的Ca(ClO)2與空氣中的二氧化碳和水反應(yīng)生成次氯酸，HClO具有強(qiáng)氧化性，既可作棉、麻的漂白劑，又可作游泳池的消毒劑，C正確；氯氣可使有色的鮮花瓣褪色，是因?yàn)槁葰馀c花瓣中的水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，D錯(cuò)誤。3．（2025·云南文山壯族苗族自治州一中期末）氯水分別與如圖四種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。下列說(shuō)法不正確的是(C)A．a(chǎn)反應(yīng)的離子方程式可能是2Fe2+＋4Br－＋3Cl2=2Fe3+＋2Br2＋6Cl－B．b反應(yīng)中產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體，說(shuō)明HCl的酸性強(qiáng)于H2CO3C．由c反應(yīng)的現(xiàn)象知可以直接利用硝酸銀溶液檢驗(yàn)Cl－D．d反應(yīng)的最終現(xiàn)象是紫色石蕊溶液褪色，是因?yàn)镠ClO具有漂白性解析：亞鐵離子、溴離子均可以被氯氣氧化，則a反應(yīng)的離子方程式可能是2Fe2+＋4Br－＋3Cl2=2Fe3+＋2Br2＋6Cl－，A正確；氯水中的鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，HCl的酸性強(qiáng)于H2CO3，B正確；與硝酸銀溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的不一定為氯離子，不能直接用硝酸銀溶液檢驗(yàn)Cl－，C錯(cuò)誤；d反應(yīng)的最終現(xiàn)象是紫色石蕊溶液褪色，是因?yàn)榇温人峋哂衅仔?，D正確。4．（2023·江蘇卷）實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的實(shí)驗(yàn)原理及裝置均正確的是(C)eq\o(\s\up7(),\s\do5(A.制取Cl2))eq\o(\s\up7(),\s\do5(B.除去Cl2中的HCl))eq\o(\s\up7(),\s\do5(C.收集Cl2))eq\o(\s\up7(),\s\do5(D.吸收尾氣中的Cl2))解析：實(shí)驗(yàn)室制取氯氣使用的是濃鹽酸和MnO2反應(yīng)，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，A錯(cuò)誤；除去Cl2中的HCl可將氣體通入飽和NaCl溶液，注意長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)氣便于充分吸收，B錯(cuò)誤；氯氣的密度大于空氣，可用向上排空氣法收集氯氣，用多功能瓶收集氯氣注意導(dǎo)管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，C正確；對(duì)氯氣進(jìn)行尾氣處理應(yīng)選擇氫氧化鈉溶液吸收，Cl2在水中的溶解度較小，D錯(cuò)誤。5．（2025·河北滄衡八校聯(lián)盟期中）氯元素的化合價(jià)與部分物質(zhì)類(lèi)別的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖所示，據(jù)圖判斷，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．c在光照條件下很容易分解B．b不是酸性氧化物，因?yàn)樗鼪](méi)有對(duì)應(yīng)的含氧酸C．圖中a、b、c、d、e五種物質(zhì)中均含有共價(jià)鍵，且c、d、e屬于電解質(zhì)D．將a通入NaOH溶液中，已知生成NaCl、NaClO和d的混合物，若n(NaClO)與n(d)之比為3∶1，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1解析：由題圖可知，a為氯元素的單質(zhì)，即Cl2；b為＋1價(jià)的氯的氧化物，即Cl2O；c為＋1價(jià)的含氧酸，即HClO；d為＋5價(jià)的含氧酸鹽，即氯酸鹽；e為＋7價(jià)的含氧酸，即HClO4。HClO光照易分解，A正確；Cl2O對(duì)應(yīng)的含氧酸為HClO，B錯(cuò)誤；根據(jù)分析可知，a、b、c、d、e五種物質(zhì)中均含有共價(jià)鍵，且HClO、氯酸鹽和HClO4屬于電解質(zhì)，C正確；Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO和NaClO3，若n(NaClO)與n(d)之比為3∶1，化合價(jià)升高被氧化的Cl為4個(gè)，根據(jù)得失電子守恒可知，化合價(jià)降低被還原的Cl為8個(gè)，即氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1，D正確。6．自來(lái)水廠一種預(yù)防和處理Cl2泄漏的方法如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(D)A．Cl2和水反應(yīng)的離子方程式為H2O＋Cl2?Cl－＋HClO＋H＋B．鐵屑的作用是將FeCl3還原為FeCl2C．吸收漏氯的離子方程式為2Fe2+＋Cl2=2Cl－＋2Fe3+D．鐵屑耗盡時(shí)溶液中可能大量存在：Fe2+、Fe3+、ClO－、Cl－解析：2FeCl3＋Fe=3FeCl2，鐵屑的作用是將FeCl3還原為FeCl2，故B正確；氯化亞鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，故吸收漏氯的離子方程式為2Fe2+＋Cl2=2Cl－＋2Fe3+，故C正確；ClO－能把Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e2+、ClO－不能大量共存，故D錯(cuò)誤。7．（2025·湖南衡陽(yáng)高三期中）二氧化氯是國(guó)際上公認(rèn)的最新一代廣譜、高效、安全、環(huán)保的殺菌消毒劑。綜合法制備ClO2包括制備氯酸鈉、鹽酸合成和ClO2制取，其主要工藝流程如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(C)A．“電解”產(chǎn)物是氯酸鈉和氫氣B．流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是氯化鈉、氯氣和水C．“發(fā)生器”中每生成40.5gClO2轉(zhuǎn)移0.5mol電子D．系統(tǒng)的副產(chǎn)品全都可循環(huán)使用，原料利用率高，成本低解析：由題圖結(jié)合信息可知，電解精制食鹽水可得氯酸鈉和氫氣，燃燒器中氫氣和氯氣反應(yīng)得到HCl，在發(fā)生器中氯酸鈉和HCl反應(yīng)得到ClO2，反應(yīng)中，氯酸鈉為氧化劑，HCl為還原劑，得到的氧化產(chǎn)物為氯氣，還原產(chǎn)物為二氧化氯，即氯酸鈉與鹽酸在一定的條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3＋4HCl=2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O，可見(jiàn)氯化鈉、氯氣和水可進(jìn)行循環(huán)利用，B正確；據(jù)分析，“電解”產(chǎn)物是氯酸鈉和氫氣，A正確；“發(fā)生器”中反應(yīng)為2NaClO3＋4HCl=2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O，2ClO2～2e－，每生成40.5g即0.6molClO2轉(zhuǎn)移0.6mol電子，C錯(cuò)誤；由分析可知，系統(tǒng)的副產(chǎn)品全都可循環(huán)使用，原料利用率高，成本低，D正確。8．（2025·湖北部分州市高三聯(lián)考）“84”消毒液是常用消毒劑，某化學(xué)學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置來(lái)制備“84”消毒液。下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A．甲裝置中固體可以選用KMnO4B．乙裝置可以除去混合氣體中的HCl氣體，也可以?xún)?chǔ)存少量Cl2C．丙裝置中反應(yīng)溫度過(guò)高可能會(huì)生成NaClO3D．用廣泛pH試紙測(cè)“84”消毒液的pH解析：常溫下，KMnO4與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，固體可選擇KMnO4，A正確；HCl極易溶于水，為減少氯氣的溶解，可選擇飽和食鹽水除去Cl2中HCl雜質(zhì)，B正確；冰水浴中Cl2發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaCl和NaClO，但反應(yīng)溫度過(guò)高可能會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成NaClO3，C正確；“84”消毒液的有效成分是NaClO，具有漂白性，能漂白pH試紙，因此不能用廣泛pH試紙測(cè)“84”消毒液的pH，D錯(cuò)誤。9．用如圖裝置探究Cl2的漂白原理，其中紅紙①是干燥的，紅紙②～④分別用表中的試劑潤(rùn)濕。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加幾滴鹽酸，產(chǎn)生大量黃綠色氣體，紅紙變化如表：紅紙編號(hào)試劑紅紙變化①—不褪色②蒸餾水逐漸褪色③飽和食鹽水幾乎不褪色④NaHCO3溶液（調(diào)至pH＝7）快速褪色已知酸性：H2CO3>HClO>HCOeq\o\al(－,3)。下列對(duì)于該實(shí)驗(yàn)的分析不正確的是(B)A．Ca(ClO)2與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鹽酸體現(xiàn)了酸性和還原性B．②與③現(xiàn)象的差異原因是Cl2不與飽和食鹽水反應(yīng)C．對(duì)比①②的現(xiàn)象，說(shuō)明紅紙褪色涉及的反應(yīng)是Cl2＋H2O?HCl＋HClOD．對(duì)比②③④的現(xiàn)象，說(shuō)明溶液中HClO濃度越大，漂白效果越好解析：次氯酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(ClO)2＋4HCl=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，鹽酸既體現(xiàn)了酸性又體現(xiàn)了還原性，A正確；氯氣與水的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，存在平衡：Cl2＋H2O?HCl＋HClO，飽和食鹽水中氯離子濃度很大，促使反應(yīng)逆向進(jìn)行，次氯酸的量很少，所以③中紅紙幾乎不褪色，B錯(cuò)誤；①說(shuō)明干燥氯氣沒(méi)有漂白性，②中紅紙褪色，①②說(shuō)明氯水有漂白性，涉及的反應(yīng)為Cl2＋H2O?HCl＋HClO，C正確；④中反應(yīng)為Cl2＋HCOeq\o\al(－,3)=CO2＋HClO＋Cl－，②③④中次氯酸濃度大小為④>②>③，由紅紙變化可知，HClO濃度越大，漂白效果越好，D正確。10．常溫常壓下，一氧化二氯(Cl2O)為棕黃色氣體，沸點(diǎn)為3.8℃，42℃以上分解生成Cl2和O2，Cl2O易溶于水并與水反應(yīng)生成HClO。將Cl2與空氣（不參與反應(yīng)）按體積比1∶3混合通入含水8%的Na2CO3中制備Cl2O，并用水吸收Cl2O制備HClO溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．裝置的連接順序應(yīng)為Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→ⅣB．裝置Ⅱ、Ⅳ中多孔球泡的作用是防止倒吸C．裝置Ⅲ的作用是使Cl2與空氣混合并除去Cl2中混有的HClD．制得的HClO應(yīng)保存在棕色試劑瓶中，使用磨口玻璃塞解析：根據(jù)制備原理和除雜的原理，裝置Ⅰ中生成的Cl2經(jīng)過(guò)裝置Ⅲ除去其中混有的HCl，并與空氣混合均勻，然后通入裝置Ⅱ中與含水8%的Na2CO3反應(yīng)生成Cl2O，最后將Cl2O通入裝置Ⅳ中，與水反應(yīng)生成HClO。裝置合理的連接順序應(yīng)為Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ，故A正確；裝置Ⅱ、Ⅳ中多孔球泡的作用是增大反應(yīng)物的接觸面積，增大反應(yīng)速率，使反應(yīng)更加充分，不能防止倒吸，故B錯(cuò)誤；濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以制備的Cl2中混有HCl，經(jīng)過(guò)裝置Ⅲ可以除去Cl2中混有的HCl，并將Cl2與空氣混合，故C正確；HClO不穩(wěn)定，見(jiàn)光受熱易分解，因此制得的HClO應(yīng)保存在棕色試劑瓶中，且采用磨口玻璃塞保證密封性，放在陰涼處，故D正確。二、非選擇題（共30分）11．（15分）（2025·江西贛州高三聯(lián)考）含氯物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中有重要作用。（一）實(shí)驗(yàn)室利用下面的裝置制備氯水和漂白液（尾氣處理裝置略）(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱(chēng)是圓底燒瓶，A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl（濃）eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)裝置B的作用是除去Cl2中混有的HCl。(3)D中可以得到漂白液，反應(yīng)的離子方程式是Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O，采用冰水浴冷卻的目的是避免生成NaClO3。（二）測(cè)定漂白液中NaClO的含量步驟①：取20mL制得的漂白液，加入過(guò)量鹽酸酸化的KI溶液，充分反應(yīng)；步驟②：加入淀粉作指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，發(fā)生反應(yīng)：I2＋2S2Oeq\o\al(2-,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2-,6)。(4)步驟①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為ClO－＋2I－＋2H＋=I2＋Cl－＋H2O；最終平均用去25.00mL0.1000mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)得NaClO的含量為4.66g·L-1（結(jié)果保留2位小數(shù)）。（三）探究氯水的性質(zhì)(5)裝置C中得到飽和的氯水，往淀粉KI溶液中逐滴加入氯水至氯水過(guò)量，觀察到溶液先變藍(lán)后褪色。某組同學(xué)對(duì)褪色原因進(jìn)行探究。①查閱資料知道：氯水不能氧化淀粉；氯水不能氧化由I2和淀粉形成的藍(lán)色化合物。②提出假設(shè)：I2被過(guò)量的氯水氧化為IOeq\o\al(－,3)；請(qǐng)幫助該組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該假設(shè)成立：取褪色后的溶液加入KI和稀硫酸，充分反應(yīng)，溶液變藍(lán)。③有同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有看到藍(lán)色，而是看到了藍(lán)褐色；經(jīng)分析可能是發(fā)生了反應(yīng)：I2＋KI?KI3（棕紅色絡(luò)合物），干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。請(qǐng)幫助該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明上述分析：向I2溶液中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍(lán)色；再加入少量KI溶液后，溶液出現(xiàn)藍(lán)褐色，說(shuō)明分析正確。解析：(1)根據(jù)題圖，裝置A中盛放MnO2粉末的儀器為圓底燒瓶，制備氯氣的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl（濃）eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)氯氣難溶于飽和食鹽水，裝置B中應(yīng)盛放飽和食鹽水，作用是除去HCl氣體。(3)題目告知D中得到漂白液，漂白液的有效成分為NaClO，反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O；該反應(yīng)放熱，溫度過(guò)高，Cl2會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaClO3，則采用冰水浴冷卻的目的是避免生成NaClO3。(4)ClO－在酸性環(huán)境中會(huì)氧化I－，根據(jù)步驟②，可以知道產(chǎn)物有I2，步驟①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為ClO－＋2I－＋2H＋=I2＋Cl－＋H2O；滴定消耗Na2S2O3的物質(zhì)的量為0.025L×0.1000mol·L-1＝0.0025mol，根據(jù)關(guān)系式：ClO－～I(xiàn)2～2S2Oeq\o\al(2-,3)，n(NaClO)＝n(I2)＝eq\f(1,2)×0.0025mol，NaClO的含量為eq\f(\f(1,2)×0.0025mol×74.5g·mol-1,20×10-3L)≈4.66g·L-1。(5)②如果褪色后的溶液中有IOeq\o\al(－,3)，則會(huì)發(fā)生反應(yīng)：5I－＋I(xiàn)Oeq\o\al(－,3)＋6H＋=3I2＋3H2O，所以方法為取褪色后的溶液加入KI和稀硫酸，充分反應(yīng)，溶液變藍(lán)。③向I2溶液中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍(lán)色；再加入少量KI溶液后，溶液出現(xiàn)藍(lán)褐色，說(shuō)明分析正確。12．（15分）（2025·遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中）Ⅰ.次氯酸鈉溶液和二氯異氰尿酸鈉(C3N3O3Cl