資源簡介

(共48張PPT)
第17講
氯及其重要化合物的轉化關系
掌握氯及其化合物的轉化關系及條件。
復
習
目
標
1.在氯及其化合物的“價—類”二維圖中填充Cl2、HCl、NaCl、HClO、NaClO、Ca(ClO)2。
HClO
NaClO
Ca(ClO)2
Cl2
HCl
NaCl
2.完成上述轉化關系中①～⑧的化學方程式(合理即可)。
①______________________________________；
②_______________________；
③______________________________________；
④________________________________；
⑤______________________；
⑥______________________________________；
⑦____________________；
⑧____________________。
Cl2＋H2O HCl＋HClO
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
一、制取Cl2并探究其與堿在不同溫度下的反應產物
1.[2020·全國卷Ⅲ,26(1)(2)(3)(4)]氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中利用右圖裝置(部分裝
置省略)制備KClO3和NaClO。
回答下列問題：
(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是_________，a中的試劑為__________。
圓底燒瓶
飽和食鹽水
(2)b中采用的加熱方式是__________，c中化學反應的離子方程式是______________
_________________，采用冰水浴冷卻的目的是________________。
水浴加熱　
Cl2＋2OH－===
ClO－＋Cl－＋H2O
避免生成NaClO3
由題干信息及裝置圖分析各裝置的作
用，a裝置用于除雜，b裝置用于制備
氯酸鉀，c裝置用于制備次氯酸鈉，d
裝置用于尾氣處理。b裝置的加熱方式
為水浴加熱。c裝置中氯氣與氫氧化鈉
發生反應的離子方程式為Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。根據b、c裝置水浴溫度的不同推知，生成氯酸鹽時需要酒精燈加熱，生成次氯酸鹽時需要冰水冷卻，所以c中冰水浴的目的是避免氯酸鈉的生成。
(3)d的作用是_____________，可選用試劑____(填標號)。
A.Na2S B.NaCl
C.Ca(OH)2 D.H2SO4
吸收尾氣(Cl2)　
AC
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濁液。
(4)反應結束后，取出b中試管，經冷卻結晶，______，______________，干燥，得到KClO3晶體。
過濾
少量(冷)水洗滌
從溶液中獲得純凈氯酸鉀的操作是冷卻結晶，過濾，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。
二、其他含氯化合物的制備
2.(2020·山東等級模擬考，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：
下列說法錯誤的是
A.反應①階段，參加反應的NaClO3和
SO2的物質的量之比為2∶1
B.若反應①通過原電池來實現，則ClO2是正極產物
C.反應②中的H2O2可用NaClO4代替
D.反應②條件下，ClO2的氧化性大于 H2O2
√
根據流程知，反應①中氧化劑是
NaClO3，還原劑是SO2，還原產
物是ClO2，氧化產物是NaHSO4，
根據化合價升降相等可得參加反
應的NaClO3和SO2的物質的量之比為2∶1，A項正確；
由反應①化合價變化情況，再根據原電池正極發生還原反應，所以ClO2是正極產物，B項正確；
據反應②，在ClO2與H2O2的反應中，ClO2轉化為NaClO2，氯元素的化合價降低，作氧化劑，H2O2只能作還原劑，氧元素的化合價升高，不能用NaClO4代替H2O2，且可以推出ClO2的氧化性大于H2O2，C項錯誤，D項正確。
3.(2023·天津五校一模)四氯化錫可用作媒染劑。利用如圖所示裝置可以制備四氯化錫(部分夾持裝置已略去)。
有關信息如下表：
化學式 SnCl2 SnCl4
熔點/℃ 246 －33
沸點/℃ 652 144
其他性質 無色晶體，易氧化 無色液體，易水解
回答下列問題：
(1)甲裝置中儀器A的名稱為_________。
(2)用甲裝置制氯氣， 被還原為Mn2＋，
該反應的離子方程式為_________________
_______________________________。
(3)將裝置按如圖連接好，檢查氣密性，慢
慢滴入濃鹽酸，待觀察到________________________(填現象)后，開始加熱丁裝置，錫熔化后適當增大氯氣流量，繼續加熱丁裝置，此時繼續加熱丁裝置的目的是①促進氯氣與錫反應；②____________________________________。
蒸餾燒瓶
＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　
丁裝置內充滿黃綠色氣體
使SnCl4汽化，利于從混合物中分離出來
整個裝置中充滿氯氣，即丁裝置充滿黃綠色氣體時，再加熱熔化錫粒生成SnCl4，繼續加熱丁裝置，促進氯氣與錫反應，使生成的SnCl4汽化，有利于從混合物中分離出來，便于在戊裝置處冷卻收集。
(4)如果缺少乙裝置，可能發生的副反應的
化學方程式為_______________________；
己裝置的作用是____(填字母，下同)。
A.除去未反應的氯氣，防止污染空氣
B.防止空氣中CO2氣體進入戊裝置
C.防止水蒸氣進入戊裝置的試管中使產物水解
D.防止空氣中O2進入戊裝置的試管中使產物氧化
Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑
AC
堿石灰能吸收二氧化碳，但二氧化碳對反應沒有影響，故B不符合；
即使有O2進入，O2能氧化丁中生成的副產物SnCl2，但不會氧化戊裝置試管中的產物SnCl4，故D不符合。
(5)某同學認為丁裝置中的反應可能產生SnCl2
雜質，下列試劑中可用于檢測是否產生SnCl2
的有____。
A.H2O2溶液
B.FeCl3溶液(滴有KSCN)
C.AgNO3溶液
D.溴水
BD
H2O2溶液能氧化SnCl2，同時雙氧水被還
原生成水，但是沒有明顯現象，無法檢驗，
故A錯誤；
FeCl3溶液(滴有KSCN)呈紅色，氯化鐵氧
化SnCl2，鐵離子被還原生成亞鐵離子，溶
液褪色，可以檢驗，故B正確；
AgNO3溶液能檢驗氯離子，但是不能檢驗Sn2＋，故C錯誤；
溴水氧化SnCl2，溴被還原生成溴離子，溶液褪色，可以檢驗，故D正確。
(6)反應中用去錫粒1.19 g，反應后在戊裝置的試管中收集到2.38 g SnCl4，則SnCl4的產率為_______(結果保留3位有效數字)。
91.2%
課時精練
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加熱MgCl2溶液時，會促進Mg2＋水解生成Mg(OH)2，得不到無水MgCl2，B錯誤；
發生反應2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2、2CuCl2＋Na2SO3＋H2O===2CuCl↓＋Na2SO4＋2HCl，C正確；
先將NH3通入飽和NaCl溶液中，再通入CO2才可制得NaHCO3晶體，D錯誤。
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2.(2023·廣東惠州模擬)部分含氯物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是
A.常溫下，a、d水溶液的pH：aB.b既具有氧化性，又具有還原性
C.c可用于自來水消毒
D.e或f分別與a的濃溶液反應均可制得b
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由元素的化合價及物質類別可知，a為HCl，b為Cl2，
c為ClO2，d為HClO，e為次氯酸鹽，f為氯酸鹽。未
說明溶液濃度，無法比較溶液的pH，A錯誤；
氯氣化合價為0價，處于中間價態，既具有氧化性，
又具有還原性，B正確；
ClO2具有強氧化性，可用于自來水消毒，C正確；
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3.(2023·山東臨沂一模)KMnO4是一種常用的氧化劑，某實驗小組利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4的裝置如圖所示(夾持裝置略)。
已知：K2MnO4在濃強堿溶液中可穩定存在，堿性減弱時易發生反應： ＋2H2O
=== ＋MnO2↓＋4OH－。
下列說法錯誤的是
A.試劑X可以是漂白粉或KClO3
B.裝置連接順序是c→a→b→e→d→f
C.裝置C中每生成1 mol KMnO4，消耗0.5 mol Cl2
D.若去掉裝置A，會導致KMnO4產率降低
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試劑X可以是漂白粉或KClO3，與濃鹽酸發生價態歸
中的氧化還原反應生成氯氣，A正確；
裝置B生成氯氣，通過裝置A洗氣除去氯氣中混有的
氯化氫，Cl2進入裝置C中氧化K2MnO4制備KMnO4，
裝置D用于吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣，B
正確；
因氯氣會與氫氧化鉀反應，故裝置C中每生成1 mol
KMnO4，消耗Cl2的物質的量大于0.5 mol，C錯誤；
若去掉裝置A，揮發的氯化氫與氫氧化鉀反應，使溶液堿性減弱，生成MnO2，會導致KMnO4產率降低，D正確。
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4.(2023·濟南模擬)便攜式消毒除菌卡主要活性成分為亞氯酸鈉(NaClO2)，通過與空氣作用釋放低濃度二氧化氯(ClO2)殺菌消毒，從而起到防護效果。一種制備NaClO2粗產品的工藝流程如右：
注：純ClO2易分解爆炸，一般用空氣
稀釋到10%以下。下列說法錯誤的是
A.溶解過程中可以用稀鹽酸代替稀硫酸
B.氧化性： >ClO2>H2O2
C.發生器中鼓入空氣的主要目的是稀釋ClO2以防爆炸
D.吸收塔中溫度不宜過高，否則會導致H2O2分解
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5.(2023·南昌一中模擬)反應2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O可制備廣譜消毒劑C3N3O3Cl2Na，裝置如圖所示(夾持裝置已略去)。下列說法錯誤的是
A.按氣流從左至右，裝置中導管連接順序為
f→c→d→a→b→e
B.升高溫度有利于裝置①中產品的生成
C.當加入4 mol NaOH時，消耗氰尿酸(C3H3N3O3)
的量大于1 mol
D.裝置④中橡膠管可平衡氣壓，便于濃鹽酸順利流下
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①為制取C3N3O3Cl2Na的裝置，②為除去氯氣
中的HCl的裝置，③為尾氣處理裝置，④為制
取氯氣裝置，按氣流從左至右，導管連接順序
為f→c→d→a→b→e，A正確；
升高溫度，氯氣和NaOH溶液反應生成NaClO3，
生成NaClO的濃度減小，不利于裝置①中產品
的生成，B錯誤；
由Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O、2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O，可得關系式：4NaOH～2NaClO～C3H3N3O3，加入4 mol NaOH時，可消耗1 mol C3H3N3O3，由于生成了NaOH，則消耗氰尿酸的量大于1 mol，C正確。
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6.(2023·遼寧省部分重點中學協作體高三模擬)高鐵酸鉀可以用于飲用水處理。工業上制備K2FeO4的一種方法是向KOH溶液中通入氯氣，然后再加入Fe (NO3)3溶液：
①Cl2＋KOH―→ KCl＋KClO＋KClO3＋H2O；
②Fe(NO3)3＋KClO＋KOH―→ K2FeO4＋KNO3＋KCl＋H2O(方程式均未配平)。
下列說法正確的是
A.氯氣與熱的石灰乳反應制得的漂白粉或漂粉精可以用于游泳池等場所的消毒
B.若反應①中n(ClO－)∶n( )＝3∶1，則該反應還原產物與氧化產物的物質的量
之比為1∶2
C.用上述方法得到2 mol K2FeO4時最多消耗3 mol Cl2
D.處理飲用水時，加入高鐵酸鉀效果相當于加入氯氣和鋁鹽兩種物質
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氯氣與熱的石灰乳反應生成Ca(ClO3)2、CaCl2，制備漂白粉不能用熱的石灰乳和氯氣反應，故A錯誤；
若反應①中不生成KClO3，得到2 mol K2FeO4轉移6 mol電子，根據得失電子守恒，消耗3 mol Cl2，由于反應①中生成KClO3，所以消耗氯氣的物質的量最少為3 mol，故C錯誤；
K2FeO4具有強氧化性，能殺菌消毒，同時還原產物Fe3＋發生水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附懸浮雜質，所以處理飲用水時，加入高鐵酸鉀效果相當于加入氯氣和鋁鹽兩種物質，故D正確。
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7.某學習小組探究MnO2與FeCl3能否反應產生Cl2。已知FeCl3固體易升華，其蒸氣為黃色。實驗裝置如圖，下列說法不正確的是
A.加熱前需要先通氮氣，排盡空氣，
并檢查裝置的氣密性
B.加熱一段時間后，裝置A中產生黃
色氣體，說明反應生成了氯氣
C.從安全角度出發，在裝置A、B之
間應添加冷凝裝置，防止堵塞導管
D.除了氯氣外，升華的FeCl3、未除盡的O2都可使B中溶液變藍
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FeCl3升華后產生的氣體也為黃色，B錯誤；
FeCl3固體易升華，對于易升華的物質要注意采取安全措施，C正確；
空氣中的O2、Cl2、FeCl3都有氧化性，均可將KI氧化為I2，D正確。
8.常溫下，二氯化二硫(S2Cl2)為橙黃色液體，遇水易水解，工業上用于橡膠的硫化。某學習小組用氯氣和硫單質合成S2Cl2的實驗裝置如圖所示，下列說法不正確的是
A.實驗時需后點燃E處的酒精燈
B.C、D中所盛試劑分別為飽和氯化鈉溶液、
濃硫酸
C.二氯化二硫水解反應產物為S、H2S、HCl
D.G、H之間應加上D裝置
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因為裝置中有空氣，所以實驗時應先點燃
最左邊酒精燈，產生氯氣排盡空氣，再點
燃E處酒精燈，故A正確；
因為S2Cl2遇水易水解，所以E中應為純凈
干燥的氯氣與S反應，C瓶中盛飽和氯化鈉溶液吸收揮發出的HCl氣體，D瓶中盛濃硫酸吸水，故B正確；
根據元素守恒，二氯化二硫(S2Cl2)水解反應產物中一定有含氧元素的化合物，且元素的化合價必須有升有降，故C錯誤；
因為二氯化二硫遇水易水解，所以G、H之間應加上D裝置，以防止右側水蒸氣擴散進入G中，故D正確。
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9.實驗室測定鹽酸與亞氯酸鈉制備二氧化氯氣體的速率，裝置如圖所示。4 mL 0.2% NaClO2溶液預先裝入ClO2發生器，37.5% HCl溶液裝入分液漏斗。開啟真空泵抽氣，反應開始后，每隔2 min用注射器取樣1 mL，測定NaClO2溶液的濃度。已知ClO2濃度過高時易爆炸。下列說法錯誤的是
A.碘化鉀吸收瓶中發生的反應為
2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋
5I2 ＋4H2O
B.做實驗時整套裝置要先抽真空，
再加入37.5%HCl溶液，防止ClO2聚集
C.分液漏斗作為空氣入口，起到攪拌作用
D.實驗過程中分液漏斗活塞保持關閉，防止ClO2逸出
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ClO2污染空氣，可用酸性KI溶液
吸收，A項正確；
實驗前先打開真空泵，再打開分
液漏斗活塞，讓鹽酸一次性加入
發生器，產生的ClO2快速被抽走，
防止聚集爆炸，B項正確；
實驗過程中，為使真空泵工作順暢，分液漏斗活塞應保持打開狀態，空氣從分液漏斗進入發生器，起到攪拌的作用，C項正確、D項錯誤。
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10.NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，下列說法錯誤的是
已知：NaClO2飽和溶液在溫度低于38 ℃時析出NaClO2·3H2O，高于38 ℃時析出NaClO2。
A.“反應”步驟中生成ClO2的化學方
程式為2NaClO3＋SO2＋H2SO4===
2ClO2＋2NaHSO4
B.“尾氣吸收”是吸收“電解”過程
排出的少量ClO2，此反應的離子方程式為2OH－＋H2O2＋2ClO2=== ＋O2↑＋
2H2O
C.“電解”中陰極反應的主要產物是Cl2
D.“一系列操作”為蒸發濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥
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11.二氧化氯(ClO2，黃綠色、易溶于水的氣體)是一種高效、低毒的消毒劑。其一種生產工藝如圖所示。下列說法正確的是
A.氣體A為Cl2
B.參加反應的NaClO2和NCl3的物質的
量之比為3∶1
C.溶液B中含有大量的Na＋、Cl－、OH－
D.可將混合氣通過飽和食鹽水除去ClO2中的NH3
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根據題意分析，氣體A為H2，
故A錯誤；
在NCl3溶液中加入NaClO2溶
液加熱反應生成ClO2、NH3和溶液B，由氫元素守恒可知，有水參加反應，結合得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒可知，反應還生成NaCl與NaOH，化學方程式為6NaClO2＋NCl3＋3H2O===3NaCl＋6ClO2↑＋NH3↑＋3NaOH，參加反應的NaClO2和NCl3的物質的量之比為6∶1，故B錯誤；
根據上述分析可知，溶液B中含有NaCl與NaOH，則含有大量的Na＋、Cl－、OH－，故C正確；
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二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色、易溶于水的氣體，不可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3，故D錯誤。
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12.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種環保、高效、多功能飲用水處理劑，制備流程如圖所示，下列敘述不正確的是
A.用K2FeO4對飲用水殺菌消毒的同
時，還產生Fe(OH)3膠體吸附雜質
凈化水
B.用FeCl2溶液吸收反應Ⅰ中尾氣后可再利用
C.反應Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質的量之比為3∶2
D.該生產條件下，物質的溶解性：Na2FeO4√
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尾氣含有氯氣，與氯化亞鐵反應
生成氯化鐵，可再利用，故B正確；
反應中Cl元素化合價由＋1價降低
為－1價，Fe元素化合價由＋3價升
高到＋6價，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為3∶2，故C正確；
結晶過程中加入飽和KOH溶液，增大了K＋濃度，該溫度下，高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小，有利于K2FeO4晶體的析出，故D錯誤。
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13.已知FeCl3呈棕紅色、易潮解，100 ℃左右時升華。某化學實驗小組利用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵，并設計(Ⅰ)和(Ⅱ)兩套不同的收集方案。
(1)B中反應的離子方程式為____________
______________________________。
(2)(Ⅰ)和(Ⅱ)中裝置F的作用分別是______
______________________、____________
_____________________。如果選用(Ⅱ)來
完成實驗，則必須采取的改進措施是_________________________________。
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MnO2＋4H＋
防止空
氣中的水蒸氣進入E裝置
吸收未反應完
在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置
的氯氣，防止污染空氣
14.已知二氧化氯是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點為－59 ℃，沸點為11.0 ℃，易溶于水。工業上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃時反應制得。某學生用如圖所示的裝置模擬工業制取并收集ClO2，其中A為ClO2的發生裝置，B為ClO2的凝集裝置，C為尾氣吸收裝置。
回答下列問題：
(1)A中反應產物有K2CO3、ClO2和CO2等，該反應的化
學方程式為_________________________________________________；
A處還應添加溫度控制(如水浴加熱)裝置，B處還應補充的裝置是_________________
_____。
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盛有冰水混合物的
水槽
(2)該裝置按(1)補充完整后，裝置A、B、C中還有一處
設計明顯不合理的是__(填“A”“B”或“C”)，理由
是_____________________________________________。
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C
C處為密封裝置，氣體不能排出，可導致儀器炸裂
(3)C中的試劑為NaOH溶液，反應時生成氯酸鈉和亞氯酸鈉(NaClO2)。該反應的離子方程式為__________________________________。
若實驗時需要450 mL 4 mol·L－1的NaOH溶液，則在精確配制時，需要稱取NaOH的質量為_______，所使用的儀器除托盤天平、膠頭滴管、量筒、玻璃棒外，還必須有___________________。
80.0 g
500 mL容量瓶、燒杯1．氯及含氯物質在生產、生活中具有廣泛的應用。下列含氯物質的轉化正確的是(　　)
A．漂白粉HClO(aq)Cl2(g)
B．MgCl2(aq)無水MgCl2Mg
C．CuCuCl2CuCl
D．NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
2．(2023·廣東惠州模擬)部分含氯物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　)
A．常溫下，a、d水溶液的pH：aB．b既具有氧化性，又具有還原性
C．c可用于自來水消毒
D．e或f分別與a的濃溶液反應均可制得b
3．(2023·山東臨沂一模)KMnO4是一種常用的氧化劑，某實驗小組利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4的裝置如圖所示(夾持裝置略)。
已知：K2MnO4在濃強堿溶液中可穩定存在，堿性減弱時易發生反應：3MnO＋2H2O===2MnO＋MnO2↓＋4OH－。
下列說法錯誤的是(　　)
A．試劑X可以是漂白粉或KClO3
B．裝置連接順序是c→a→b→e→d→f
C．裝置C中每生成1 mol KMnO4，消耗0.5 mol Cl2
D．若去掉裝置A，會導致KMnO4產率降低
4．(2023·濟南模擬)便攜式消毒除菌卡主要活性成分為亞氯酸鈉(NaClO2)，通過與空氣作用釋放低濃度二氧化氯(ClO2)殺菌消毒，從而起到防護效果。一種制備NaClO2粗產品的工藝流程如下：
注：純ClO2易分解爆炸，一般用空氣稀釋到10%以下。下列說法錯誤的是(　　)
A．溶解過程中可以用稀鹽酸代替稀硫酸
B．氧化性：ClO>ClO2>H2O2
C．發生器中鼓入空氣的主要目的是稀釋ClO2以防爆炸
D．吸收塔中溫度不宜過高，否則會導致H2O2分解
5．(2023·南昌一中模擬)反應2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O可制備廣譜消毒劑C3N3O3Cl2Na，裝置如圖所示(夾持裝置已略去)。下列說法錯誤的是(　　)
A．按氣流從左至右，裝置中導管連接順序為f→c→d→a→b→e
B．升高溫度有利于裝置①中產品的生成
C．當加入4 mol NaOH時，消耗氰尿酸(C3H3N3O3)的量大于1 mol
D．裝置④中橡膠管可平衡氣壓，便于濃鹽酸順利流下
6．(2023·遼寧省部分重點中學協作體高三模擬)高鐵酸鉀可以用于飲用水處理。工業上制備K2FeO4的一種方法是向KOH溶液中通入氯氣，然后再加入Fe (NO3)3溶液：
①Cl2＋KOH―→KCl＋KClO＋KClO3＋H2O；
②Fe(NO3)3＋KClO＋KOH―→K2FeO4＋KNO3＋KCl＋H2O(方程式均未配平)。
下列說法正確的是(　　)
A．氯氣與熱的石灰乳反應制得的漂白粉或漂粉精可以用于游泳池等場所的消毒
B．若反應①中n(ClO－)∶n(ClO)＝3∶1，則該反應還原產物與氧化產物的物質的量之比為1∶2
C．用上述方法得到2 mol K2FeO4時最多消耗3 mol Cl2
D．處理飲用水時，加入高鐵酸鉀效果相當于加入氯氣和鋁鹽兩種物質
7．某學習小組探究MnO2與FeCl3能否反應產生Cl2。已知FeCl3固體易升華，其蒸氣為黃色。實驗裝置如圖，下列說法不正確的是(　　)
A．加熱前需要先通氮氣，排盡空氣，并檢查裝置的氣密性
B．加熱一段時間后，裝置A中產生黃色氣體，說明反應生成了氯氣
C．從安全角度出發，在裝置A、B之間應添加冷凝裝置，防止堵塞導管
D．除了氯氣外，升華的FeCl3、未除盡的O2都可使B中溶液變藍
8．常溫下，二氯化二硫(S2Cl2)為橙黃色液體，遇水易水解，工業上用于橡膠的硫化。某學習小組用氯氣和硫單質合成S2Cl2的實驗裝置如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A．實驗時需后點燃E處的酒精燈
B．C、D中所盛試劑分別為飽和氯化鈉溶液、濃硫酸
C．二氯化二硫水解反應產物為S、H2S、HCl
D．G、H之間應加上D裝置
9．實驗室測定鹽酸與亞氯酸鈉制備二氧化氯氣體的速率，裝置如圖所示。4 mL 0.2% NaClO2溶液預先裝入ClO2發生器，37.5% HCl溶液裝入分液漏斗。開啟真空泵抽氣，反應開始后，每隔2 min用注射器取樣1 mL，測定NaClO2溶液的濃度。已知ClO2濃度過高時易爆炸。下列說法錯誤的是(　　)
A．碘化鉀吸收瓶中發生的反應為2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2 ＋4H2O
B．做實驗時整套裝置要先抽真空，再加入37.5%HCl溶液，防止ClO2聚集
C．分液漏斗作為空氣入口，起到攪拌作用
D．實驗過程中分液漏斗活塞保持關閉，防止ClO2逸出
10．NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，下列說法錯誤的是(　　)
已知：NaClO2飽和溶液在溫度低于38 ℃時析出NaClO2·3H2O，高于38 ℃時析出NaClO2。
A．“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式為2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4
B．“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2，此反應的離子方程式為2OH－＋H2O2＋2ClO2===2ClO＋O2↑＋2H2O
C．“電解”中陰極反應的主要產物是Cl2
D．“一系列操作”為蒸發濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥
11．二氧化氯(ClO2，黃綠色、易溶于水的氣體)是一種高效、低毒的消毒劑。其一種生產工藝如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．氣體A為Cl2
B．參加反應的NaClO2和NCl3的物質的量之比為3∶1
C．溶液B中含有大量的Na＋、Cl－、OH－
D．可將混合氣通過飽和食鹽水除去ClO2中的NH3
12．高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種環保、高效、多功能飲用水處理劑，制備流程如圖所示，下列敘述不正確的是(　　)
A．用K2FeO4對飲用水殺菌消毒的同時，還產生Fe(OH)3膠體吸附雜質凈化水
B．用FeCl2溶液吸收反應Ⅰ中尾氣后可再利用
C．反應Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質的量之比為3∶2
D．該生產條件下，物質的溶解性：Na2FeO413．已知FeCl3呈棕紅色、易潮解，100 ℃左右時升華。某化學實驗小組利用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵，并設計(Ⅰ)和(Ⅱ)兩套不同的收集方案。
(1)B中反應的離子方程式為______________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)(Ⅰ)和(Ⅱ)中裝置F的作用分別是_______________________________________________
______________________________________________________________________________、
______________________________________________________________________________。
如果選用(Ⅱ)來完成實驗，則必須采取的改進措施是_________________________________
______________________________________________________________________________。
14．已知二氧化氯是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點為－59 ℃，沸點為11.0 ℃，易溶于水。工業上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃時反應制得。某學生用如圖所示的裝置模擬工業制取并收集ClO2，其中A為ClO2的發生裝置，B為ClO2的凝集裝置，C為尾氣吸收裝置。
回答下列問題：
(1)A中反應產物有K2CO3、ClO2和CO2等，該反應的化學方程式為______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________；
A處還應添加溫度控制(如水浴加熱)裝置，B處還應補充的裝置是______________________________________________________________________________。
(2)該裝置按(1)補充完整后，裝置A、B、C中還有一處設計明顯不合理的是__________(填“A”“B”或“C”)，理由是___________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)C中的試劑為NaOH溶液，反應時生成氯酸鈉和亞氯酸鈉(NaClO2)。該反應的離子方程式為___________________________________________________________________________。
若實驗時需要450 mL 4 mol·L－1的NaOH溶液，則在精確配制時，需要稱取NaOH的質量為__________，所使用的儀器除托盤天平、膠頭滴管、量筒、玻璃棒外，還必須有______________________________________________________________________________。
1．C　2.A　3.C　
4．A　[發生器中NaClO3作氧化劑，ClO2為還原產物，則氧化性：ClO>ClO2；吸收塔內ClO2與雙氧水、氫氧化鈉反應生成NaClO2和氧氣，ClO2作氧化劑，H2O2作還原劑，則氧化性：ClO2>H2O2，故氧化性：ClO>ClO2>H2O2，故B正確。]
5．B　[①為制取C3N3O3Cl2Na的裝置，②為除去氯氣中的HCl的裝置，③為尾氣處理裝置，④為制取氯氣裝置，按氣流從左至右，導管連接順序為f→c→d→a→b→e，A正確；升高溫度，氯氣和NaOH溶液反應生成NaClO3，生成NaClO的濃度減小，不利于裝置①中產品的生成，B錯誤；由Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O、2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O，可得關系式：4NaOH～2NaClO～C3H3N3O3，加入4 mol NaOH時，可消耗1 mol C3H3N3O3，由于生成了NaOH，則消耗氰尿酸的量大于1 mol，C正確。]
6．D　[氯氣與熱的石灰乳反應生成Ca(ClO3)2、CaCl2，制備漂白粉不能用熱的石灰乳和氯氣反應，故A錯誤；若反應①中n(ClO－)∶n(ClO)＝3∶1，根據得失電子守恒，反應的化學方程式為6Cl2＋12KOH===8KCl＋3KClO＋KClO3＋6H2O，則該反應還原產物與氧化產物的物質的量之比為2∶1，故B錯誤；若反應①中不生成KClO3，得到2 mol K2FeO4轉移6 mol電子，根據得失電子守恒，消耗3 mol Cl2，由于反應①中生成KClO3，所以消耗氯氣的物質的量最少為3 mol，故C錯誤；K2FeO4具有強氧化性，能殺菌消毒，同時還原產物Fe3＋發生水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附懸浮雜質，所以處理飲用水時，加入高鐵酸鉀效果相當于加入氯氣和鋁鹽兩種物質，故D正確。]
7．B　8.C　9.D　10.C　
11．C　[根據題意分析，氣體A為H2，故A錯誤；在NCl3溶液中加入NaClO2溶液加熱反應生成ClO2、NH3和溶液B，由氫元素守恒可知，有水參加反應，結合得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒可知，反應還生成NaCl與NaOH，化學方程式為6NaClO2＋NCl3＋3H2O===3NaCl＋6ClO2↑＋NH3↑＋3NaOH，參加反應的NaClO2和NCl3的物質的量之比為6∶1，故B錯誤；根據上述分析可知，溶液B中含有NaCl與NaOH，則含有大量的Na＋、Cl－、OH－，故C正確；二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色、易溶于水的氣體，不可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3，故D錯誤。]
12．D　[尾氣含有氯氣，與氯化亞鐵反應生成氯化鐵，可再利用，故B正確；反應中Cl元素化合價由＋1價降低為－1價，Fe元素化合價由＋3價升高到＋6價，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為3∶2，故C正確；結晶過程中加入飽和KOH溶液，增大了K＋濃度，該溫度下，高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小，有利于K2FeO4晶體的析出，故D錯誤。]
13．(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　(2)防止空氣中的水蒸氣進入E裝置　吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣　在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置
14．(1)2KClO3＋H2C2O4K2CO3＋2ClO2↑＋CO2↑＋H2O　盛有冰水混合物的水槽　(2)C　C處為密封裝置，氣體不能排出，可導致儀器炸裂　(3)2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O　80.0 g　500 mL容量瓶、燒杯第17講　氯及其重要化合物的轉化關系
[復習目標]　掌握氯及其化合物的轉化關系及條件。
1．在氯及其化合物的“價—類”二維圖中填充Cl2、HCl、NaCl、HClO、NaClO、Ca(ClO)2。
2．完成上述轉化關系中①～⑧的化學方程式(合理即可)。
①MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
②Cl2＋H2O??HCl＋HClO；
③2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；
④NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O；
⑤2HClO2HCl＋O2↑；
⑥2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；
⑦2Fe＋3Cl22FeCl3；
⑧2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。
一、制取Cl2并探究其與堿在不同溫度下的反應產物
1．[2020·全國卷Ⅲ,26(1)(2)(3)(4)]氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO。
回答下列問題：
(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是__________，a中的試劑為__________。
(2)b中采用的加熱方式是__________，c中化學反應的離子方程式是_____________________，
采用冰水浴冷卻的目的是_________________________________________________________。
(3)d的作用是________________，可選用試劑________(填標號)。
A．Na2S B．NaCl
C．Ca(OH)2 D．H2SO4
(4)反應結束后，取出b中試管，經冷卻結晶，________，__________________，干燥，得到KClO3晶體。
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)過濾　少量(冷)水洗滌
解析　由題干信息及裝置圖分析各裝置的作用，a裝置用于除雜，b裝置用于制備氯酸鉀，c裝置用于制備次氯酸鈉，d裝置用于尾氣處理。(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生反應的離子方程式為Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。根據b、c裝置水浴溫度的不同推知，生成氯酸鹽時需要酒精燈加熱，生成次氯酸鹽時需要冰水冷卻，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濁液。(4)從溶液中獲得純凈氯酸鉀的操作是冷卻結晶，過濾，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。
二、其他含氯化合物的制備
2．(2020·山東等級模擬考，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：
下列說法錯誤的是(　　)
A．反應①階段，參加反應的NaClO3和SO2的物質的量之比為2∶1
B．若反應①通過原電池來實現，則ClO2是正極產物
C．反應②中的H2O2可用NaClO4代替
D．反應②條件下，ClO2的氧化性大于 H2O2
答案　C
解析　根據流程知，反應①中氧化劑是NaClO3，還原劑是SO2，還原產物是ClO2，氧化產物是NaHSO4，根據化合價升降相等可得參加反應的NaClO3和SO2的物質的量之比為2∶1，A項正確；由反應①化合價變化情況，再根據原電池正極發生還原反應，所以ClO2是正極產物，B項正確；據反應②，在ClO2與H2O2的反應中，ClO2轉化為NaClO2，氯元素的化合價降低，作氧化劑，H2O2只能作還原劑，氧元素的化合價升高，不能用NaClO4代替H2O2，且可以推出ClO2的氧化性大于H2O2，C項錯誤，D項正確。
3．(2023·天津五校一模)四氯化錫可用作媒染劑。利用如圖所示裝置可以制備四氯化錫(部分夾持裝置已略去)。
有關信息如下表：
化學式 SnCl2 SnCl4
熔點/℃ 246 －33
沸點/℃ 652 144
其他性質 無色晶體，易氧化 無色液體，易水解
回答下列問題：
(1)甲裝置中儀器A的名稱為______________________________________________________。
(2)用甲裝置制氯氣，MnO被還原為Mn2＋，該反應的離子方程式為_____________________
_______________________________________________________________________________。
(3)將裝置按如圖連接好，檢查氣密性，慢慢滴入濃鹽酸，待觀察到________________________
(填現象)后，開始加熱丁裝置，錫熔化后適當增大氯氣流量，繼續加熱丁裝置，此時繼續加熱丁裝置的目的是①促進氯氣與錫反應；②_________________________________________。
(4)如果缺少乙裝置，可能發生的副反應的化學方程式為_______________________________；
己裝置的作用是________(填字母，下同)。
A．除去未反應的氯氣，防止污染空氣
B．防止空氣中CO2氣體進入戊裝置
C．防止水蒸氣進入戊裝置的試管中使產物水解
D．防止空氣中O2進入戊裝置的試管中使產物氧化
(5)某同學認為丁裝置中的反應可能產生SnCl2雜質，下列試劑中可用于檢測是否產生SnCl2的有________。
A．H2O2溶液
B．FeCl3溶液(滴有KSCN)
C．AgNO3溶液
D．溴水
(6)反應中用去錫粒1.19 g，反應后在戊裝置的試管中收集到2.38 g SnCl4，則SnCl4的產率為________(結果保留3位有效數字)。
答案　(1)蒸餾燒瓶　(2)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　(3)丁裝置內充滿黃綠色氣體　使SnCl4汽化，利于從混合物中分離出來　(4)Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑　AC　(5)BD　(6)91.2%
解析　(3)整個裝置中充滿氯氣，即丁裝置充滿黃綠色氣體時，再加熱熔化錫粒生成SnCl4，繼續加熱丁裝置，促進氯氣與錫反應，使生成的SnCl4汽化，有利于從混合物中分離出來，便于在戊裝置處冷卻收集。(4)堿石灰能吸收二氧化碳，但二氧化碳對反應沒有影響，故B不符合；即使有O2進入，O2能氧化丁中生成的副產物SnCl2，但不會氧化戊裝置試管中的產物SnCl4，故D不符合。(5)H2O2溶液能氧化SnCl2，同時雙氧水被還原生成水，但是沒有明顯現象，無法檢驗，故A錯誤；FeCl3溶液(滴有KSCN)呈紅色，氯化鐵氧化SnCl2，鐵離子被還原生成亞鐵離子，溶液褪色，可以檢驗，故B正確；AgNO3溶液能檢驗氯離子，但是不能檢驗Sn2＋，故C錯誤；溴水氧化SnCl2，溴被還原生成溴離子，溶液褪色，可以檢驗，故D正確。(6)用去錫粒1.19 g，其物質的量為＝0.01 mol，根據Sn原子守恒可知生成SnCl4 0.01 mol，則SnCl4的產率為×100%≈91.2%。
課時精練
1．氯及含氯物質在生產、生活中具有廣泛的應用。下列含氯物質的轉化正確的是(　　)
A．漂白粉HClO(aq)Cl2(g)
B．MgCl2(aq)無水MgCl2Mg
C．CuCuCl2CuCl
D．NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
答案　C
解析　HClO見光分解生成O2,2HClO2HCl＋O2↑，A錯誤；加熱MgCl2溶液時，會促進Mg2＋水解生成Mg(OH)2，得不到無水MgCl2，B錯誤；發生反應2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2、2CuCl2＋Na2SO3＋H2O===2CuCl↓＋Na2SO4＋2HCl，C正確；先將NH3通入飽和NaCl溶液中，再通入CO2才可制得NaHCO3晶體，D錯誤。
2．(2023·廣東惠州模擬)部分含氯物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　)
A．常溫下，a、d水溶液的pH：aB．b既具有氧化性，又具有還原性
C．c可用于自來水消毒
D．e或f分別與a的濃溶液反應均可制得b
答案　A
解析　由元素的化合價及物質類別可知，a為HCl，b為Cl2，c為ClO2，d為HClO，e為次氯酸鹽，f為氯酸鹽。未說明溶液濃度，無法比較溶液的pH，A錯誤；氯氣化合價為0價，處于中間價態，既具有氧化性，又具有還原性，B正確；ClO2具有強氧化性，可用于自來水消毒，C正確；ClO、ClO－分別與濃鹽酸混合發生歸中反應，均可制備氯氣，D正確。
3．(2023·山東臨沂一模)KMnO4是一種常用的氧化劑，某實驗小組利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4的裝置如圖所示(夾持裝置略)。
已知：K2MnO4在濃強堿溶液中可穩定存在，堿性減弱時易發生反應：3MnO＋2H2O===2MnO＋MnO2↓＋4OH－。
下列說法錯誤的是(　　)
A．試劑X可以是漂白粉或KClO3
B．裝置連接順序是c→a→b→e→d→f
C．裝置C中每生成1 mol KMnO4，消耗0.5 mol Cl2
D．若去掉裝置A，會導致KMnO4產率降低
答案　C
解析　試劑X可以是漂白粉或KClO3，與濃鹽酸發生價態歸中的氧化還原反應生成氯氣，A正確；裝置B生成氯氣，通過裝置A洗氣除去氯氣中混有的氯化氫，Cl2進入裝置C中氧化K2MnO4制備KMnO4，裝置D用于吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣，B正確；因氯氣會與氫氧化鉀反應，故裝置C中每生成1 mol KMnO4，消耗Cl2的物質的量大于0.5 mol，C錯誤；若去掉裝置A，揮發的氯化氫與氫氧化鉀反應，使溶液堿性減弱，生成MnO2，會導致KMnO4產率降低，D正確。
4．(2023·濟南模擬)便攜式消毒除菌卡主要活性成分為亞氯酸鈉(NaClO2)，通過與空氣作用釋放低濃度二氧化氯(ClO2)殺菌消毒，從而起到防護效果。一種制備NaClO2粗產品的工藝流程如下：
注：純ClO2易分解爆炸，一般用空氣稀釋到10%以下。下列說法錯誤的是(　　)
A．溶解過程中可以用稀鹽酸代替稀硫酸
B．氧化性：ClO>ClO2>H2O2
C．發生器中鼓入空氣的主要目的是稀釋ClO2以防爆炸
D．吸收塔中溫度不宜過高，否則會導致H2O2分解
答案　A
解析　發生器中NaClO3作氧化劑，ClO2為還原產物，則氧化性：ClO>ClO2；吸收塔內ClO2與雙氧水、氫氧化鈉反應生成NaClO2和氧氣，ClO2作氧化劑，H2O2作還原劑，則氧化性：ClO2>H2O2，故氧化性：ClO>ClO2>H2O2，故B正確。
5．(2023·南昌一中模擬)反應2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O可制備廣譜消毒劑C3N3O3Cl2Na，裝置如圖所示(夾持裝置已略去)。下列說法錯誤的是(　　)
A．按氣流從左至右，裝置中導管連接順序為f→c→d→a→b→e
B．升高溫度有利于裝置①中產品的生成
C．當加入4 mol NaOH時，消耗氰尿酸(C3H3N3O3)的量大于1 mol
D．裝置④中橡膠管可平衡氣壓，便于濃鹽酸順利流下
答案　B
解析　①為制取C3N3O3Cl2Na的裝置，②為除去氯氣中的HCl的裝置，③為尾氣處理裝置，④為制取氯氣裝置，按氣流從左至右，導管連接順序為f→c→d→a→b→e，A正確；升高溫度，氯氣和NaOH溶液反應生成NaClO3，生成NaClO的濃度減小，不利于裝置①中產品的生成，B錯誤；由Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O、2NaClO＋C3H3N3O3===C3N3O3Cl2Na＋NaOH＋H2O，可得關系式：4NaOH～2NaClO～C3H3N3O3，加入4 mol NaOH時，可消耗1 mol C3H3N3O3，由于生成了NaOH，則消耗氰尿酸的量大于1 mol，C正確。
6．(2023·遼寧省部分重點中學協作體高三模擬)高鐵酸鉀可以用于飲用水處理。工業上制備K2FeO4的一種方法是向KOH溶液中通入氯氣，然后再加入Fe (NO3)3溶液：
①Cl2＋KOH―→KCl＋KClO＋KClO3＋H2O；
②Fe(NO3)3＋KClO＋KOH―→K2FeO4＋KNO3＋KCl＋H2O(方程式均未配平)。
下列說法正確的是(　　)
A．氯氣與熱的石灰乳反應制得的漂白粉或漂粉精可以用于游泳池等場所的消毒
B．若反應①中n(ClO－)∶n(ClO)＝3∶1，則該反應還原產物與氧化產物的物質的量之比為1∶2
C．用上述方法得到2 mol K2FeO4時最多消耗3 mol Cl2
D．處理飲用水時，加入高鐵酸鉀效果相當于加入氯氣和鋁鹽兩種物質
答案　D
解析　氯氣與熱的石灰乳反應生成Ca(ClO3)2、CaCl2，制備漂白粉不能用熱的石灰乳和氯氣反應，故A錯誤；若反應①中n(ClO－)∶n(ClO)＝3∶1，根據得失電子守恒，反應的化學方程式為6Cl2＋12KOH===8KCl＋3KClO＋KClO3＋6H2O，則該反應還原產物與氧化產物的物質的量之比為2∶1，故B錯誤；若反應①中不生成KClO3，得到2 mol K2FeO4轉移6 mol電子，根據得失電子守恒，消耗3 mol Cl2，由于反應①中生成KClO3，所以消耗氯氣的物質的量最少為3 mol，故C錯誤；K2FeO4具有強氧化性，能殺菌消毒，同時還原產物Fe3＋發生水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附懸浮雜質，所以處理飲用水時，加入高鐵酸鉀效果相當于加入氯氣和鋁鹽兩種物質，故D正確。
7．某學習小組探究MnO2與FeCl3能否反應產生Cl2。已知FeCl3固體易升華，其蒸氣為黃色。實驗裝置如圖，下列說法不正確的是(　　)
A．加熱前需要先通氮氣，排盡空氣，并檢查裝置的氣密性
B．加熱一段時間后，裝置A中產生黃色氣體，說明反應生成了氯氣
C．從安全角度出發，在裝置A、B之間應添加冷凝裝置，防止堵塞導管
D．除了氯氣外，升華的FeCl3、未除盡的O2都可使B中溶液變藍
答案　B
解析　FeCl3升華后產生的氣體也為黃色，B錯誤；FeCl3固體易升華，對于易升華的物質要注意采取安全措施，C正確；空氣中的O2、Cl2、FeCl3都有氧化性，均可將KI氧化為I2，D正確。
8．常溫下，二氯化二硫(S2Cl2)為橙黃色液體，遇水易水解，工業上用于橡膠的硫化。某學習小組用氯氣和硫單質合成S2Cl2的實驗裝置如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A．實驗時需后點燃E處的酒精燈
B．C、D中所盛試劑分別為飽和氯化鈉溶液、濃硫酸
C．二氯化二硫水解反應產物為S、H2S、HCl
D．G、H之間應加上D裝置
答案　C
解析　因為裝置中有空氣，所以實驗時應先點燃最左邊酒精燈，產生氯氣排盡空氣，再點燃E處酒精燈，故A正確；因為S2Cl2遇水易水解，所以E中應為純凈干燥的氯氣與S反應，C瓶中盛飽和氯化鈉溶液吸收揮發出的HCl氣體，D瓶中盛濃硫酸吸水，故B正確；根據元素守恒，二氯化二硫(S2Cl2)水解反應產物中一定有含氧元素的化合物，且元素的化合價必須有升有降，故C錯誤；因為二氯化二硫遇水易水解，所以G、H之間應加上D裝置，以防止右側水蒸氣擴散進入G中，故D正確。
9．實驗室測定鹽酸與亞氯酸鈉制備二氧化氯氣體的速率，裝置如圖所示。4 mL 0.2% NaClO2溶液預先裝入ClO2發生器，37.5% HCl溶液裝入分液漏斗。開啟真空泵抽氣，反應開始后，每隔2 min用注射器取樣1 mL，測定NaClO2溶液的濃度。已知ClO2濃度過高時易爆炸。下列說法錯誤的是(　　)
A．碘化鉀吸收瓶中發生的反應為2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2 ＋4H2O
B．做實驗時整套裝置要先抽真空，再加入37.5%HCl溶液，防止ClO2聚集
C．分液漏斗作為空氣入口，起到攪拌作用
D．實驗過程中分液漏斗活塞保持關閉，防止ClO2逸出
答案　D
解析　ClO2污染空氣，可用酸性KI溶液吸收，A項正確；實驗前先打開真空泵，再打開分液漏斗活塞，讓鹽酸一次性加入發生器，產生的ClO2快速被抽走，防止聚集爆炸，B項正確；實驗過程中，為使真空泵工作順暢，分液漏斗活塞應保持打開狀態，空氣從分液漏斗進入發生器，起到攪拌的作用，C項正確、D項錯誤。
10．NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，下列說法錯誤的是(　　)
已知：NaClO2飽和溶液在溫度低于38 ℃時析出NaClO2·3H2O，高于38 ℃時析出NaClO2。
A．“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式為2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4
B．“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2，此反應的離子方程式為2OH－＋H2O2＋2ClO2===2ClO＋O2↑＋2H2O
C．“電解”中陰極反應的主要產物是Cl2
D．“一系列操作”為蒸發濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥
答案　C
解析　電解裝置中陰極上ClO2得電子生成ClO，陽極上Cl－失電子生成Cl2 ，C錯誤。
11．二氧化氯(ClO2，黃綠色、易溶于水的氣體)是一種高效、低毒的消毒劑。其一種生產工藝如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．氣體A為Cl2
B．參加反應的NaClO2和NCl3的物質的量之比為3∶1
C．溶液B中含有大量的Na＋、Cl－、OH－
D．可將混合氣通過飽和食鹽水除去ClO2中的NH3
答案　C
解析　根據題意分析，氣體A為H2，故A錯誤；在NCl3溶液中加入NaClO2溶液加熱反應生成ClO2、NH3和溶液B，由氫元素守恒可知，有水參加反應，結合得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒可知，反應還生成NaCl與NaOH，化學方程式為6NaClO2＋NCl3＋3H2O===3NaCl＋6ClO2↑＋NH3↑＋3NaOH，參加反應的NaClO2和NCl3的物質的量之比為6∶1，故B錯誤；根據上述分析可知，溶液B中含有NaCl與NaOH，則含有大量的Na＋、Cl－、OH－，故C正確；二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色、易溶于水的氣體，不可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3，故D錯誤。
12．高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種環保、高效、多功能飲用水處理劑，制備流程如圖所示，下列敘述不正確的是(　　)
A．用K2FeO4對飲用水殺菌消毒的同時，還產生Fe(OH)3膠體吸附雜質凈化水
B．用FeCl2溶液吸收反應Ⅰ中尾氣后可再利用
C．反應Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質的量之比為3∶2
D．該生產條件下，物質的溶解性：Na2FeO4答案　D
解析　尾氣含有氯氣，與氯化亞鐵反應生成氯化鐵，可再利用，故B正確；反應中Cl元素化合價由＋1價降低為－1價，Fe元素化合價由＋3價升高到＋6價，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為3∶2，故C正確；結晶過程中加入飽和KOH溶液，增大了K＋濃度，該溫度下，高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小，有利于K2FeO4晶體的析出，故D錯誤。
13．已知FeCl3呈棕紅色、易潮解，100 ℃左右時升華。某化學實驗小組利用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵，并設計(Ⅰ)和(Ⅱ)兩套不同的收集方案。
(1)B中反應的離子方程式為________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)(Ⅰ)和(Ⅱ)中裝置F的作用分別是_____________________________________________、______________________________________________________。如果選用(Ⅱ)來完成實驗，則必須采取的改進措施是______________________________________________________。
答案　(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　(2)防止空氣中的水蒸氣進入E裝置　吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣　在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置
14．已知二氧化氯是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點為－59 ℃，沸點為11.0 ℃，易溶于水。工業上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃時反應制得。某學生用如圖所示的裝置模擬工業制取并收集ClO2，其中A為ClO2的發生裝置，B為ClO2的凝集裝置，C為尾氣吸收裝置。
回答下列問題：
(1)A中反應產物有K2CO3、ClO2和CO2等，該反應的化學方程式為________________________
_______________________________________________________________________________；
A處還應添加溫度控制(如水浴加熱)裝置，B處還應補充的裝置是_______________________。
(2)該裝置按(1)補充完整后，裝置A、B、C中還有一處設計明顯不合理的是__________(填“A”“B”或“C”)，理由是_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)C中的試劑為NaOH溶液，反應時生成氯酸鈉和亞氯酸鈉(NaClO2)。該反應的離子方程式為______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
若實驗時需要450 mL 4 mol·L－1的NaOH溶液，則在精確配制時，需要稱取NaOH的質量為__________________，所使用的儀器除托盤天平、膠頭滴管、量筒、玻璃棒外，還必須有_______________________________________________________________________________。
答案　(1)2KClO3＋H2C2O4K2CO3＋2ClO2↑＋CO2↑＋H2O　盛有冰水混合物的水槽　(2)C　C處為密封裝置，氣體不能排出，可導致儀器炸裂
(3)2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O　80.0 g　500 mL容量瓶、燒杯第17講　氯及其重要化合物的轉化關系
[復習目標]　掌握氯及其化合物的轉化關系及條件。
1．在氯及其化合物的“價—類”二維圖中填充Cl2、HCl、NaCl、HClO、NaClO、Ca(ClO)2。
2．完成上述轉化關系中①～⑧的化學方程式(合理即可)。
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________；
⑦________________________________________________________________________；
⑧________________________________________________________________________。
一、制取Cl2并探究其與堿在不同溫度下的反應產物
1．[2020·全國卷Ⅲ,26(1)(2)(3)(4)]氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO。
回答下列問題：
(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是__________，a中的試劑為______________。
(2)b中采用的加熱方式是__________，c中化學反應的離子方程式是___________________
________________________________________________________________________，采用冰水浴冷卻的目的是______________________________________________________________。
(3)d的作用是________________，可選用試劑________(填標號)。
A．Na2S B．NaCl
C．Ca(OH)2 D．H2SO4
(4)反應結束后，取出b中試管，經冷卻結晶，_______________，__________________，干燥，得到KClO3晶體。
二、其他含氯化合物的制備
2．(2020·山東等級模擬考，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：
下列說法錯誤的是(　　)
A．反應①階段，參加反應的NaClO3和SO2的物質的量之比為2∶1
B．若反應①通過原電池來實現，則ClO2是正極產物
C．反應②中的H2O2可用NaClO4代替
D．反應②條件下，ClO2的氧化性大于 H2O2
3．(2023·天津五校一模)四氯化錫可用作媒染劑。利用如圖所示裝置可以制備四氯化錫(部分夾持裝置已略去)。
有關信息如下表：
化學式 SnCl2 SnCl4
熔點/℃ 246 －33
沸點/℃ 652 144
其他性質 無色晶體，易氧化 無色液體，易水解
回答下列問題：
(1)甲裝置中儀器A的名稱為______________________________________________________。
(2)用甲裝置制氯氣，MnO被還原為Mn2＋，該反應的離子方程式為____________________
_______________________________________________________________________________。
(3)將裝置按如圖連接好，檢查氣密性，慢慢滴入濃鹽酸，待觀察到_____________________
(填現象)后，開始加熱丁裝置，錫熔化后適當增大氯氣流量，繼續加熱丁裝置，此時繼續加熱丁裝置的目的是①促進氯氣與錫反應；②_________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)如果缺少乙裝置，可能發生的副反應的化學方程式為_______________________________；
己裝置的作用是________(填字母，下同)。
A．除去未反應的氯氣，防止污染空氣
B．防止空氣中CO2氣體進入戊裝置
C．防止水蒸氣進入戊裝置的試管中使產物水解
D．防止空氣中O2進入戊裝置的試管中使產物氧化
(5)某同學認為丁裝置中的反應可能產生SnCl2雜質，下列試劑中可用于檢測是否產生SnCl2的有________。
A．H2O2溶液
B．FeCl3溶液(滴有KSCN)
C．AgNO3溶液
D．溴水
(6)反應中用去錫粒1.19 g，反應后在戊裝置的試管中收集到2.38 g SnCl4，則SnCl4的產率為________(結果保留3位有效數字)。

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