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文档简介

从海水中获得的化学物质

第一单元氯卷及氯的化合物

【课标要求】1.结合其实际情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯及其主

要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。

2.结合实例认识氯及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、

实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环

境保护中的重要价值。

夯・必备知识

一、氯气的发现与制备

1.氯气的实验室制法

(1)制取原理

实验室通常用强氧化剂KMnCU、匕5。7、KCQ、MnO2等氧化浓盐酸制取氯气。

用MnO2制取Ch的化学方程式:MnO2+4HCl(浓)=^=MnCb+C12t+2H2O。

(2)实验装置

除HC1除HQ(g)吸收多

气体余氯气

发生装置净化装置收集装置尾气吸收装置

(3)制取流程

|发生装置1固体+液体A气体

用饱和食盐水除去HC1气体,再用这

|净化方法上

硫酸除去水蒸气

①C12的密度比空气大,可用向上排

空气法收集

I收集方法!■

②Cl,能溶于水,但在饱和食盐水中的

溶解度较小,可用排饱和食盐水法收集

|「①用湿涧的淀粉-KI试纸,试纸变蓝

验其方法卜一②用湿涧的品红试纸,试纸褪色

L③根据氯气的颜色

尾.处理(一多余的5须用强碱溶液(如INaOH溶液)

------吸收

I提醒

❶实验结束后,先使反应停止并排出残留的C12后,再拆卸装置,避免污染空气。

❷尾气吸收时,用NaOH溶液吸收C12,不能用澄清石灰水吸收。

2.氯气的工业制法

(1)氯碱工业:以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业。

(2)氯气生产的化学原理

①电解装置和现象

石墨棒上产生

一k黄绿色气体

铁棒上产

生无色气体一工氢氧化

钠溶液

饱和食盐水

②电解原理:电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O^^2NaOH+H21

-FCl?to

【诊断1】判断下列叙述的正误(正确的划“J”,错误的划“X”)。

(1)含4moiHC1的浓盐酸与足量Mn02反应,可制备22.4LCb(X)

(2)用饱和NaHCCh溶液除去Ch中混有的HC1(X)

(3)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验02是否收集满(X)

二、氯气的性质及应用

1.氯气

(1)物理性质

颜色状态气味密度溶解性特性

黄绿色气体刺激性比空气大1体积水溶解约2体积C12易液化

(2)化学性质

①从氯的原子结构认识氯气的氧化性

Clfl7)2)?7一得,一C1-⑪4

与Fe(化学方程式,下同)2Fc+3cL

金属「=2FeCl3,棕褐色烟

单质.....>/物好eC%而不受FeCl

-与Cu:CU+C12=CUCL,棕黄色烟

-与七:氏+C1普2HCI,苍白色火焰;

氧非金属

化出现白雾

单质

一能将P、Si氧化为PCI、、PC1S;SiCI,

-与碘化钾溶液:C1.,+2KI=2KCI+L

-与水溶液:

还原性SO?CL+SOJ+2HJO=H2SO,

化合物+2HC1

1

-与FeCL溶液:CL+2FeCl2=2FcC)3

②从化合价的角度认识C12的歧化反应

C12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。

网d5—化学方程式:0产-0=HC1+HC1O

Ik『碱「与烧碱:Cl2+2NaOH=NaCI+NaClO+H2O

圆制漂白粉:2clz+2Ca(OH)2-CaC'+

Ca(ClO)2+2H2O

|提醒

❶C12与变价金属反应,均生成高价态的金属氯化物。

❷1molCh与冷的碱液反应转移NA个电子,但1molCh与水反应时转移电子数

小于NA。

2.氯水的成分和性质——从平衡的角度理解

⑴氯水

氯气能溶于水(1:2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。

(2)氯水中的三种平衡关系

①CI2+H2OHC1+HC10

②HC10H++C1CT

③H2OH'+OIT

(3)氯水的成分

三也0

分(Cl2

子一

LHCIO

(4)性质的多重性

能用pK试纨测负水的pH

「Cl2T氧化性I能够氧化Fe2+、B「I-等

-Cl-[生成沉淀H加入AgNO:,溶液产生白色沅裾)

制ucc不稳在强光照射下新制氯水中有

-HCI0「定性气泡产/

水」使湿润的有色布条或品红溶

-HClof漂白性卜]'液褪色——

,使紫色石蕊溶液先变红后褪五

氏T酸性出加活泼金属、碳酸盐等产生

气泡

3.次氯酸和次氯酸盐

(1)次氯酸(HC10)

酸性弱于碳酸

使湿润的有

|弱酸性一见光分解

色布条褪色不稳

氯水应装在棕

用作消毒剂、定性

|结构式一色试剂瓶中并

漂白剂

H—O—CI放于阴暗处

①不稳定性

次氯酸见光分解反应的化学方程式为2HC1O^^2HC1+O2t。

②强氧化性

能使某些染料和有机色素褪色,可用作棉、麻和纸张的漂白剂;可用于自来水的

杀菌、消毒。

③弱酸性

向NaClO溶液中通入少量CCh,发生反应的离子方程式为CIO+H2O+

C02=HC10+HC0JO向NaClO溶液中通入CO2(不论是少量还是过量),均生成

HCO5'和HC1O。原因是酸性:H2CO3>HC1O>HCO?O

(2)次氯酸盐

①“84”消毒液

有效成分NaCIO

'84,

消制备原理

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

液水解显理性

用途

杀菌、消毒

②漂白粉

成分,主要成分Ca(C10)2,CaCl2,有效成分

制取Ca(C10)2

^2Ca(OH)2+2Cl,,=Ca(ClO).,+CaCl,+2H.,O

化学-------------------------------------

坦L水解呈碱性,具有强氧化性

失效

篇Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO31+2HC1O

~~*HC1O分解:2HC1O型B2HC1+O2f

|提醒一

向Ca(C10)2溶液中通入SO2,生成的是CaSCU而不是CaSCh。

【诊断2】判断下列叙述的正误(正确的划“J”,错误的划"X”)0

(1)氯气可使湿润的红色布条褪色,所以氯气具有漂白性(X)

(2)工业上,利用Cb与石灰水反应制取漂白粉(X)

(3)标准状况下,11.2LC12与水充分反应转移电子数为O.57VA(X)

⑷“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同,都是利用强氧化性(J)

三、卤族元素、卤素离子的检验

1.漠、碘单质的物理性质

性质BF2h

颜色深红棕色紫黑色

状态液体固体

水中溶解度不大,橙色溶解度不大,黄色

溶解性及

有机溶

溶液颜色易溶,橙纽色易溶,紫红色

剂中

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,如漠与铁反应生成FeBn,但I2与与反应生成Feb。

HF是弱酸,其他均为强酸

«-、、、

(2)都能与H2反应生成HX(X代表FCkBr、I)。

(3)都能与水反应:X2+H2OHX+HXO(X代表Cl、Br、I)o

(4)都能与碱溶液反应。

3.卤素单质性质的递变性

F2CI?Br2L

师岳淡黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色、巾柘布为

颜色-------------------------------»逐渐加馀

熔、沸点气体•气体•液体一眸f逐渐升高

密度一逐渐增大

氧化性一逐渐遮弱

与H2化合由易到难

4.卤素性质的特殊性

(1)F无正价,F2与H2反应在暗处即爆炸,F2与水剧烈反应,化学方程式:2F2+

2H2O=4HF+O2。

(2)Bn是常温下唯一呈液态的非金属单质;液浸通常用水封保存,不能用橡胶塞。

(3)CaX2中只有CaF2难溶于水,其他均易溶于水,AgX中只有AgF易溶于水,其

他均难溶于水。

5.卤素离子的检验

(l)AgNO3溶液——沉淀法

滴力UAgNCh溶液

未知液和稀硝酸~

[白色沉淀,则有Q二

生成|淡黄色沉淀,则有国二

[黄色沉淀,则有匚

(2)置换——萃取法

加适量新制饱和氯水加入CC14(下层)

未知液或汽湎IE层厂有机层呈

振荡、静置

红棕色或橙红色,表明有Ei二

紫色、浅紫色或紫红色,表明有匚

(3)氧化——淀粉检验「

未知液一一皿适量机嘿3邕水1一一课落蓝色溶液,表明有I

【诊断31判断下列叙述的正误(正确的划“J”,错误的划"X”)0

(1)加碘盐能使淀粉变蓝(X)

(2)向无色溶液中滴加氯水和CC14,振荡,静置,下层溶液显紫色说明原溶液中有

E)

(3)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸(X)

⑷类比Fe与Ch的反应判断Fe与12反应时生成Feb(X)

提二关键能力

考点一氧及其化合物的性质与应用

题组一氯气及含氯化合物的性质

1.如图所示。若关闭阀门I,打开阀门H,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.①②③B.②③④

C.①②④D.①③④

答案D

解析C12与H20反应生成的HC10具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有

色布条褪色,可能有两个原因:一是甲瓶中溶液将C12干燥,二是甲瓶中溶液能

吸收C12。浓H2s04吸水,Na2s03溶液、饱和NaHCCh溶液都能与Cb发生反应。

2.某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOHo下列用来解释事实的

方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)()

A.该消毒液可用NaOH溶液吸收C12制备:

Ch+20H=C10-+CI+H2O

B.该消毒液的pH约为12:CIO+H2OHC10+0H

C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HC1)混用,产生有毒Ch:2H++Cr+C10-

=Cht+H2O

D.该消毒液加白醋生成HC10可增强漂白作用:CH3co0H+C10=HC10+

CH3COO

答案B

解析NaClO的制备为Ch与NaOH溶液反应:Ch+20H=C10~+cr+H20,

故A项合理;NaClO饱和溶液的pH为11,该消毒液中溶液的pH为12,是由于

消毒液中还含有少量的NaOH,故B项不合理;该消毒液与洁厕灵混用会发生氧

化还原反应:2H++C1+ClCr==C12t+H2O,故C项合理;因为醋酸的酸性比

次氯酸的酸性强,发生反应:CH3COOH+CIO=CH3COO+HC10,HC10浓

度增大,漂白性增强,故D项合理。

题组二氯水的成分与性质

3.氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质,下列结

论正确的是()

A.加入有色布条,片刻后有色布条褪色,说明有Cb存在

B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有C12存在

C.加入AgNCh溶液,生成白色沉淀,说明有C12存在

D.加入NaOH溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有HC10存在

答案B

解析A项,氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HC10具有强氧化性;

C项,与AgNCh溶液反应生成白色沉淀,说明有C1存在;D项,因Cb、HC1

和HC10均能与NaOH溶液反应,所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明

其中有HC10存在。

4.(2021.延边模拟)用数字化的实验技术分析氯水在光照过程中微粒成分的变化,

下面关系图不合理的()

s

H

d

s

w

¥

M

答案D

解析A.氯水中含有次氯酸,次氯酸见光分解生成盐酸和氧气,溶液酸性增强,

所以随着时间的增长pH减小,故A正确;B.氯水中含有次氯酸,次氯酸见光分

解生成盐酸和氧气,所以随着时间增长氯离子浓度增大,故B正确;C.氯水中含

有次氯酸,次氯酸见光分解生成盐酸和氧气,所以随着时间增长氧气的体积分数

增加,故C正确;D.氯水中含有次氯酸,次氯酸见光分解生成盐酸和氧气,次氯

酸不断分解,所以随着时间增长次氯酸浓度逐渐减小,最后为0,故D错误。

I易错提醒

氯水的组成与性质应用中常见误区

❶氯水中因HC1O见光分解,随着HC1O的消耗,最终成为盐酸,故久置氯水酸

性增强,无漂白性,因此,氯水要现用现配。

❷C12尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,湿润C12具有漂白性的原因是C12与

水反应生成了强氧化性的HClOo

考点二氧气的实验室制法

【典例】(202。全国卷HI)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化

工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KC1O3和NaClO,探究其氧

化还原性质。

abed

回答下列问题:

⑴盛放MnCh粉末的仪器名称是,a中的试剂为o

⑵b中采用的加热方式是oc中化学反应的离子方程式是

采用冰水浴冷却的目的是o

(3)d的作用是,可选用试剂(填标号)。

A.Na2sB.NaCl

C.Ca(OH)2D.H2SO4

(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,,,干燥,得到

KC103晶体。

(5)取少量KC103和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。

1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入CC14振荡,静置后CC14层

显________色。可知该条件下KC1O3的氧化能力(填“大于”或“小

于“)NaClO。

答案(1)圆底烧瓶饱和食盐水

(2)水浴加热CL+2OH=C1CT+C「+H2O避免生成NaCKh

(3)吸收尾气(CI2)AC

(4)过滤少量(冷)水洗涤

⑸紫小于

解析(1)由装置图可知,盛放MnCh粉末的仪器是圆底烧瓶;浓盐酸与二氧化镒

在加热条件下反应制取氯气,制取的氯气中会混有杂质氯化氢和水蒸气,a中的

试剂是饱和食盐水,可以除去杂质氯化氢。(2)b中采用的加热方式是水浴加热。c

中氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Ch

+2OH=cr+C1O+H2O;因为氯气与热的氢氧化钠溶液反应会生成氯酸钠,

为防止生成氯酸钠,该反应需在冰水浴冷却的条件下进行。(3)氯气有毒,能污染

空气,反应完剩余的氯气要进行尾气吸收,d的作用是吸收尾气(C12),因为C12

可和Na2s发生反应Cb+Na2s=2NaCl+SI,故可用Na2s溶液吸收Ch,A项

正确;氯气与氯化钠不反应,不能用氯化钠溶液吸收,B项错误;因Cb可和Ca(OH)2

发生反应2c12+2Ca(OH)2=CaC12+Ca(C10)2+2H2O,故可用Ca(0H)2溶液吸收

Ch,C项正确;氯气与H2s04不反应,不能用H2s04吸收,D项错误。(4)冷却

结晶后要进行过滤,使晶体和液体分离,过滤得到的晶体要用少量冷水洗涤,防

止氯酸钾溶解损失,洗涤后干燥就得到氯酸钾晶体。(5)2号试管溶液变棕色说明

发生了氧化还原反应,碘离子被氧化成单质碘,单质碘易溶于四氯化碳,碘的四

氯化碳溶液呈紫色。同一还原剂(KI)和不同氧化剂作用,氯酸钾不与KI反应,次

氯酸钠能与KI反应,说明氧化性氯酸钾小于次氯酸钠。

|名师点拨,一

氯气制取装置的创新考查

气体发生装置净化装置干燥装置尾气吸收装置

000°

NaOH溶液

000

①用KMnO"弋替MnO?,①装置中长颈漏斗①用固体干燥剂CaC%①对于极易溶于水的

常温卜,即可反应,故不的作用除用于检查或P,0,同样能吸收Cl2中气体(如NH*、HCI、

需要:酒精灯加热,反应装置气密性外,还的水蒸气,但不能使用HBr、HI等),要设置

原理为2KMnO,+16HCl可以检查整套装置碱石灰作干燥剂,原因防倒吸装置.

(浓)=2KCl+2MnCl2+是否发生堵塞(若装是C%能与碱石灰反应②该防倒吸装置中的

5C1/+8H.O置某一位置堵塞,②若用干燥管代替U形倒扣漏斗边缘要刚好

②图中橡皮管a的作用是则长颈漏斗中的液管(见下图):和液面接触,不能将

使分液漏斗和圆底烧瓶而可能会迅速上升)。整个漏斗都浸入到液

a-

中的气压相等,便于分②该装置的作用之面下CNH,一

液漏斗中的液体流下一是观察气体的生无水氯化钙③防倒(或HC1)

成速率则要求气体的流向为a吸装置

管进气,b管出气还有:

【题组训练】

1.(2020.广州天河三模)实验室制备一瓶纯净氯气的反应装置如图所示。关于实验

操作或叙述正确的是()

浓盐酸

A.a中圆底烧瓶中需加入碎瓷片

B.b、c中所盛试剂依次为浓硫酸、饱和食盐水

C.d中黄绿色气体从下往上逐渐充满整个集气瓶

D.e中NaOH溶液可用浓氨水代替

答案C

解析Mn02为固体,可以起到防止暴沸的效果,不需要另外加碎瓷片,A错误;

干燥气体应在除去HC1之后,故b、c中所盛试剂依次为饱和食盐水、浓硫酸,B

错误;浓氨水会挥发出氨气,污染空气,D错误。

2.氯乙酸(CH2cleOOH)是重要的分析试剂和有机合成中间体。一种制备氯乙酸的

方法为CH3coOH+CI290土湍。©CH2cleOOH+HCL已知:P©3易水解。学习

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、KMnO4

B.②的作用为除去Ch中的HC1

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HC1生成

答案A

解析①中若用浓盐酸与MnCh混合制取C12需要加热条件,而用浓盐酸与

KMnCU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,

试剂Y是KMnCU,A正确;用浓盐酸与KMnCU反应制取Cb中含有水蒸气,由

于PC13易水解,所以Cb在进入装置③制取CH2cle00H之前需要干燥处理,则

②中试剂为干燥剂浓硫酸,B错误;乙酸与C12在PC13催化下加热95℃制取得到

氯乙酸,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储可得氯乙酸,C错误;未反应的C12及反应产生的

HC1气体在④中都能与AgNCh溶液反应产生AgCl白色沉淀,因此不能根据④中

出现白色沉淀判断有HC1生成,D错误。

考点三卤族元素、卤素离子的检验

【题组训练】

1.下列有关卤素的说法错误的是()

A.从HF、HC1、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、HC1、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,4E+02+2H2O=2l2+40H

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;b在KI溶液中存在平

衡12+「E,可使其溶解度增大,D正确。

2.下列叙述中不正确的是()

A.能使湿润的淀粉一KI试纸变成蓝色的物质一定是Ch

B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液

C.某溶液加入CC14,CC14层显紫色,证明原溶液中存在12

D.某浅黄色的滨水,加入CC14振荡静置后,下层显橙红色

答案A

解析还有很多氧化剂(如HN03、03等)能将「氧化为L,A项错误;碘单质的

CC14溶液显紫红色,C项正确;CC14的密度比水大,下层显橙红色,D项正确。

3.某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确

的是()

浸即个液浸有淀粉-K1溶液

的棉弊的棉花球

-&10==;]

EF

NaOH溶液

G

A.E处棉花球变成黄色,说明Ck的氧化性比Bn强

B.F处棉花球变成蓝色,说明Br2的氧化性比12强

C.E处发生反应的离子方程式为。2+2Br=2C1+Br2

D.G装置中NaOH溶液与CI2反应的离子方程式为201r+C12=C10"+C广+H2O

答案B

解析在F处,可能是未反应完的Cb与KI发生反应置换出L,使淀粉变蓝色,

不能说明Bn的氧化性比12强。

|规律方法,

“碘盐”中“碘”的检验方法

“碘盐”中的“碘”是碘酸钾(KI03),利用反应:IO,+5「+6H-=3l2+3H2O,

生成的I2遇淀粉变蓝色检验。其实验操作方法:

①向洁净试管中加入少量袋装食盐,并加入适量白醋使其溶解,②用玻璃棒蘸取

①中的少量液体滴到淀粉一KI试纸上,若观察到试纸变成蓝色,则说明该袋装食

盐为加“碘”食盐。

微专题6疫情防控中的含氧消毒剂

在防控新型冠状病毒期间,含氯消毒剂功不可没,常用的含氯消毒剂有“84”消毒

液、漂白粉、消毒粉、含氯消毒剂泡腾片、二氧化氯等。

【进阶学习】

形形色色的含氯消毒剂

1.“84”消毒液

(1)是一种以次氯酸钠为主的高效消毒剂,主要成分为次氯酸钠(NaClO)。为无色

或淡黄色液体,有效氯含量通常为5.5%〜6.5%。

(2)“84”消毒液一般通过C12与NaOH反应制得,C12+2Na0H=NaCl+NaC10+

H20,反应产物中的次氯酸钠是消毒液的主要成分。遇盐酸发生化学反应,较低

的pH下释放氯气:HC1O+HC1=C12t+H20,“84”消毒液需要避光保存,在光

照下,它按下式分解:2HC10逃瞠2HC1+O2t0

2.漂白粉、漂白粉精

⑴漂白粉是氢氧化钙、氯化钙、次氯酸钙的混合物,有效成分是次氯酸钙

[Ca(C10)2],有效氯含量为30%〜38%。漂白粉是由氯气与氢氧化钙(消石灰)反应

而制得。漂白粉露置在空气中失效:Ca(C10)2+H2O+CO2=CaCO3I+2HC1O,

光昭

2HC1O^^2HC1+O2to

(2)漂白粉精又名高效漂白粉,主要成分是次氯酸钙,根据生产工艺的不同,还含

有氯化钙或氯化钠及氢氧化钙等成分,有效氯含量为56%〜60%。

3.二氧化氯

C1O2是安全、无毒的绿色第四代消毒剂,对于新型冠状病毒具有很强的杀灭作用,

而且可以快速地抑制病毒当中的蛋白质合成来破坏病毒,杀灭病毒。

常见的制备方法有以下几种:

2NaC103+SO2+H2so4=2C1O2+2NaHSO4

2NaClCh+Na2s2。8=2002t+2Na2sO4

5NaC102+4HC1=4C1O2t+5NaCl+2H2O

Ch+2NaC102=2C1021+2NaCl

【典例】NaCKh是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产

工艺如下:

NaC10:1食盐水

硫酸、_L.(―L,(―.............—,NaClO,

T反CIO2T电蝌T结晶、干燥卜产n-

2~1,n,

施]।尾一吸收4成品液

NaHSO,NaOH,H2O2

回答下列问题:

(DNaCICh中C1的化合价为。

⑵写出“反应”步骤中生成C1O2的化学方程式

(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C102。此吸收反应中,氧化剂与

还原剂的物质的量之比为,该反应中氧化产物是o

(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Cb的氧化能力。NaCKh的有效氯含量为o

(计算结果保留两位小数)

答案(1)+3(2)2NaC103+H2SO4+SO2=2NaHSO4+2C1O2

(3)NaOH溶液Na2c03溶液C105(或NaCICh)(4)2:1O2(5)1.57

解析由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:

2NaC10a+SO2+H2so4=2C1O2+2NaHSO4。该题难点之一是判断出电解食盐水

并加入C102,产物有NaC102和C12生成,由于阴极发生还原反应,所以应该是

C102在阴极被还原生成NaC102,难点之二是判断尾气吸收过程中的氧化剂C102

与还原剂H2O2,无需配平氧化还原反应方程式,只根据反应中得失电子守恒求得

其比值为2:1。

【专题精练】

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.用明矶作净水剂

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

解析铝离子水解生成胶体,具有疏松多孔的结构,能吸附水中悬浮物并使之沉

降,可用明矶作净水剂,A正确;铜离子是重金属离子,能使蛋白质变性,用硫

酸铜作杀藻剂,B正确;氯化钠溶液呈中性,不能作pH调节剂,C错误;次氯

酸钠具有强氧化性,可作消毒剂,D正确。

2.(2021.东营质检)二氧化氯(C1O2)是一种黄绿色易溶于水的气体,是一种安全无毒

的绿色消毒剂,常用于饮用水消毒。下列有关。02制备与杀菌的说法不合理的是

A.NaCICh在酸性条件下歧化生成C102和NaCl,则〃(氧化剂):〃(还原齐4)=1:4

B.ClCh在强碱性环境中使用失效,可能的原因是2C1O2+20H=C107+CIO2+

H2O

C.可用饱和食盐水除去C102中的NH3

D.C102的消毒效率(单位质量的氧化剂得到的电子数)是Ch的2.63倍

答案C

解析A项,酸性条件下C105发生岐化反应,生成C「和C102,可写出方程式:

4H^+5C102=Cr+4C1021+2H2O,显然氧化剂与还原剂的物质的量之比为

1:4,正确;B项,方程式符合歧化反应化合价的变化,正确;C项,CKh易溶

于水,显然不能用饱和食盐水除杂,错误;D项,-T——心2.63,正确。

方X2

I练工高考真题

1.(双选)下列说法正确的是()

A.(2021・广东卷)用84消毒液对图书馆桌椅消毒,原因是消毒剂具有氧化性

B.(2021.湖南卷)净化实验室制备的Ch的方法是将气体依次通过盛有饱和NaCl溶

液、浓硫酸的洗气瓶

C.(2021•浙江1月选考)NaClO溶液与CO2反应生成NaHCCh和HC1O,则NaClO

溶液与SO2反应生成NaHSO.3和HC1O

D.Q021.浙江6月选考)工业上用电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气

答案AB

解析“84”消毒液的有效成分是NaClO,它与空气中的CO2反应生成强氧化性的

HC1O,因此能杀菌消毒,A项正确;实验室用MnCh和浓盐酸共热制备C12,其

中含有的杂质气体是HC1和水蒸气,用饱和食盐水和浓H2sCU依次除去HC1和水

蒸气,B项正确;NaClO具有强氧化性,能与S02发生氧化还原反应,故NaClO

溶液与SO2反应生成Na2sO4而不是NaHSCh,C项错误;工业上用电解饱和食盐

水制取CL,其他产物是NaOH和H2,而不是单质钠,D项错误。

2.下列说法不正确的是()

A.(2019•浙江4月选考)液氯可以储存在钢瓶中

B.Q019•浙江4月选考)用同一针筒先后抽取80mL氯气、20mL水,振荡,气

体完全溶解,溶液变为黄绿色

C.(2018.浙江11月选考)电解饱和食盐水可制取氯气

D.(2019•全国卷III)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20mL

水大约能溶解40mL氯气,气体大约剩余40mL未溶解,B项错误。

3.(2021.湖南卷)KIO3常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方

法的第一步反应为6I2+UKC1O3+3H2O=^=6KH(IO3)2+5KC1+3c12T。下列说

法错误的是()

A.产生22.4L(标准状况)Cb时,反应中转移10mole

B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6

C.可用石灰乳吸收反应产生的C12制备漂白粉

D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中10.3的存在

答案A

解析根据题干中的化学方程式可知,I元素的化合价由0价升高到+5价,转移

电子数为6X5X2=60,所以产生标准状况下22.4L(即1mol)氯气需消耗2moi

碘单质,转移20moie,A说法错误;该反应中b为还原剂,KC103为氧化剂,

故氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6,B说法正确;工业上常用氯气和石

灰乳反应制备漂白粉,C说法正确;酸性条件下,「与103反应生成12,淀粉遇

12变蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验103的存在,D说法正确。

4.(2020.山东卷节选)某同学利用C12氧化KzMnCU制备KMnCU的装置如图所示(夹

持装置略):

漂白粉

已知:镒酸钾(KMnCU)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:

3MnOi+2H2O=2MnO4+MnO2I+40H

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

C12的化学方程式为__________________________________________________

⑵上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是

答案(1)平衡气压,使浓盐酸顺利滴下NaOH溶液

Ca(C10)2+4HCl(浓)=CaC12+2Cbt+2H?0

(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,CRT与C「发生氧化还原反应(归中反应)

生成氯气,故装置A中制备C12的化学方程式是Ca(CIO)2+4HCl(浓)=CaCb+

2c12t+2H2O。(2)盐酸具有挥发性,则用浓盐酸制备的C12中含有HC1杂质,该

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Mn03和MnCh,又HC1还可还原装置B中生成的KMnCM,导致产物损失,

改进的方法是在装置A和装置B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶,以除去C12

中的HC1杂质。

成二学科素养

|A级基础巩固

1.化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是

()

A.氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强

B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂

C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH测定结果无影响

D.“洁厕灵”不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HC10易分解

答案B

解析A项,活性炭具有吸附性,可以吸附氯气,错误;B项,氯气与烧碱溶液

或石灰乳反应均可生成次氯酸盐,正确;C项,氯水中的次氯酸具有漂白性,错

误;D项,不能混用的原因是消毒液中的NaClO与“洁厕灵”中的HC1反应生成

C12,错误。

2.(2021.杨浦区二模)下列关于新制氯水的叙述错误的是()

A.含C12,呈黄绿色

B.逸出CL,有刺激性气味

C.光照时,放出氧气

D.含大量C1CT,有强氧化性

答案D

解析A.氯气为黄绿色气体,氯水中含有CL,呈黄绿色,A正确;B.氯气为有刺

激性气味的气体,所以逸出C12,有刺激性气味,B正确;C.氯水中含有HC1O,

不稳定,见光易分解生成氧气,反应方程式为:2HC1O=^楚2HC1+O2t,C正

确;D.氯水中CL、HC1O、CKT中氯元素化合价都可以降低,都具有氧化性,D

错误。

3.下列说法不正确的是()

A.次氯酸盐具有氧化性,漂白粉能漂白织物

B.Cb能使淀粉一KI溶液变蓝,证明其具有氧化性

C.Fe与Ch反应生成FeCh,推测Fe与12反应生成Feb

D.漂白粉在空气中久置变质,是因为漂白粉中的Ca(C10)2与空气中的CO2反应生

成了CaCO3

答案C

解析漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,次氯酸盐溶液中的CKT能够发生水解反应:

-

C1O+H2OHC1O+OH,生成具有强氧化性的HC1O,可以用于织物的漂白,

A正确;C12可以使淀粉一KI溶液变蓝,说明I转化为12,则证明C12有强氧化性,

B正确;因12的氧化性较弱,与Fe反应生成Feb,C错误;漂白粉的有效成分

Ca(C10)2与空气中的CO2反应生成CaCO3,同时生成的HC1O易分解,导致漂白

粉失效,D正确。

4.下列物质均有漂白作用,其漂白原理相同的是()

①过氧化钠②次氯酸③二氧化硫④活性炭⑤氯水

A.①②③B.①③⑤

C.①②⑤D.②③④

答案C

解析过氧化钠、次氯酸、氯水均具有强氧化性,能氧化有色物质生成无色物质

而使其褪色;而二氧化硫不具有强氧化性,它与有色物质化合生成无色物质而使

其褪色;活性炭具有吸附作用,所以具有漂白性。

5.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:CI2+H2OH++Cr+HC10,要增强溶液的漂

白性,需要促进平衡正向移动,提高HC10的浓度。碳酸钙粉末消耗溶液中的H

+,促进平衡正向移动,HC10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,HC10的浓度减小,B项错误;加入CaCb溶液

会增大溶液中C厂的浓度,促进平衡逆向移动,HC10的浓度减小,C项错误;二

氧化硫具有还原性,能与C12、HC10发生氧化还原反应,使HC10的浓度减小,

D项错误。

6.下列制取CL、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()

A.制取Cl?B.探究漂白性

尾气

饱和

食盐水

C.收集CLD.尾气处理

答案B

解析该反应制取氯气需要加热,故A不合理,浓硫酸干燥氯气,通过该装置可

说明干燥的氯气没有漂白性,故B合理;氯气密度大于空气,要用向上排空气法

收集氯气,故C不合理;氯气在饱和食盐水中溶解度很小,故D不合理。

7.(2020.山东济宁)在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,振荡后溶液变蓝,

再加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失。下列判断错误的是()

A.氧化性:CIO>SOF>l2

B.漂粉精溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝

C.C1O与I在碱性条件下可以发生氧化还原反应

D.向新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液,氯水褪色

答案A

解析根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,因此得出氧化性的强弱为

Cio->l2>sor,A错误;漂粉精的成分中有次氯酸钠,次氯酸钠能将淀粉碘化钾

中碘离子氧化成碘单质,B正确;CIO与「在碱性条件下可以发生氧化还原反应,

C正确;能发生氧化还原反应,氯气被还原而使氯水褪色,D正确。

8.(2022.广东省实验中学等四校联考)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价

关系如图所示。下列说法不正确的是()

_化合价

+71......................■<"..........r.........1.................

5…;……•…1一…总………:…•…4...

+4•…i.........■?…与......?.....i.................

氢化物单质氧化物酸钠盐物质分类

A.a与d,a与f在酸性情况下反应,均可以得到b

B.加入适量NaHCO3溶液可以增强b溶液的漂白性

C.c可作为一种新型自来水消毒剂

D.工业上利用阴离子交换膜电解饱和e溶液制备烧碱

答案D

解析根据价类二维图可知:b、c、d分别为C12、C1O2、HC1O,a、e、f分别为

HC1、NaCl、NaClO3oHC1与HC1O,HC1与NaCICh在酸性情况下发生归中反应,

均可以得到Ch,A正确;02的水溶液中存在平衡:CI2+H2OHC1+HC1O,

加入适量NaHCCh溶液,可消耗HC1,使平衡向右移动,HC1O的含量增多,漂

白性增强,B正确;氯碱工业中使用阳离子交换膜,它可将阴极产生的氢氧化钠

和阳极产生的氯气隔离,避免二者发生反应,D错误。

9.(2021.南阳模拟)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Ag2so4溶液产生白色沉淀

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