(新高考)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第4章第18講氯及其化合物(含解析)

第18講氯及其化合物復(fù)習(xí)目標(biāo)1.了解氯的單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氯的單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響?？键c(diǎn)一氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用(一)氯氣的性質(zhì)1．氯氣的物理性質(zhì)氯氣是一種黃綠色，有刺激性氣味的氣體，密度比空氣的大，沸點(diǎn)－34.6℃，易液化。注意實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔(如圖所示)。2．氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖：。3．氯氣的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化性(2)從化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)Cl2的化學(xué)性質(zhì)——歧化反應(yīng)4．從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì)氯氣能以1∶2的比例溶于水中，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)。(1)氯水中存在三種平衡關(guān)系：①Cl2＋H2OHCl＋HClO②HClOH＋＋ClO－③H2OH＋＋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)的微粒不同。完成下列表格：向氯水中加入的物質(zhì)或改變的條件濃度變化平衡移動(dòng)的方向應(yīng)用可溶性氯化物c(Cl－)增大，c(HClO)減小左移①用飽和食鹽水除Cl2中的HCl②用排飽和食鹽水法收集Cl2鹽酸c(H＋)和c(Cl－)增大左移潔廁劑和“84”消毒液不宜混合使用NaOHc(H＋)減小右移用NaOH吸收多余的Cl2光照c(HClO)減小右移氯水應(yīng)避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配碳酸鈣c(H＋)減小，c(HClO)增大右移制取次氯酸濃度較大的氯水注氯水常代替氯氣進(jìn)行溶液中的實(shí)驗(yàn)。(二)次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)1．次氯酸2．漂白液3．漂白粉特別提醒如果Cl2與Ca(OH)2充分反應(yīng)，并使Ca(ClO)2成為主要成分，則得到漂粉精。1．Cl2具有很強(qiáng)的氧化性，在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑()2．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LCl2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NA()3．可以用pH試紙測(cè)定氯水的pH()4．向新制氯水中加入碳酸鈣粉末或亞硫酸鈣粉末，能增大氯水的漂白效果()5．若貯氯罐意外發(fā)生泄露，人們應(yīng)用浸有一定濃度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，在低洼處等待救援()6．漂白粉在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置，最終得到的固體產(chǎn)物為CaCO3()7．NaClO是“84”消毒液的主要成分，在使用“84”消毒液時(shí)，在空氣中放置一段時(shí)間后，漂白效果更好()答案1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.√一、氯氣的性質(zhì)及應(yīng)用1．根據(jù)下列裝置圖回答問(wèn)題：(1)裝置A、B通入干燥的Cl2后，觀察到的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________，根據(jù)現(xiàn)象可得出的結(jié)論是______________________________________________________________________________。(2)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，觀察裝置C中的現(xiàn)象是___________________________________________。(4)通入Cl2時(shí)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________________。(5)裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________________________________________。(6)裝置F的作用是_______________________________________________________________。答案(1)干燥的紅色(或裝置A中)布條不褪色，濕潤(rùn)的紅色(或裝置B中)布條褪色Cl2無(wú)漂白性，Cl2與水反應(yīng)生成的HClO有漂白性(2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO(3)溶液先變?yōu)榧t色，后褪色(4)H2O＋SOeq\o\al(2－,3)＋Cl2=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－(5)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(6)吸收氯氣，防止污染環(huán)境二、氯水性質(zhì)的多重性2．氯水中含有多種成分，因而具有多種性質(zhì)，根據(jù)氯水分別與如圖中四種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)填空(a、b、c、d重合部分代表物質(zhì)間的反應(yīng)，且氯水足量)。(1)能證明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)c過(guò)程的現(xiàn)象是______________，b過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________。(3)a過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________。答案(1)d(2)溶液中產(chǎn)生白色沉淀2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑(3)2FeCl2＋Cl2=2FeCl33．在新制飽和氯水中，若只改變某一條件，下列敘述正確的是()A．再通入少量氯氣，eq\f(cH＋,cClO－)減小B．通入少量SO2，溶液漂白性增強(qiáng)C．加入少量的碳酸鈉粉末，pH增大，溶液漂白性增強(qiáng)D．光照過(guò)程中，有氣泡冒出，溶液的導(dǎo)電性減弱答案C解析飽和氯水不能再溶解氯氣，各成分的濃度不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的濃度減小，漂白性減弱，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加入少量的碳酸鈉粉末，消耗H＋，使平衡正向移動(dòng)，HClO的濃度增大，C項(xiàng)正確；光照過(guò)程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的離子濃度增大，導(dǎo)電性增強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。三、含氯消毒劑及消毒效率比較4．二氧化氯(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：_________________。答案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：___________________________________________________________________。答案2ClO2＋2OH－=ClOeq\o\al(－,3)＋ClOeq\o\al(－,2)＋H2O5．ClO2是一種極易溶于水且?guī)缀醪慌c冷水反應(yīng)的黃綠色氣體(沸點(diǎn)：11℃)，實(shí)驗(yàn)室制備純凈ClO2溶液的裝置如圖所示：已知下列反應(yīng)：NaClO3＋HCl→NaCl＋ClO2＋Cl2＋H2O；NaClO2＋HCl→NaCl＋ClO2＋H2O；NaClO2＋Cl2→NaCl＋ClO2(均未配平)。下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)中通入的N2可用CO2或SO2代替B．b中NaClO2可用飽和食鹽水代替C．c中廣口瓶最好放在冰水浴中冷卻D．d中吸收尾氣后只生成一種溶質(zhì)答案C解析A項(xiàng)，a中通入N2的目的是氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定且不影響實(shí)驗(yàn)，可將a中產(chǎn)生的ClO2和Cl2吹出并進(jìn)入后續(xù)裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，二氧化硫具有還原性，可將ClO2、NaClO3等物質(zhì)還原，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，b中NaClO2的作用是吸收ClO2中混有的氯氣和氯化氫雜質(zhì)氣體，用飽和食鹽水可吸收氯化氫，但不能吸收氯氣，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，ClO2是一種極易溶于水且?guī)缀醪慌c冷水反應(yīng)的黃綠色氣體，故c中廣口瓶最好放在冰水浴中冷卻，有利于吸收ClO2，正確；D項(xiàng)，d中氫氧化鈉和ClO2發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaClO2和NaClO3，產(chǎn)物至少兩種，錯(cuò)誤。6．ClO2和Na2FeO4在水處理過(guò)程中分別被還原為Cl－和Fe3＋。如果以單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來(lái)表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三種消毒殺菌劑的消毒效率由大到小的順序是______＞______＞______(填化學(xué)式)。答案ClO2Cl2Na2FeO47．NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：回答下列問(wèn)題：(1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為_(kāi)_______。(2)寫(xiě)出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_____________________________________。(3)“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：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。NaClO2的有效氯含量為_(kāi)_______。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))答案(1)＋3(2)2NaClO3＋H2SO4＋SO2=2NaHSO4＋2ClO2(3)1.57解析(1)根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零，可知NaClO2中Cl的化合價(jià)為＋3價(jià)。(2)由工藝流程圖可知，“反應(yīng)”步驟中的反應(yīng)物為NaClO3、H2SO4和SO2，生成物為NaHSO4和ClO2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3＋H2SO4＋SO2=2NaHSO4＋2ClO2。(3)NaClO2在殺菌消毒的過(guò)程中被還原為Cl－，則1molNaClO2得到電子的物質(zhì)的量為4mol,1molCl2被還原為Cl－時(shí)得到電子的物質(zhì)的量為2mol，故1gNaClO2得到電子的物質(zhì)的量為eq\f(4,90.5)mol，根據(jù)“有效氯含量”的定義可知，NaClO2的有效氯含量為1.57。含氯消毒劑的計(jì)算與比較第一步確定含氯消毒劑中氯元素的化合價(jià)第二步計(jì)算含氯消毒劑中氯元素到穩(wěn)定的－1價(jià)時(shí)化合價(jià)的變化第三步確定消毒效率的表示方法；①以單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來(lái)表示消毒效率；②以單位物質(zhì)的量的氧化劑所得到的電子數(shù)來(lái)表示消毒效率第四步計(jì)算或比較含氯消毒劑的消毒效率考點(diǎn)二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．制取原理實(shí)驗(yàn)室通常用強(qiáng)氧化劑(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸制取氯氣。用MnO2制取Cl2的化學(xué)方程式：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。寫(xiě)出用Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式：①________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________。③________________________________________________________________________。答案①ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O②ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O③2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O2．制取過(guò)程(以MnO2和濃鹽酸的反應(yīng)為例，下同)3．實(shí)驗(yàn)裝置4．注意事項(xiàng)(1)反應(yīng)物的選擇：必須用濃鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時(shí)，反應(yīng)停止，故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應(yīng)。(2)加熱溫度：不宜過(guò)高，以減少HCl揮發(fā)。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。(4)尾氣吸收時(shí)，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因?yàn)槌吻迨宜泻珻a(OH)2的量少，吸收不完全。1．用MnO2和濃鹽酸制取Cl2的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4()2．含0.4molHCl的濃鹽酸與足量的MnO2共熱，能得到0.1molCl2()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．常用飽和石灰水吸收尾氣中的Cl2()6．用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)Cl2是否收集滿(mǎn)()7．用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2時(shí)，溫度不宜過(guò)高，目的是減少濃鹽酸的揮發(fā)()8．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣()答案1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.√8.√氯氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綜合1．某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知，漂白粉與硫酸溶液反應(yīng)可制取氯氣，化學(xué)方程式為Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，他們?cè)O(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置制取氯氣并驗(yàn)證其性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)該實(shí)驗(yàn)中A部分的裝置是________(填字母)。(2)裝置B中的現(xiàn)象是___________________________________________________________。(3)請(qǐng)寫(xiě)出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________，裝置E的作用是________________________________________________________________。(4)請(qǐng)幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明洗氣瓶C中的亞硫酸鈉已被氧化(簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟)：______________________________________________________________________________。(5)制取Cl2的方法有多種，若A部分的裝置是a，請(qǐng)?jiān)賹?xiě)出一種制備方法：________________________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。答案(1)b(2)溶液變藍(lán)色(3)Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋吸收多余的Cl2，防止污染空氣(4)取少量洗氣瓶C中溶液于小試管中，加入足量稀鹽酸，充分振蕩后滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成且沉淀不消失，則證明洗氣瓶C中亞硫酸鈉已被氧化(5)2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O解析(1)從化學(xué)方程式可知反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是加熱，所以應(yīng)選固液混合加熱型裝置。(2)氯氣具有強(qiáng)氧化性，與碘化鉀發(fā)生反應(yīng)：2KI＋Cl2=2KCl＋I(xiàn)2，淀粉溶液遇碘變藍(lán)色。(3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋，裝置E的作用是吸收多余的Cl2，防止污染空氣。(4)亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉，只要驗(yàn)證SOeq\o\al(2－,4)的存在就可證明亞硫酸鈉已經(jīng)被氧化，檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)的存在選用稀鹽酸和氯化鋇溶液。2．Cl2O是黃綠色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，是一種強(qiáng)氧化劑，易溶于水且會(huì)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(huì)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－120.6℃，沸點(diǎn)為2.0℃；Cl2的沸點(diǎn)為－34.6℃；HgO＋2Cl2=HgCl2＋Cl2O。回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出裝置①發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________。答案2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(2)裝置②③中盛裝的試劑依次是________________、______________。答案飽和食鹽水濃硫酸(3)通入干燥空氣的目的是____________________________________________________。答案將生成的Cl2O稀釋?zhuān)瑴p少爆炸危險(xiǎn)(4)裝置④與⑤之間不能用橡膠管連接，其目的是_________________________________。答案防止橡膠管燃燒、爆炸(5)液氨的作用是_____________________________________________________________。答案冷凝Cl2O氣體氯氣制備、凈化裝置的改進(jìn)(1)制備裝置橡皮管a的作用：使圓底燒瓶與分液漏斗內(nèi)氣壓相等，保證液體順利流下。(2)凈化裝置①長(zhǎng)頸漏斗除用于檢查裝置氣密性外，還可以檢查整套裝置是否發(fā)生堵塞。若發(fā)生堵塞，現(xiàn)象為長(zhǎng)頸漏斗中液面上升。②該裝置的作用之一是觀察氣體的生成速率。1．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．Cl2中含有的HCl雜質(zhì)通過(guò)飽和食鹽水除去(2020·全國(guó)卷Ⅰ，9B改編)B．Cl2得到電子的能力比Br2強(qiáng)(2020·江蘇，9B改編)C．電解飽和食鹽水可制取氯氣(2018·浙江11月選考，8B)D．啟普發(fā)生器也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣(2017·全國(guó)卷Ⅰ，10D)答案D解析啟普發(fā)生器不能加熱，適合塊狀固體與液體在常溫下反應(yīng)，而實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣需要加熱，且二氧化錳是粉末狀固體，故不能用啟普發(fā)生器制備氯氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．下列說(shuō)法不正確的是()A．液氯可以?xún)?chǔ)存在鋼瓶中(2019·浙江4月選考，8A)B．用同一針筒先后抽取80mL氯氣、20mL水，振蕩，氣體完全溶解，溶液變?yōu)辄S綠色(2019·浙江4月選考，11A)C．NaClO通過(guò)氧化滅活病毒(2020·全國(guó)卷Ⅰ，1B)D．碘酒可用于皮膚外用消毒(2019·全國(guó)卷Ⅲ，7D)答案B解析氯氣可溶于水，在常溫時(shí)，1體積水大約能溶解2體積氯氣，因而20mL水大約能溶解40mL氯氣，氣體大約剩余40mL未溶解，B項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2020·山東等級(jí)模擬考，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(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)①階段，參加反應(yīng)的NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2∶1B．若反應(yīng)①通過(guò)原電池來(lái)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答案C解析根據(jù)流程知，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，根據(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；由反應(yīng)①化合價(jià)變化情況，再根據(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；據(jù)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，作氧化劑，H2O2只能作還原劑，氧元素的化合價(jià)升高，不能用NaClO4代替H2O2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)②中ClO2與H2O2反應(yīng)的變價(jià)情況，ClO2作氧化劑，H2O2作還原劑，可以推出ClO2的氧化性大于H2O2，D項(xiàng)正確。4．(2020·全國(guó)卷Ⅲ，26)氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO，探究其氧化還原性質(zhì)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱(chēng)是________________________________________________，a中的試劑為_(kāi)_______________________________________________________________。(2)b中采用的加熱方式是__________，c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是_____________，采用冰水浴冷卻的目的是_______________________________________________________。(3)d的作用是____________，可選用試劑________(填字母)。A．Na2S B．NaClC．Ca(OH)2 D．H2SO4(4)反應(yīng)結(jié)束后，取出b中試管，經(jīng)冷卻結(jié)晶，_____________________________________，________________，干燥，得到KClO3晶體。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號(hào)和2號(hào)試管中，滴加中性KI溶液。1號(hào)試管溶液顏色不變。2號(hào)試管溶液變?yōu)樽厣尤隒Cl4振蕩，靜置后CCl4層顯________色?？芍摋l件下KClO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。答案(1)圓底燒瓶飽和食鹽水(2)水浴加熱Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O避免生成NaClO3(3)吸收尾氣(Cl2)AC(4)過(guò)濾少量(冷)水洗滌(5)紫小于解析(1)盛放MnO2粉末的儀器是圓底燒瓶。產(chǎn)生的氯氣中混有氯化氫雜質(zhì)，除去氯化氫需要將氣體通過(guò)飽和食鹽水。(2)b裝置的加熱方式為水浴加熱。c裝置中氯氣與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O。根據(jù)裝置b、c水浴溫度的不同推知，生成氯酸鹽時(shí)需要酒精燈加熱，生成次氯酸鹽時(shí)需要冰水冷卻，所以c中冰水浴的目的是避免氯酸鈉的生成。(3)d是尾氣處理裝置，吸收氯氣可以用硫化鈉溶液或氫氧化鈣溶液。(4)從溶液中獲得純凈氯酸鉀的操作是冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，少量冷水洗滌，干燥，此處用少量冷水洗滌的目的是降低氯酸鉀的損耗。(5)碘在四氯化碳中呈紫色；碘在水中的顏色為棕色或褐色，主要由碘的濃度決定。2號(hào)試管中溶液變棕色說(shuō)明生成I2，1號(hào)試管中沒(méi)有顏色變化，說(shuō)明沒(méi)有生成I2，由此可以判斷氯酸鉀的氧化能力小于次氯酸鈉的氧化能力。課時(shí)精練1．化學(xué)來(lái)源于生活，也服務(wù)于生活。下列有關(guān)生活中的化學(xué)知識(shí)敘述正確的是()A．氯氣和活性炭均可作漂白劑，若同時(shí)使用，漂白效果會(huì)明顯加強(qiáng)B．氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應(yīng)都能得到含氯消毒劑C．測(cè)定溶液pH的實(shí)驗(yàn)中，用干燥pH試紙測(cè)定新制氯水的pH，測(cè)定結(jié)果無(wú)影響D．潔廁靈不能與84消毒液混用，原因是兩種溶液混合產(chǎn)生的HClO易分解答案B解析A項(xiàng)，活性炭具有吸附性，可以吸附氯氣，若同時(shí)使用，漂白效果會(huì)減弱，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應(yīng)均可生成次氯酸鹽，正確；C項(xiàng)，氯水中的次氯酸具有漂白性，不能用pH試紙測(cè)定氯水的pH，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，84消毒液中的NaClO與潔廁靈中的HCl反應(yīng)生成Cl2，錯(cuò)誤。2．(2022·成都模擬)氯氣是一種很活潑的非金屬單質(zhì)，它具有較強(qiáng)的氧化性，下列敘述不正確的是()A．紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒，生成棕黃色的煙B．氯氣能與水反應(yīng)生成HClO和HCl，久置氯水最終變?yōu)橄←}酸C．純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，集氣瓶口呈現(xiàn)霧狀；光照H2和Cl2的混合氣體時(shí)，因迅速化合而爆炸D．通常狀況下氯氣能和Fe反應(yīng)，氯氣的儲(chǔ)存不能用鐵質(zhì)容器答案D解析A項(xiàng)，紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒生成氯化銅，生成棕黃色的煙，正確；B項(xiàng)，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸不穩(wěn)定，受熱分解生成氧氣和氯化氫，所以久置氯水最終變?yōu)橄←}酸，正確；C項(xiàng)，純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒生成氯化氫，發(fā)出蒼白色火焰，氯化氫結(jié)合水蒸氣產(chǎn)生鹽酸小液滴，所以集氣瓶口呈現(xiàn)霧狀，光照H2和Cl2的混合氣體時(shí)，因迅速化合而爆炸，正確；D項(xiàng)，通常狀況下氯氣和Fe不反應(yīng)，氯氣的儲(chǔ)存能用鐵質(zhì)容器，錯(cuò)誤。3．設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列各項(xiàng)中指定數(shù)目一定為NA的是()A．含2molHCl的濃鹽酸與43.5gMnO2反應(yīng)：被氧化的HCl分子數(shù)B．11.2LCl2與足量鈉反應(yīng)：轉(zhuǎn)移的電子數(shù)C．KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O中生成13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)D．1molCl2與足量NaOH反應(yīng)：氧化劑的分子數(shù)答案C解析在反應(yīng)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，若有2molHCl參加反應(yīng)，則有1molHCl被氧化，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度逐漸減小，反應(yīng)停止，所以實(shí)際上被氧化的HCl分子數(shù)小于NA，A錯(cuò)；未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，B錯(cuò)；KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O中轉(zhuǎn)移5e－，則13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2為0.6mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA，C正確；氧化劑的分子數(shù)應(yīng)為0.5NA，D錯(cuò)。4．Cl2是一種重要的工業(yè)原料，液氯儲(chǔ)存區(qū)貼有的說(shuō)明卡如下：包裝鋼瓶?jī)?chǔ)運(yùn)要求遠(yuǎn)離金屬粉末、氨、烴類(lèi)、醇類(lèi)物質(zhì)；設(shè)置氯氣檢測(cè)儀泄漏處理NaOH、NaHSO3溶液吸收下列解釋事實(shí)的方程式不正確的是()A．電解飽和食鹽水制取Cl2：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑B．氯氣用于自來(lái)水消毒：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－C．濃氨水檢驗(yàn)泄漏的氯氣，產(chǎn)生白煙：8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2D．氯氣“泄漏處理”中NaHSO3溶液的作用：HSOeq\o\al(－,3)＋Cl2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋3H＋＋2Cl－答案B解析電解飽和食鹽水制取Cl2，反應(yīng)的離子方程式為2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑，A正確；氯氣用于自來(lái)水消毒，反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，B不正確；濃氨水檢驗(yàn)泄漏的氯氣，產(chǎn)生白煙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2，C正確；氯氣“泄漏處理”中用NaHSO3溶液吸收氯氣，反應(yīng)的離子方程式為HSOeq\o\al(－,3)＋Cl2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋3H＋＋2Cl－，D正確。5．向盛有Cl2的三個(gè)集氣瓶甲、乙、丙中各注入下列液體中的一種，經(jīng)過(guò)振蕩，現(xiàn)象如下圖所示，則甲、乙、丙中注入的液體分別是()①AgNO3溶液②NaOH溶液③水A．①②③B．③②①C．②①③D．①③②答案C解析①在盛有Cl2的集氣瓶中加AgNO3溶液時(shí)，先后發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：Cl2＋H2OHCl＋HClO、AgNO3＋HCl=AgCl↓＋HNO3，隨著AgCl沉淀的生成，溶液中HCl的濃度逐漸減小，使Cl2＋H2OHCl＋HClO平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，最終使集氣瓶中的Cl2全部反應(yīng)，根據(jù)現(xiàn)象可知集氣瓶乙中加入了AgNO3溶液；②在盛有Cl2的集氣瓶中加入NaOH溶液時(shí)，Cl2與NaOH溶液反應(yīng)：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，Cl2全部被NaOH溶液吸收，生成無(wú)色的物質(zhì)，根據(jù)現(xiàn)象可知集氣瓶甲中加入了NaOH溶液；③在盛有Cl2的集氣瓶中加水時(shí)，通常狀況下Cl2在水中溶解度不大，所以液面上方的空氣中仍有部分Cl2，呈淺黃綠色；而溶于水的Cl2只能部分與水反應(yīng)：Cl2＋H2OHCl＋HClO，所以水溶液中有未參加反應(yīng)的Cl2，故水溶液也呈淺黃綠色，根據(jù)現(xiàn)象可知集氣瓶丙中加入了水。6．為探究新制氯水的性質(zhì)，某學(xué)生做了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)裝置試劑a現(xiàn)象①紫色石蕊溶液溶液先變紅后褪色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溶液溶液變紅由上述實(shí)驗(yàn)可得新制氯水的性質(zhì)與對(duì)應(yīng)的解釋或離子方程式不相符的是()A．實(shí)驗(yàn)①說(shuō)明新制氯水中含有H＋、HClOB．實(shí)驗(yàn)②發(fā)生的反應(yīng)為HCOeq\o\al(－,3)＋HClO=ClO－＋CO2↑＋H2OC．實(shí)驗(yàn)③說(shuō)明新制氯水中有Cl－，發(fā)生的反應(yīng)為Cl－＋Ag＋=AgCl↓D．實(shí)驗(yàn)④說(shuō)明氯氣具有強(qiáng)氧化性，發(fā)生的反應(yīng)為Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋答案B解析紫色的石蕊溶液變紅，有H＋存在，后褪色，有HClO，A正確；碳酸的酸性比HClO的酸性強(qiáng)，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理，正確的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，B錯(cuò)誤；新制氯水中有Cl－，和銀離子反應(yīng)生成白色沉淀，C正確；Cl2具有強(qiáng)氧化性，可以氧化亞鐵離子，D正確。7．部分含氯物質(zhì)的分類(lèi)與相應(yīng)氯元素的化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)與d、a與e均能反應(yīng)得到bB．c為一種新型自來(lái)水消毒劑，c代替b的原因是c不屬于危險(xiǎn)化學(xué)品C．b的水溶液中加入CaCO3，可以增加d的產(chǎn)量D．e的固體可用于實(shí)驗(yàn)室制O2答案B解析根據(jù)價(jià)類(lèi)二維圖可知：b、c、d分別為Cl2、ClO2、HClO，a、e可以為HCl、KClO3。根據(jù)氧化還原反應(yīng)歸中規(guī)律，HCl與HClO、HCl與KClO3在酸性條件下發(fā)生歸中反應(yīng)，均可以得到Cl2，故A正確；ClO2為一種新型自來(lái)水消毒劑，代替Cl2的原因是它的殺菌、消毒的能力更強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；Cl2的水溶液里存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入CaCO3，與HCl反應(yīng)，使平衡向右移動(dòng)，HClO的產(chǎn)量增多，故C正確；e若為KClO3，它的固體可用于實(shí)驗(yàn)室制O2，故D正確。8．(2022·南通市啟東中學(xué)月考)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()A．Cl2和水反應(yīng)的離子方程式為H2O＋Cl2Cl－＋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－答案D解析A項(xiàng)，Cl2和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，反應(yīng)的離子方程式為H2O＋Cl2Cl－＋HClO＋H＋，正確；B項(xiàng)，2FeCl3＋Fe=3FeCl2，鐵屑的作用是將FeCl3還原為FeCl2，正確；C項(xiàng)，氯化亞鐵吸收氯氣生成氯化鐵，離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋，正確；D項(xiàng)，ClO－能把Fe2＋氧化為Fe3＋，F(xiàn)e2＋、ClO－不能大量共存，錯(cuò)誤。9．(2022·廣州市高三模擬)我國(guó)推行的新型冠狀病毒防治方案，明確指出應(yīng)當(dāng)使用含氯消毒液進(jìn)行消毒。氯氣與冷燒堿溶液反應(yīng)可制得“84”消毒液，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．甲中盛放的試劑可以是高錳酸鉀固體B．乙中可采用熱水浴，有利于加快反應(yīng)速率C．在甲、乙之間加入飽和食鹽水洗氣，可提高NaOH利用率D．在乙之后再連接NaOH溶液吸收尾氣，更加符合綠色化學(xué)思想答案B解析A項(xiàng)，高錳酸鉀和濃鹽酸常溫下反應(yīng)可以制取氯氣，沒(méi)有加熱裝置，所以甲中盛放的試劑可以是高錳酸鉀固體，正確；B項(xiàng)，氯氣與冷燒堿溶液反應(yīng)可制得“84”消毒液，所以乙中不可采用熱水浴，會(huì)有其他反應(yīng)發(fā)生，會(huì)生成雜質(zhì)氯酸鈉，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在甲、乙之間加入飽和食鹽水洗氣，可以除去濃鹽酸揮發(fā)出來(lái)的氯化氫氣體，可提高NaOH利用率，正確；D項(xiàng)，氯氣有毒，不能隨意排放到大氣中，所以在乙之后再連接NaOH溶液吸收尾氣，更加符合綠色化學(xué)思想，正確。10．含氯消毒劑在新冠肺炎疫情防控中發(fā)揮了巨大作用。實(shí)驗(yàn)室中利用如圖裝置模擬制備“84”消毒液(有效成分為NaClO)，下列說(shuō)法不正確的是()A．為除去Cl2中的HCl，裝置a中的試劑為飽和Na2CO3溶液B．盛放濃鹽酸的儀器是分液漏斗C．裝置b中，采用冰水浴冷卻有利于NaClO的生成D．裝置c的作用是吸收尾氣答案A解析A項(xiàng)，為除去Cl2中的HCl，裝置a中的試劑為飽和NaCl溶液，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，盛放濃鹽酸的儀器是分液漏斗，正確；C項(xiàng)，裝置b中，采用冰水浴冷卻有利于NaClO的生成，防止溫度高時(shí)產(chǎn)生副產(chǎn)品NaClO3，正確；D項(xiàng)，裝置c的作用是吸收尾氣，防止污染空氣，正確。11．(2022·鄭州高三調(diào)研)實(shí)驗(yàn)室中利用MnO2制備干燥的Cl2及少量氯水并收集Cl2，下列圖示裝置和原理不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．連接圖1、圖2裝置，向分液漏斗中注水，打開(kāi)K1，關(guān)閉K2，檢查裝置氣密性B．圖1裝置中，滴加濃鹽酸，點(diǎn)燃酒精燈，可制備Cl2C．可通過(guò)圖2裝置干燥并收集一定量的Cl2D．連接圖1、圖3裝置，打開(kāi)K1，點(diǎn)燃酒精燈，可制備少量氯水答案A解析檢查裝置的氣密性利用的是在裝置內(nèi)形成氣壓差而產(chǎn)生明顯的現(xiàn)象來(lái)判定的，圖1中為恒壓漏斗，注水后無(wú)論氣密性是否良好，水都能順利流下，不能檢查裝置的氣密性，故A符合；圖1裝置中，濃鹽酸與二氧化錳在加熱的條件下反應(yīng)可制備Cl2，故B不符合；飽和食鹽水除去氯氣中的HCl氣體，濃硫酸除去水蒸氣，故可通過(guò)圖2裝置干燥并收集一定量的Cl2，故C不符合；連接圖1、圖3裝置，打開(kāi)K1，點(diǎn)燃酒精燈，制備氯氣，氯氣進(jìn)入水中，可制備少量氯水，故D不符合。12．二氧化氯(ClO2)是國(guó)際上公認(rèn)的高效消毒滅菌劑，對(duì)酸性污水中的Mn2＋也有明顯的去除效果，其反應(yīng)原理為ClO2＋Mn2＋→MnO2↓＋Cl－(部分反應(yīng)物和產(chǎn)物省略、未配平)，下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A．工業(yè)上可用更為廉價(jià)的Cl2來(lái)代替ClO2B．利用該原理處理含Mn2＋的污水后溶液的pH增大C．該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5D．理論上處理含1molMn2＋的污水，需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的ClO28.96L答案D解析用ClO2處理酸性污水中的Mn2＋，反應(yīng)的離子方程式為2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O=5MnO2↓＋2Cl－＋12H＋，所以處理后溶液的pH減小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為MnO2，還原產(chǎn)物為Cl－，由反應(yīng)的離子方程式可知，二者的物質(zhì)的量之比為5∶2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由反應(yīng)的離子方程式可知，處理1molMn2＋需要eq\f(2,5)molClO2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為8.96L，故D項(xiàng)正確。13．ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑，濃度過(guò)高時(shí)易發(fā)生分解，常將其制備成NaClO2固體以便運(yùn)輸和貯存。過(guò)氧化氫法制備N(xiāo)aClO2的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：已知：①2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O。②ClO2的熔點(diǎn)為－59℃，沸點(diǎn)為11℃，H2O2的沸點(diǎn)為150℃。③當(dāng)溫度低于38℃時(shí)，NaClO2飽和溶液中析出的晶體是NaClO2·3H2O；當(dāng)溫度在38～60℃時(shí)，析出NaClO2；溫度高于60℃時(shí)，NaClO2分解。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)當(dāng)儀器組裝完畢后，有同學(xué)認(rèn)為：關(guān)閉彈簧夾K1和K2，取下X上端的玻璃塞，加入一定量的水后塞上玻璃塞，再打開(kāi)X下端的活塞?？梢詸z查裝置的氣密性。請(qǐng)判斷該方法能否檢查裝置氣密性，并說(shuō)明理由：____________________________________________。(2)Cl－對(duì)ClO2的生成有一定催化作用。反應(yīng)開(kāi)始時(shí)在三頸燒瓶中加入少量鹽酸，ClO2的生成速率會(huì)大大提高，并產(chǎn)生微量氯氣。該過(guò)程經(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＋。(3)C中將裝置浸入冰水浴中的作用是_______________________________________。(4)若實(shí)驗(yàn)室采用如圖乙所示的裝置從C中的溶液中獲得NaClO2晶體，則需要在該裝置的Y處增加一個(gè)設(shè)備。①采用上述裝置濃縮NaClO2溶液的操作稱(chēng)為_(kāi)_________。②水浴加熱的溫度最好控制在__________(填字母)℃左右。A．40B．55C．70D．100③裝置中毛細(xì)玻璃管的作用是_____________________________________________。④當(dāng)蒸餾燒瓶中出現(xiàn)大量晶體后，________(填操作)，用38～60℃熱水洗滌晶體，干燥后得到產(chǎn)品。(5)產(chǎn)品純度的測(cè)定：稱(chēng)取mg產(chǎn)品配成250mL溶液，取25.00mL溶液加入足量的KI和稀H2SO4，充分反應(yīng)后加入指示劑，用cmol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為VmL，則產(chǎn)品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________%。答案(1)不能，恒壓滴液漏斗的支管能夠平衡氣壓，不管裝置是否漏氣，恒壓滴液漏斗中的水都能滴入三頸燒瓶中，所以該方法不能檢查裝置氣密性(2)2ClOeq\o\al(－,3)＋2Cl－＋4H＋=Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O(3)增大ClO2的溶解度使其充分反應(yīng)，并防止溫度過(guò)高使H2O2、NaClO2分解(4)①減壓蒸餾②B③產(chǎn)生氣化中心，防止溶液暴沸④趁熱過(guò)濾(5)eq\f(181cV,8m)解析(1)裝置中X為恒壓滴液漏斗，恒壓滴液漏斗的支管能夠平衡氣壓，不管裝置是否漏氣，恒壓滴液漏斗中的水都能滴入三頸燒瓶中，所以該方法不能檢查裝置氣密性。(2)Cl－存在時(shí)會(huì)催化ClO2的生成，根據(jù)第二步反應(yīng)可知產(chǎn)生氯離子，因此第一步是消耗氯離子，離子方程式為2ClOeq\o\al(－,3)＋2Cl－＋4H＋=Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O。(3)C中將裝置浸入冰水浴中可以增大ClO2的溶解度使其充分反應(yīng)，并防止溫度過(guò)高使H2O2、NaClO2分解。(4)①由于是濃縮NaClO2溶液，則餾出物是水，而NaClO2易分解，故上述裝置濃縮NaClO2溶液的操作為減壓蒸餾。②因?yàn)闇囟雀哂?0℃時(shí)，NaClO2分解，故應(yīng)選擇60℃以下，為了促進(jìn)H2O蒸出，溫度不宜太低，故選擇55℃。③裝置中毛細(xì)玻璃管可以產(chǎn)生氣化中心，防止溶液暴沸。④當(dāng)溫度低于38℃時(shí)，NaClO2飽和溶液中析