双休伴学7　氯及其化合物　卤族元素

7/7双休伴学7氯及其化合物卤族元素1.（2025·安徽合肥模拟）下列关于氯及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（）A.Cl2易液化，可用于生产盐酸B.ClO2有强氧化性，可用于自来水杀菌、消毒C.CCl4难溶于水，可用作灭火剂D.HCl极易溶于水，可用于检验NH3解析：BCl2可以与氢气反应生成氯化氢，氯化氢溶于水得到盐酸，与Cl2易液化无关，A错误；CCl4不支持燃烧，可用作灭火剂，与CCl4难溶于水无关，C错误；HCl可以与NH3反应生成氯化铵（白色固体），可以看到有白烟生成，与HCl极易溶于水无关，D错误。2.（2025·八省联考云南卷）开发海水资源对发展海洋新质生产力意义重大。下列说法正确的是（）A.海水提溴工艺中可利用SO2和水对溴进行吸收富集B.电解海水可同时获得氢气、氯气和钠单质C.所有高分子分离膜淡化海水时仅允许水分子通过D.工业上常用澄清石灰水和海水为原料制备Mg（OH）2解析：A电解海水可同时获得氢气、氯气和氢氧化钠，B错误；高分子分离膜淡化海水时允许水分子或部分小分子通过，C错误；工业上常用石灰乳和海水为原料制备Mg（OH）2，D错误。3.某同学用如图所示装置进行有关Cl2的实验，下列说法正确的是（）A.图Ⅰ中将有色鲜花放入充满氯气的干燥集气瓶中，鲜花褪色证明氯气有漂白作用B.图Ⅱ是光照过程中氯水的pH变化情况，pH减小主要原因是溶解Cl2的量减少，导致H＋浓度减小C.图Ⅲ所示是储存液氯的钢瓶，说明氯气不与铁单质反应D.图Ⅳ中可看到氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰解析：D鲜花褪色，是氯气和鲜花中水生成次氯酸漂白的结果，不能证明氯气有漂白作用，A错误；2HClOO2↑＋2HCl，弱酸次氯酸分解生成强酸导致pH减小，B错误；常温下铁和氯气不反应，点燃时反应生成氯化铁，C错误；纯净的氢气在氯气中燃烧，发出苍白色的火焰，D正确。4.（2024·吉林高考6题）H2O2分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液（①H2O2溶液；②淀粉、丙二酸和MnSO4混合溶液；③KIO3、稀硫酸混合溶液）混合，溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡，周期性变色；几分钟后，稳定为蓝色。下列说法错误的是（）A.无色→蓝色：生成I2 B.蓝色→无色：I2转化为化合态C.H2O2起漂白作用 D.淀粉作指示剂解析：C溶液混合后，过氧化氢与碘酸钾反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝；之后碘单质与丙二酸反应被消耗，溶液蓝色褪去，如此循环往复，形成“碘钟”反应。由无色变为蓝色，是因为反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝，A正确；由蓝色变为无色，说明碘单质被消耗，即碘由游离态转化为化合态，B正确；由上述分析可知，过氧化氢作还原剂，C错误；淀粉作指示剂，与碘单质作用而显示颜色，D正确。5.如图是卤素单质（F2、Cl2、Br2、I2）的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是（）A.单质①是最活泼的非金属单质B.单质②的水溶液能使品红溶液褪色C.保存少量的单质③时加少量水进行水封D.单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最稳定解析：D卤素单质都属于分子晶体，其沸点与其相对分子质量成正比，根据图像知，①②③④分别是F2、Cl2、Br2、I2，卤族元素中，非金属的非金属性随着原子序数增大而减弱，非金属性越强，其单质越活泼，所以单质活泼性最强的是F2，A正确；氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以单质②的水溶液能使品红溶液褪色，B正确；溴易挥发，在水中的溶解度较小，且密度大于水，所以为防止溴挥发，可以用水液封，则单质③保存时加少量水进行水封，C正确；卤族元素的简单氢化物的稳定性从上到下依次减弱，所以单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最不稳定，D错误。6.氯及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列说法错误的是（）A.a的浓溶液和f反应生成bB.c的电子式为H︰Cl‥‥︰C.d的水溶液呈碱性D.相同质量的e的消毒效率比b高解析：B根据图像，a为HCl、f为NaClO3，a的浓溶液和f发生归中反应，生成氯气，A说法正确；c为HClO，结构式为H—O—Cl，电子式为H︰O‥‥︰Cl‥‥︰，B说法错误；d为＋1价的钠盐，为次氯酸钠，为强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，C说法正确；e为＋4价的氧化物ClO2，消毒时，Cl的化合价由＋4价变为－1价，即67.5g转移5mol电子，氯气71g转移2mol电子，则相同质量的e的消毒效率比b高7.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（）A.f的钾盐可用于制氧气B.b既具有氧化性，又具有还原性C.c可以与水反应生成a和dD.e比d更稳定解析：Cf的钾盐即KClO3，其在MnO2作催化剂、加热的条件下可分解产生氧气，A不符合题意；b为Cl2，Cl2既具有氧化性，又具有还原性，B不符合题意；c为ClO2，其中氯元素为＋4价，a为HCl，其中氯元素为－1价，d为HClO，其中氯元素为＋1价，由化合价有降必有升知，ClO2和水反应不可能生成HCl和HClO，C符合题意；d为HClO，e为次氯酸盐，由于HClO见光易分解，次氯酸盐比HClO更稳定，D不符合题意。8.部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（）A.a既可被氧化，也可被还原B.d的浓溶液可与c的固体反应生成b与eC.实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液制得aD.可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系解析：B由题干信息可知，物质a、b、c、d、e分别为Cl2、含Cl－的盐、含ClO－的盐、HCl、HClO。a为Cl2，其中Cl元素的化合价为0价，既可以升高也可以降低，故既可被氧化，也可被还原，A正确；由于反应ClO－＋Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2O，故d的浓溶液（浓盐酸）不可与c的固体（含ClO－的盐）反应生成含Cl－的盐与HClO，B错误；实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液（浓盐酸）制得a即Cl2：MnO2＋4HCl（浓）△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，C正确；可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系即Cl2ClO－HClO光照HClCl－Cl2，D正确。9.（2025·辽宁锦州名校联考）工业上把Cl2通入冷NaOH溶液中制得漂白液（有效成分为NaClO）。某化学小组在一定温度下将氯气缓缓通入NaOH溶液中，模拟实验得到ClO－、ClO3－等离子的物质的量n（mol）与反应时间t（min）的关系曲线如图所示。下列说法错误的是（A.参加反应所需NaOH与氯气的物质的量之比一定为2∶1B.a点时溶液中n（NaCl）∶n（NaClO3）∶n（NaClO）＝6∶1∶1C.t2～t4min，ClO－的物质的量下降的原因可能是3ClO－2Cl－＋ClD.使用漂白液时，为了增强漂白效果，可以向漂白液中通入二氧化硫解析：D溶液中溶质为NaCl、NaClO、NaClO3，n（Na）＝n（Cl），则参加反应所需要的NaOH与氯气的物质的量之比一定为2∶1，A正确；a点时，Cl2通入NaOH溶液中，反应得到含有ClO－与ClO3－物质的量之比为1∶1的溶液，根据得失电子守恒配平方程式为4Cl2＋8NaOH6NaCl＋NaClO3＋NaClO＋4H2O，溶液中n（NaCl）∶n（NaClO3）∶n（NaClO）＝6∶1∶1，B正确；由图可知，t2～t4min，n（ClO3－）增大，n（ClO－）减小，结合电子转移守恒，可能是ClO－发生歧化反应：3ClO－2Cl－＋ClO3－，C正确；SO2具有强还原性，与漂白液发生氧化还原反应，10.（2025·安徽十校联盟联考）KClO2是一种极强的氧化剂，在酸性或碱性介质下均能将MnO2溶解，得到紫色溶液，其中一种制备流程如图。下列说法正确的是（）A.“还原”过程反应的环境为强碱性介质B.“还原”过程中消耗葡萄糖和NaClO3物质的量之比为1∶12C.“制备”过程中发生反应的离子方程式为2ClO2＋H2O22ClO2－＋O2D.在碱性介质下，ClO2－的氧化性强于解析：D“还原”过程转化为CO2，说明反应介质为酸性环境，A错误；葡萄糖（C6H12O6）转化为CO2，C元素由0价升高为＋4价，NaClO3中Cl元素由＋5价降低为＋4价，根据化合价升降相等推知，二者物质的量之比为1∶24，B错误；“制备”过程为碱性环境，不会生成H＋，C错误；在碱性介质下，ClO2－可将MnO2氧化为MnO4－，说明氧化剂（ClO2－）的氧化性强于氧化产物（Mn11.（2025·湖南名校联盟联考）如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持装置已略）。下列说法错误的是（）A.装置A烧瓶内的试剂可以是MnO2B.装置B具有除杂和贮存气体的作用C.实验结束后，振荡D会观察到液体分层且上层呈紫红色D.利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性依次减弱解析：A若利用二氧化锰与浓盐酸制氯气，反应条件为加热，装置A没有加热，故烧瓶内的试剂应为KMnO4、KClO3等，A错误；制备的氯气中含有少量氯化氢气体，可用饱和食盐水除去，根据题给装置图可知，装置B具有除杂和贮存气体的作用，B正确；根据萃取原理，苯的密度比水小，故振荡D会观察到液体分层且上层呈紫红色，C正确；根据装置C、D中的颜色变化可知，装置A制备的氯气与装置C中的溴化钠反应生成溴单质，将生成的溴滴入装置D中，可生成碘单质，证明氯、溴、碘的非金属性依次减弱，D正确。12.（2025·湖北华中师大附中测试）实验室可用干燥的氯气与亚氯酸钠（NaClO2）固体反应来制备ClO2，装置如图所示，已知ClO2常温下为黄绿色气体，熔点为－56℃，沸点为11℃，极易溶于水且不与水反应，高浓度的ClO2受热时易爆炸，下列说法不正确的是（）A.导气管K的作用是平衡气压，保证液体顺利流下B.C和F中可选用同一种物质C.D中通入一定量的干燥空气，目的主要是防止生成的ClO2浓度过高，发生爆炸D.D中发生的化学反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2解析：B导气管K的作用是平衡气压，保证液体顺利流下，A正确；生成的氯气中混有水分，需进行干燥，球形干燥管内需装固体干燥剂，碱石灰为碱性物质，与氯气反应，所以需选用无水氯化钙；F是吸收尾气多余的氯气等，要用碱石灰，B错误；ClO2极易溶于水，且高浓度的ClO2受热时易爆炸，实验时需要向D中通入一定量的干燥空气，C正确；干燥的氯气与亚氯酸钠固体反应来制备ClO2，氯气作氧化剂，NaClO2作还原剂，根据得失电子守恒，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，D正确。13.实验室用Cl2氧化K2MnO4来制备KMnO4，装置如图1所示：已知：K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO42－＋2H2O2MnO4－＋MnO请回答下列问题：（1）K2MnO4中锰元素的化合价为价。（2）装置B中生成KMnO4的离子方程式为。（3）进入装置B的Cl2中含有杂质HCl，HCl（填“需要”或“不需要”）除去，理由是。（4）甲同学设计如图2所示的实验来研究二氧化锰与盐酸的反应情况，各组实验参数如表所示：组别反应条件盐酸浓度淀粉-KI溶液的颜色变化第一组微热10mol·L－1变蓝色第二组常温10mol·L－1不变色第三组微热5mol·L－1不变色根据第一组、第二组的实验可得出的结论是。根据第三组实验可得出的结论是。答案：（1）＋6（2）Cl2＋2MnO42－2Cl－＋2MnO4－（3）需要因为K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应有MnO2生成（4）MnO2与浓盐酸的反应需在加热的条件下才能得到氯气浓度为5mol·解析：装置A中浓盐酸与二氧化锰共热制取氯气，在装置B中，碱性环境中氯气将K2MnO4氧化得到KMnO4，装置C中可以盛放NaOH溶液吸收尾气。（1）依据化合物中各元素化合价代数和为零可知，Mn的化合价为＋6价。（2）根据题意知碱性环境中Cl2可以氧化K2MnO4得到KMnO4，根据得失电子守恒、元素守恒可得离子方程式为Cl2＋2MnO42－2Cl－＋2MnO4－。（3）为防止K2MnO4发生歧化反应，需要除去Cl2中含有的杂质HCl，且酸性环境中，KMnO4具有强氧化性，会被Cl－还原。（4）淀粉-KI溶液变蓝色可以说明有氯气生成，对比一、二两组实验可知，MnO2与浓盐酸的反应需在加热的条件下才能得到氯气；根据第三组实验可知浓度为5mol·14.利用“价—类”二维图研究物质的性质是化学研究的重要手段。如图是氯元素的化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题：（1）X是一种含氧酸，其电离方程式为。（2）氯的某种氧化物（ClmOn）中氯、氧元素的质量之比为71∶48，则m∶n＝。（3）Y常用于实验室制取O2，在400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴、阳离子个数之比为1∶1，生成两种盐的化学式分别为。（4）NaClO2具有很强的氧化性，常用作消毒剂，其消毒效率是Z的倍（还原产物都是Cl－，消毒效率以单位物质的量得到的电子数表示）。（5）Cl2O可用潮湿的Z与Na2CO3反应制取，同时生成NaHCO3，反应中Z既体现氧化性，又体现还原性，该反应的化学方程式为。答案：（1）HClO4H＋＋ClO4－（2）（3）KCl、KClO4（4）2（5）2Cl2＋2Na2CO3＋H2O2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2解析：（1）X是一种含氧酸，Cl元素显＋7价，则X是HClO4，其电离方程式为HClO4H＋＋ClO4－。（2）氯的某种氧化物（ClmOn）中氯、氧元素的质量之比为71∶48，则m∶n＝7135.5∶4816＝2∶3。（3）Y是一种盐，常用于实验室制取O2，则Y是KClO3，在400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，该盐是KCl，另一种盐的阴、阳离子个数比为1∶1，结合氧化还原反应规律推知，另一种盐是KClO4。（4）NaClO2、Cl2在消毒时，还原产物都是Cl－，消毒效率以单位物质的量得到的电子数表示，1molNaClO2得到4mol电子，1molCl2得到2mol电子，则NaClO2的消毒效率是Cl2的2倍。（5）Cl2O可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，同时生成NaHCO3，反应中Cl2既体现氧化性，又体现还原性；Cl2生成Cl2O的过程表现还原性，根据氧化还原反应规律推知，Cl2体现氧化性时，应被还原为NaCl，结合得失电子守恒和元素守恒写出化学方程式：2Cl2＋2Na2CO3＋H2O2NaCl＋15.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KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。回答下列问题：（1）盛放MnO2粉末的仪器名称是，a中的试剂为。（2）b中采用的加热方式是，c中化学反应的离子方程式是，采用冰水浴冷却的目的是