第1讲　氯及其化合物

第1讲氯及其化合物课时要求1.掌握氯及其重要化合物的主要性质;2.了解氯及其重要化合物对生态环境的影响;3.掌握氯气的制备、提纯、检验等实验方案的设计。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:ClCl-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)。

①FeCl3②CuCl2③HCl④FeCl2⑤Na2O2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1molCl2与水反应时,转移电子数NA;而1molCl2与足量冷的NaOH溶液反应时,转移电子数为。1molCl2与碘化钾的水溶液反应时,转移电子数。

答案小于NA2NA3.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(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)Cl2Cl-H+H+、HClO(2)①否通入SO2发生SO2+Cl2+2H2O===4H++SO42-+2Cl-,HClO浓度减小②能加入CaCO3固体,发生CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO右移,HClO(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pH②“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-、SO42-、CO3。

答案(1)②(2)①稀硫酸或醋酸②Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2↑③2H++ClO-+Cl-===Cl2↑+H2O④Fe2+、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Aa处变蓝,b处变红棕色氧化性:Cl2>Br2>I2Bc处先变红,后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De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+H2OHCl+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Cl2C.氧化K2MnO4D.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Cl2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50mL12mol·L-1浓盐酸与足量MnO2共热制取Cl2,结果收集到的Cl2远小于0.15mol,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↑+H2O②ClO3-+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H③2MnO4-+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H(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Cl21.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Cl2B.净化Cl2C.干燥Cl2D.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nmolHCl的浓盐酸与足量MnO2加热反应可生成nNB.在反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,每生成1molCl2,就有4molHCl被氧化C.在反应KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O中,每生成1molCl2,就有2molHCl被氧化D.标准状况下,MnO2和浓盐酸混合加热,当有4molHCl被氧化时,生成2mol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1molCl2,只有2molHCl被氧化,故B错误;C.每生成3molCl2,被氧化的HCl应为5mol,故C错误;D.当有4molHCl被氧化时,生成2molCl2,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+2H2SO42CaSO4+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)SO32-+Cl2+H2O===SO42-+2Cl-+2H+Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+吸收多余的Cl2,防止污染空气(4)2KMnO4+16HCl(浓)本讲感悟疑点:

盲点:

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-+H2OHClO+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Cl2B.除去Cl2中的HClC.收集Cl2D.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-。高考热点总结

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+、NH4+、SB.该溶液中,Ag+、K+、NO3-、CH3C.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++H2OD.向该溶液中加入浓盐酸,每产生1molCl2转移1mol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1molCl2转移1mol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2HClO2HCl+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+H2OHCl+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:2HClO2HCl+O2↑,生成HCl,同时次氯酸浓度下降,可能使Cl2+H2OHCl+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-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑B.氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-C.浓氨水检验泄漏的氯气,产生白烟:8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2D.氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HSO3-+Cl2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-+2H2O2OH-+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+H2OH++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+H2O===SO42-7.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Cl2C.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↑+2H2OB.装置丙中的产物只有CH3Cl和HClC.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答案(1)氧化吸附(2)①2NaOH+Cl2===NaClO+NaCl+H2O②ClO-+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∶4B.ClO2在强碱性环境中使用失效,可能的原因是2ClO2+2OH-===ClO3-+ClC.可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3D.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Cl212.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①②③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BaSO4B.②中试纸褪色的原因是SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HIC.③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,也能说明SO2被Cl2氧化成SOD.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SO42-,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,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+SO(2)2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO2-+O2↑+2H2OH2O(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-+2H2ONaClO2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+SO42-;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