第37讲　氯及其化合物　氯气的制法

大单元四元素及其化合物第二单元非金属及其化合物第37讲氯及其化合物氯气的制法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。复习要求考点一氯气和氯水考点二次氯酸及次氯酸盐目录CONTENTS体验真题感知高考分层训练提升考能考点三氯气的制法考点一氯气和氯水知识梳理知能通关1.氯气的物理性质黄绿颜色气味毒性密度特性______色_______________气味有毒比空气大易液化强烈刺激性(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。用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔小题对点过高肥皂水2.氯气的化学性质③依据氯气的氧化性完成下列填空棕褐棕黄苍白(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。Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O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。2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(1)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)。①FeCl3

②CuCl2

③HCl

④FeCl2

⑤Na2O2(2)当氯气泄漏时，消防人员在现场向空气中喷洒石灰水，这是为了______________________。(3)工业上常用钢瓶盛放液氯，这是因为________________________________。④小题对点过Cl2能被Ca(OH)2吸收常温下，干燥Cl2或液氯与铁不反应3.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___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。2(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。(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:Cl2小题对点过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

Cl-H+H+、HClO(2)比较液氯与新氯水，完成下表。

液氯新制氯水微粒

分类

颜色

性质

保存

Cl2Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-纯净物混合物黄绿色浅黄绿色氧化性酸性、强氧化性(包括漂白性)特制钢瓶棕色瓶盛装，放阴凉处(3)能否用pH试纸测定氯水的pH?原因:____________________________________。不能，氯水中的HClO能漂白pH试纸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:红色褪去，加热该褪色溶液，溶液又恢复红色；次氯酸具有漂白性B.紫色石蕊溶液: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:红色褪去；氯气只作氧化剂D.硫化钠溶液:溶液变浑浊；氯气作还原剂B解析

A项，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，能使品红溶液褪色，且加热已褪色的溶液，溶液不会恢复到原来的颜色，错误；B项，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸使紫色石蕊溶液变红，次氯酸具有漂白性，能使变红的石蕊溶液褪色，正确；C项，氯气和NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，其中，氯气既作氧化剂，又作还原剂，次氯酸钠的漂白性和溶液碱性的减弱均会使溶液的红色褪去，错误；D项，Cl2+Na2S===2NaCl+S↓，溶液变浑浊，氯气作氧化剂，错误。2.(2025·济南期末)已知氯气可以用来检验氨气是否发生泄漏，方程式如下:8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2，当氯气靠近氨气泄漏处反应得到氯化铵，在空气中会形成白烟，下列有关该化学方程式的描述不正确的是(

)A.氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶6B.被氧化的NH3占反应NH3的

25%C.1

mol

Cl2参加反应转移的电子的物质的量为6

molD.反应中的氯气和氯化铵与硝酸银溶液反应均能得到白色沉淀C解析

A.该反应8个NH3中2个NH3失电子生成1个N2，N2为氧化产物，3个Cl2得电子生成6个NH4Cl，NH4Cl为还原产物，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶6，A正确；B.该反应8个NH3中2个NH3被氧化，另外6个NH3中元素化合价未变化，被氧化的NH3占反应NH3的25%，B正确；C.3

mol

Cl2参与反应转移电子数为6

mol，1

mol

Cl2参与反应转移电子数为2

mol，C错误；D.氯气通入硝酸银溶液中，氯气能与水反应生成HClO和HCl，HCl能与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，而氯化铵中的氯离子能与银离子反应生成氯化银白色沉淀，D正确。3.(1)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__________________________________________________________________________________________________。否通入SO2发生SO2+Cl2+2H2O===4H++

能加入CaCO3固体，发生CaCO3+2H+(2)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:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。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+的中和作用引起的考点二次氯酸及次氯酸盐知识梳理知能通关1.次氯酸弱棕色2.漂白液NaClO2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2ONaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO3.漂白粉CaCl2和Ca(ClO)2Ca(ClO)22Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O碱氧化Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClOCa(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO(1)常用的含氯消毒剂有液氯、漂白粉、“84”消毒液、二氧化氯等。下列说法错误的是________。①漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2②工业上制取漂白粉是将Cl2通入澄清石灰水③“84”消毒液的消毒原理和H2O2的相同，都是利用强氧化性④漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果⑤向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成白色沉淀CaSO3②④⑤小题对点过(2)漂白粉和漂白液使用后均需避光密封保存，长期暴露在空气中会失效。请用化学方程式解释漂白粉露置空气中失效的原因_____________________________________________________________________。

(1)在“84”消毒液中滴加几滴酚酞溶液，可观察到的现象是__________________。(2)通常购买的“84”消毒液pH在12左右，目的是增强消毒液的稳定性，结合方程式与必要的文字说明，试从化学平衡的角度分析原因:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“84”消毒液必须避光密封保存，目的是防止与空气中的二氧化碳反应而变质，试写出该反应的离子方程式:________________________________________。(4)将漂粉精加入稀盐酸中，发现漂白性不仅没有增强，反而减弱，结合离子方程式解释其原因:______________________________________________________。溶液先变红后褪色次氯酸钠溶液中存在水解

2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O，氯气逸出，导致Ca(ClO)2失效

ClO2等物质的量的ClO2作氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多3.(2025·湖北孝昌统考节选)KClO3可用于消毒。“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Cl2的氧化能力。KClO3的有效氯含量为________。

1.74

g考点三氯气的制法知识梳理知能通关(一)实验室制法1.制取原理完成下列氧化剂与浓盐酸反应的化学方程式并比较反应条件:Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O小题对点过氧化剂化学方程式(1)MnO2

(2)Ca(ClO)2

(3)KClO3

(4)KMnO4

KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O2.实验装置

除去Cl2中少量HCl，减少Cl2的溶解小题对点过否，澄清石灰水浓度小，对Cl2的吸收量较小

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Cl2(二)工业制法工业上常用电解饱和食盐水制Cl2，化学方程式为___________________________________________________________。(一)实验室制Cl2的操作1.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加入MnO2粉末；④向分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中；⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收；⑥用向上排空气法收集氯气。正确的操作顺序是______________。①③④②⑥⑤(二)实验装置2.实验室常用KMnO4代替MnO2制取Cl2，回答下列问题:(1)该反应中浓盐酸表现出来的性质是________(填字母)。a.还原性 b.酸性c.氧化性 d.挥发性ab(2)气体发生装置可选________(填字母，下同)。ad(3)收集Cl2的装置应选用________。c(4)收集干燥的Cl2所需装置的接口连接顺序为_________________。c→d→b→a→e(三)Cl2的制法与性质综合探究3.(2025·广东二模)有关氯气的微型探究实验装置如图。实验时滴入几滴浓盐酸，下列说法正确的是(

)A.①处先变红后褪色，说明Cl2具有酸性和漂白性B.②处变蓝，说明元素非金属性:I>ClC.③处颜色变浅，说明氧化性:Cl2>KMnO4D.④处可吸收尾气Cl2，可用饱和Na2CO3溶液替代D解析

A.①处:NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O，Cl2溶于水后生成HCl和HClO，使紫色石蕊试液先变红后褪色，有水参与反应，不能说明Cl2具有酸性和漂白性，A不正确；B.②处变蓝，说明发生反应Cl2+2KI===2KCl+I2，从而得出元素非金属性:Cl>I，B不正确；C.③处颜色变浅，说明发生反应

2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，则氧化性:KMnO4>Cl2，C不正确:D.饱和Na2CO3溶液显碱性，能吸收Cl2，发生反应Na2CO3+Cl2+H2O===NaCl+HClO+NaHCO3，则④处吸收尾气Cl2，可用饱和Na2CO3溶液替代，D

正确。(四)次氯酸盐、氯酸盐制备与条件控制4.(2020·课标全国Ⅲ)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__________________。(3)d的作用是_____________，可选用试剂__________(填标号)。A.Na2S B.NaClC.Ca(OH)2(悬浊液) D.H2SO4(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，_______，______________，干燥，得到KClO3晶体。圆底烧瓶饱和食盐水水浴加热Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O避免生成NaClO3吸收尾气(Cl2)AC过滤少量(冷)水洗涤解析

(1)由装置图可知，盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶；浓盐酸与二氧化锰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Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+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(Cl2)，因为Cl2可和Na2S发生反应Cl2+Na2S===2NaCl+S↓，故可用Na2S溶液吸收Cl2，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Cl2可和Ca(OH)2发生反应2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，故可用Ca(OH)2浊液吸收Cl2，C项正确；氯气与H2SO4不反应，不能用H2SO4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。体验真题感知高考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B2.(2023·江苏卷)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是(

)C

A.制取Cl2B.除去Cl2中的HClC.收集Cl2D.吸收尾气中的Cl2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__________________________________________________________________________________________________________。cdbaeHClO取少量样品于试管中，先加稀硝酸再加入几滴AgNO3溶液，若有AgCl白色沉淀生成，则该久置氯水中存在Cl-分层训练提升考能基础落实1.(2025·山东二模)下列四种物质在处理水体时作用原理与其它几种不同的是(

)A.O3 B.ClO2C.明矾 D.液氯C解析

O3、二氧化氯具有强氧化性，而液氯能与水反应生成具有强氧化性的HClO，能杀菌消毒，明矾电离的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，可吸附悬浮杂质形成沉淀，达到净水目的，但明矾不能杀菌消毒，故与其他三种不同。2.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B解析

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；纯净的氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰，故B错误；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；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。3.(2026·吉林省长春市第二中学期中)下列关于氯气的说法中正确的是(

)A.可用排水法收集Cl2B.Cl2能将Fe氧化成FeCl2C.Cl2和Cl-都能和钠反应D.Cl2具有很强的氧化性，但在与水的反应中既作氧化剂又作还原剂D4.将Cl2分别通入下列溶液，实验现象和结论均正确的是(

)C选项溶液现象结论AFeCl2溶液溶液由浅绿色变棕黄色Cl2有还原性B品红溶液品红褪色Cl2有漂白性CAgNO3溶液澄清溶液变浑浊Cl2与H2O反应产生Cl-D石蕊溶液石蕊变红氯水呈酸性解析

A.向FeCl2溶液通入氯气发生反应2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-，溶液由浅绿色变棕黄色，该过程体现Cl2的氧化性，故A错误；B.向品红溶液通入氯气品红溶液褪色，是Cl2和水反应生成HCl和HClO，

HClO具有漂白性，使品红溶液褪色，故B错误；C.Cl2和水反应生成HCl和HClO，溶液中的氯离子和硝酸银反应生成氯化银沉淀，使溶液变浑浊，故C正确；D.Cl2和水反应生成HCl和HClO，溶液呈酸性使紫色石蕊溶液变红，HClO具有漂白性使变红的溶液褪色，故D错误。5.(2025·辽宁省铁岭市高级中学期末)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(

)CA.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6.(2025·广东珠海质检)氯胺(NH2Cl)是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4~5倍。下列有关氯胺的说法一定不正确的是(

)A7.室温下，通过下列实验探究新制饱和氯水的性质。

D

8.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验所用仪器如图:(1)连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母):________接________，____________接________，________接________，________接________。ECDABHGF(2)产生氯气的化学方程式为____________________________________________。(3)在装置中:①饱和食盐水的作用是_______________________________，

浓硫酸的作用是________________。②NaOH溶液的作用是______________________________，该反应的离子方程式为_________________________________。(4)化学实验中常用湿润的淀粉-KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到的现象是_______________________________。除去氯气中混有的HCl气体干燥氯气吸收多余氯气，防止污染空气Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O湿润的淀粉-KI试纸变蓝能力提升9.(2025·广东二模)实验小组设计如图所示实验装置探究氯气的性质，挤压装有浓盐酸的滴管。下列说法正确的是(

)A.a处KMnO4换为MnO2也可完成实验探究B.b处纸最终会变为红色，c处变为黄褐色C.若d、e两处红色纸团均褪色、d处褪色更快D.若f处为饱和NaCl溶液、实验后将其滴入烧瓶可吸收剩余氯气C解析

A.浓盐酸与MnO2制Cl2需要加热，A错误；B.生成的氯气中混有水分和盐酸挥发出的HCl气体，b处为石蕊溶液，与氯气反应有次氯酸生成，会先变红色后褪色，c处的KI与Cl2发生置换反应生成I2，变为黄褐色，B错误；C.生成的氯气中混有水分，故均产生HClO，d、e两处红色纸团均褪色，因d处为湿润的红色纸团，故褪色更快，C正确；D.饱和NaCl溶液可吸收HCl不与氯气反应，可用NaOH吸收，D错误。10.(2025·重庆模拟预测)物质X有如下转化关系，下列说法错误的是(

)A.X能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝B.Y能用于自来水消毒C.Y在碱性条件下的氧化性强于KClO3D.Z溶液中滴加稀H2SO4后，溶液呈黄褐色A解析

X与MnO2加热反应，净化后得到的Y与KOH溶液加热反应得到KClO3，Y为Cl2，X为浓盐酸，KClO3与过量的KI反应，生成的是无色物质，I-被氧化为KIO3，Z是含KI和KIO3等的混合溶液。A.由上述分析可知，X为浓盐酸，不能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝，故A错误；B.Cl2与水反应生成HClO，具有强氧化性，可以消毒，即Cl2可以用于自来水消毒，故B正确；C.Cl2与KOH溶液加热反应得到KClO3，Cl2是氧化剂，KClO3是氧化产物，故Cl2在碱性条件下的氧化性强于KClO3，故C正确；D.Z是含KI和KIO3等的混合溶液，滴加稀H2SO4后，发生归中反应生成I2，使溶液呈黄褐色，故D正确。11.(2025·湖北部分学校起点考试)FeCl3是常见的化学试剂，用下列实验装置制取少量无水FeCl3，已知FeCl3易升华，遇水会强烈水解。(1)为达到实验目的，各装置的正确连接顺序是:a→_______________________→g→f(填接口的字母，箭头的方向即气流的方向，部分装置可重复使用)。(2)装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外，还有___________________________________。(3)请写出④制备FeCl3的化学方程式______________________