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第15講　氯及其化合物
【備考目標】　1.掌握氯氣的性質、用途。2.了解重要的含氯化合物的性質及應用。3.掌握實驗室制取氯氣的原理、裝置和操作注意事項。4.增強設計物質制備實驗方案的綠色環保意識。
考點1　氯氣　氯水　次氯酸鹽
1．氯氣
(1)物理性質
顏色 氣味 密度 溶解性 特性
黃綠 色 刺激性 比空氣大 可 溶于水 易 液化
(2)化學性質
①氧化性
②歧化反應
2．次氯酸(HClO)
(1)不穩定性
次氯酸見光分解的化學方程式為2HClO2HCl＋O2↑ 。
(2)強氧化性
①能將有色物質氧化為無色物質，作漂白劑。
②殺菌、消毒。
(3)弱酸性
酸性弱于碳酸。向NaClO溶液中通入少量CO2，離子方程式為ClO－＋CO2＋H2O===HCO＋HClO 。
【提醒】　無論向NaClO溶液中通入少量還是過量CO2，均生成HCO和HClO。原因是酸性：H2CO3>HClO>HCO。
3．次氯酸鹽
(1)漂白液
(2)漂白粉
【提醒】?、傧駽a(ClO)2溶液中通入少量CO2，發生的反應為Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。②向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是CaSO3。③次氯酸鹽(ClO－)無論是在酸性、堿性還是中性條件下，均具有強氧化性，能氧化I－、Fe2＋、SO、S2－等還原性離子。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)聞氣體氣味的方法是用手在集氣瓶口輕輕扇動，僅使極少量氣體飄進鼻孔(√ )
(2)過量的鐵粉在少量氯氣中加熱，充分反應后產物為FeCl2(× )
(3)氯氣可以使濕潤的有色布條褪色，表現氯氣的漂白性(× )
(4)可以用pH試紙測定氯水的pH(× )
(5)工業制漂白粉應選擇石灰乳，而不是石灰水(√ )
(6)向新制氯水中加入碳酸鈣粉末或亞硫酸鈣粉末，能增強氯水的漂白效果(× )
(7)若貯氯罐意外發生泄露，人們應用浸有一定濃度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子，在低洼處等待救援(× )
(8)84消毒液的消毒原理與H2O2的相同，都是利用強氧化性(√ )
題組練習
一、氯氣的性質
1．下列有關氯氣的說法不正確的是(　　 )
A．常溫下用鋼瓶儲運液氯
B．光照H2和Cl2的混合氣體時，因二者迅速反應，放出的熱量不能馬上散發而爆炸
C．紅熱的銅絲在Cl2中燃燒，生成棕黃色固體CuCl2
D．可以用排水法收集Cl2
解析：選D。常溫下Cl2與鐵不反應，可用鋼瓶儲運液氯，A項正確；Cl2可溶于水，應用排飽和食鹽水法收集Cl2，D項錯誤。
2．(人教必修第一冊P51T3)如圖所示，在A處通入未經干燥的氯氣。當關閉B處的彈簧夾時，C處的紅布條看不到明顯現象；當打開B處的彈簧夾后，C處的紅布條逐漸褪色。則D瓶中盛放的溶液可能是(　　)
①飽和NaCl溶液 ②NaOH溶液 ③H2O ④濃硫酸
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
解析：選C。關閉B處的彈簧夾之后，紅布條不褪色，則說明D瓶中盛放的物質能干燥Cl2，或者能吸收Cl2，NaOH能與Cl2發生反應，濃硫酸能干燥Cl2。
二、氯水成分及性質探究
3．(2023·江西上饒一模)下列關于新制氯水及久置氯水的說法，不正確的是(　　 )
A．新制的氯水呈黃綠色，久置的氯水無色
B．新制的氯水漂白作用強，而久置的氯水漂白作用很弱
C．新制的氯水所含成分的種類多，而久置的氯水所含成分的種類較少
D．新制的氯水中無氯離子，而久置的氯水中含氯離子
解析：選D。氯水中存在反應Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，HClO不穩定，見光或者受熱易分解，2HClOO2↑＋2HCl。氯氣為黃綠色，新制氯水中含有大量氯氣，呈黃綠色，久置后，因氯水中的HClO分解，生成HCl和氧氣，使氯氣的溶解平衡向右移動，最終氯水變為無色溶液，A正確；新制的氯水中含有大量的HClO，久置后，HClO分解，生成HCl和氧氣，HClO濃度降低，漂白性很弱，B正確；新制的氯水所含成分有氯氣、HClO、氫離子、氯離子、氫氧根離子、次氯酸根離子，久置后氯水中主要含HCl，所以久置的氯水所含成分的種類較少，C正確、D錯誤。
4．為探究新制氯水的性質，某學生做了如圖實驗。
實驗 裝置 試劑a 現象
① 紫色石蕊試液 溶液先變紅后褪色
② NaHCO3溶液 產生氣泡
③ HNO3酸化的AgNO3溶液 產生白色沉淀
④ FeCl2溶液、KSCN溶液 溶液變紅
由上述實驗得出的新制氯水的性質與對應的解釋或離子方程式不相符的是(　　 )
A．實驗①說明新制氯水中含有H＋、HClO
B．實驗②發生的反應為：HCO＋HClO===ClO－＋CO2↑＋H2O
C．實驗③說明新制氯水中存在Cl－，發生的反應為：Cl－＋Ag＋===AgCl↓
D．實驗④體現了新制氯水的氧化性
解析：選B。新制氯水的主要成分有Cl2、H＋、HClO、Cl－等，紫色石蕊試液變紅，有H＋存在，后褪色，有HClO，A項不符合題意；碳酸的酸性比HClO的酸性強，根據強酸制弱酸原理，正確為HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，B項符合題意；新制氯水有Cl－，和銀離子反應生成白色沉淀，C項不符合題意；新制氯水具有強氧化性，可以氧化亞鐵離子，D項不符合題意。
【易錯警示】　氯水應用中的常見誤區
①因HClO見光分解，隨著HClO的消耗，氯水最后成為鹽酸，故久置氯水酸性增強，無漂白性。因此，氯水要現用現配。②反應Cl2＋H2O HCl＋HClO中Cl2既是氧化劑，又是還原劑，1 mol Cl2溶于水，轉移電子數小于NA。③Cl2有較強的氧化性，但沒有漂白性，氯水具有漂白性是因為Cl2與水反應生成了強氧化性的HClO。
三、漂白粉的制備與使用
5．(2023·湖北名校聯考)如圖是制備漂白粉的實驗裝置，下列說法正確的是(　　 )
A．將MnO2和濃鹽酸置于錐形瓶中反應制備Cl2
B．三頸燒瓶中發生反應的化學方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
C．冰水浴的作用是降低反應溫度，防止發生副反應
D．錐形瓶和三頸燒瓶之間應加裝一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶
解析：選C。MnO2和濃鹽酸反應制備Cl2需加熱，A錯誤；漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，應由Cl2和Ca(OH)2制備，B錯誤；該反應放熱，為避免次氯酸鈣受熱分解，需用冰水浴降低溫度，C正確；飽和碳酸氫鈉溶液會吸收Cl2，且有二氧化碳產生，應用飽和氯化鈉溶液吸收Cl2中的HCl，D錯誤。
6．NaClO是84消毒液的有效成分。請回答下列問題：
(1)NaClO中Cl元素的化合價是________。
(2)浸泡衣物時加入84消毒液，在空氣中放置一段時間后漂白效果更好，結合離子方程式解釋原因： ______________________________________________________。
(3)若將84消毒液與潔廁靈(主要成分是鹽酸)混合使用，會產生黃綠色的有毒氣體，其反應的離子方程式是_______________________________。
答案：(1)＋1　(2)NaClO與空氣中的二氧化碳和水反應生成次氯酸，ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，HClO濃度增大，漂白效果增強　(3)Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
考點2　氯氣的實驗室制法
1．制取原理及過程
2．實驗裝置
3．注意事項
(1)反應物的選擇：必須用濃鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應，且隨著反應的進行，濃鹽酸變為稀鹽酸時，反應停止，故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應。
(2)加熱溫度：不宜過高，以減少HCl揮發。
(3)實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。
(4)尾氣吸收時，用NaOH溶液 吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因為澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)用MnO2和濃鹽酸制取Cl2的反應中，氧化劑與還原劑物質的量之比為1∶4(× )
(2)400 mL 10 mol·L－1的濃鹽酸與足量的MnO2混合共熱，得到1 mol Cl2(× )
(3)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl(× )
(4)用濃硫酸或堿石灰干燥Cl2(× )
(5)用干燥的淀粉 KI試紙檢驗Cl2是否收集滿(× )
題組練習
一、常見的氯氣制取原理
1．完成下列有關反應的離子方程式。
H (濃)Cl
(1)Ca(ClO)2與濃鹽酸：_______________________________________________________。
(2)KClO3與濃鹽酸：_______________________________________________________。
(3)KMnO4與濃鹽酸：_____________________________________________________。
(4)K2Cr2O7與濃鹽酸：_____________________________________________________。
答案：(1)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
(2)ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O
(3)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
(4)Cr2O＋6Cl－＋14H＋===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O
二、氯氣的實驗室制備與性質探究
2．(2023·北京昌平期末)以下關于Cl2的制備、干燥、收集、吸收(如圖所示)的說法正確的是(　　 )
A.生成氯氣的同時，MnO2可能轉化為MnO
B．a中加入飽和食鹽水，b中加入濃硫酸
C．用NaOH溶液吸收Cl2時，Cl2體現氧化性，NaOH體現還原性
D．每消耗8.7 g MnO2，生成氯氣1.12 L
解析：選B。MnO2將鹽酸中的氯氧化，MnO2本身被還原，不可能轉化為MnO，A錯誤；濃鹽酸易揮發，制得的氯氣中含有氯化氫及水蒸氣，通過a中加入的飽和食鹽水除去氯化氫，再通過b中加入的濃硫酸干燥得到純凈干燥的氯氣，B正確；用NaOH溶液吸收Cl2時，發生反應2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，Cl2既體現氧化性也體現還原性，C錯誤；根據反應MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O可知，每消耗8.7 g MnO2，生成氯氣0.1 mol，且沒有說明標準狀況，不能確定氣體的體積， D錯誤。
3．如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置(夾持裝置已略)。
(1)制備氯氣選用的藥品為漂粉精固體和濃鹽酸，則相關反應的化學方程式為
________________________________________________________________________。
(2)裝置B中飽和食鹽水的作用是________________；同時裝置B也是安全瓶，監測實驗進行時裝置C是否發生堵塞，請寫出發生堵塞時裝置B中的現象：__________________________________。
(3)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此裝置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處依次放入________(填字母)。
a b c d
Ⅰ 干燥的有色布條 干燥的有色布條 濕潤的有色布條 濕潤的有色布條
Ⅱ 堿石灰 硅膠 濃硫酸 無水氯化鈣
Ⅲ 濕潤的有色布條 濕潤的有色布條 干燥的有色布條 干燥的有色布條
(4)設計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性強弱。當向裝置D中緩緩通入一定量氯氣時，可以看到無色溶液逐漸變為______色，說明氯的非金屬性強于溴。打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩后靜置，觀察到的現象是___________________________________________________________________。
解析：(1)根據氧化還原反應的規律，次氯酸鈣與濃鹽酸反應生成氯化鈣、氯氣與水，反應的化學方程式為Ca(ClO)2＋4HCl(濃)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。
(2)濃鹽酸易揮發，反應制取的氯氣中含有HCl，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl；若裝置C發生堵塞，裝置B中的壓強會增大，長頸漏斗中液面上升，形成水柱。
(3)驗證氯氣是否具有漂白性，要對比驗證干燥氯氣和濕潤氯氣有無漂白性，因此Ⅰ處應為濕潤的有色布條，Ⅱ處應為干燥劑，Ⅲ處應為干燥的有色布條，U形管中應用固體干燥劑。
(4)當向裝置D中緩緩通入少量氯氣時，可以看到無色溶液逐漸變為棕黃色，發生反應：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。打開活塞，將裝置D中含Br2的少量溶液加入裝置E中，發生反應：Br2＋2KI===2KBr＋I2，碘單質溶于苯呈紫紅色，振蕩后靜置，觀察到的現象是裝置E中液體分為兩層，上層(苯層)為紫紅色。
答案：(1)Ca(ClO)2＋4HCl(濃)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O　(2)除去Cl2中的HCl　長頸漏斗中液面上升，形成水柱　(3)d　(4)棕黃　裝置E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色
三、含氯化合物的制備
4．(2023·河北石家莊模擬)氧化二氯(Cl2O)是凈化飲用水的一種有效的凈水劑，濃度過高或加熱時易發生分解并爆炸，制備反應為2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O，反應裝置如圖所示(夾持裝置已略)。
相關物質數據：
物質 熔點 沸點
Cl2O －116 ℃ 3.8 ℃
Cl2 － －34.6 ℃
液氨 － －33.5 ℃
下列說法錯誤的是(　　 )
A．檢查虛框中裝置氣密性可用液差法 B．裝置B中試劑是濃硫酸
C．裝置D收集Cl2O D．通入N2可降低爆炸風險
解析：選B。虛框中裝置氣密性檢驗，可用液差法，用止水夾夾住裝置A兩端橡膠管，打開分液漏斗活塞，加水，一段時間后，水不能順利流下，則氣密性良好，A正確；因制備反應需要有水參與，不能用濃硫酸除去水，裝置B中試劑應是飽和食鹽水，除去HCl，B錯誤；根據Cl2O的沸點，并且在液氨中冷凝，所以裝置D為收集裝置，C正確； Cl2O濃度過高易發生分解并爆炸，通入N2可稀釋Cl2O，降低爆炸風險，D正確。
5．(2023·天津南開二模)四氯化錫常溫下呈液態，熔點為－33 ℃，沸點為144 ℃，在潮濕的空氣中能強烈水解生成金屬氧化物并產生有刺激性的白色煙霧，可用作媒染劑、催化劑等。實驗室利用下圖所示裝置制備四氯化錫(夾持裝置略)。
回答下列問題：
(1)甲裝置中發生反應的離子方程式為____________________________________，儀器A的名稱是__________。
(2)按照氣流方向連接裝置，接口順序為______________________________。
(3)實驗開始時需向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸，排盡裝置中的空氣后才能點燃乙處的酒精燈，判斷裝置中空氣已排盡的現象是____________________________。實驗結束時，應先停止加熱的裝置是______(填“甲”或“乙”)。
(4)丙裝置的作用是__________________________________________________，
若沒有丙裝置，可能發生的化學反應方程式為____________________________________。
(5)儀器B的作用是____________。
(6)實驗制得26.1 g SnCl4，則至少需向乙中通入標準狀況的氯氣______________L。
解析：甲裝置中的反應為濃鹽酸和MnO2制取氯氣，制取的氯氣中含有雜質：HCl和H2O，先通過丁裝置中的飽和食鹽水除去HCl，再通過戊裝置中的濃硫酸除去H2O，得到干燥純凈的氯氣，在乙裝置中和錫反應生成SnCl4，SnCl4沸點較低，用己裝置冷凝收集，因為SnCl4易發生水解，所以裝置最后接盛有堿石灰的干燥管，可以防止水蒸氣進入裝置，也可以吸收尾氣中的氯氣，防止污染空氣。
(2)根據以上分析，裝置連接為：甲→丁→戊→乙→己→丙，接口順序為：afgihbcjkd(e)。
(3)氯氣為黃綠色氣體，當裝置中充滿黃綠色氣體，證明裝置內的空氣已排盡；為了防止倒吸，實驗結束時，應先停止加熱的裝置是乙。
(4)因為SnCl4易發生水解，化學方程式為：SnCl4＋2H2O===SnO2↓＋4HCl↑，所以裝置最后接盛有堿石灰的干燥管，可以防止空氣中的水蒸氣進入裝置，也可以吸收尾氣中的氯氣，防止污染空氣。
(5)SnCl4沸點較低，用己裝置冷凝收集，所以儀器B的作用是冷凝回流。
(6)根據反應：Sn＋2Cl2SnCl4，制得26.1 g SnCl4，n(SnCl4)＝＝0.1 mol，消耗的n(Cl2)＝2n(SnCl4)＝0.2 mol，標準狀況下體積為：V＝0.2 mol×22.4 L/mol＝4.48 L。
答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　蒸餾燒瓶
(2)afgihbcjkd(e)　(3)裝置中充滿黃綠色氣體　乙
(4)吸收多余的氯氣，并防止水蒸氣進入具支試管　SnCl4＋2H2O===SnO2↓＋4HCl↑
(5)冷凝回流　(6)4.48
高考真題
1．(2024·浙江1月卷，2，3分)工業上將Cl2通入冷的溶液中制得漂白液，下列說法不正確的是( )
A．漂白液的有效成分是 B． ClO-水解生成使漂白液呈酸性
C．通入CO2后的漂白液消毒能力增強 D．溶液比溶液穩定
答案：B
解析：A項，漂白液的主要成分是次氯酸鈉(NaClO)和氯化鈉(NaCl)，有效成分是次氯酸鈉，A正確；B項，ClO-水解生成HClO，水解方程式為ClO-+H2OHClO+OH-，使漂白液呈堿性，B錯誤；C項，通入CO2后，發生反應NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，漂白液消毒能力增強，C正確；D項，次氯酸不穩定，次氯酸鹽穩定，所以熱穩定性NaClO＞HClO，D正確；故選B。
2．(2023·山東高考)鑒別濃度均為0.1 mol·L－1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三種溶液，僅用下列一種方法不可行的是(　　)
A．測定溶液pH B．滴加酚酞試劑 C．滴加0.1 mol·L－1KI溶液 D．滴加飽和Na2CO3溶液
解析：選C。NaClO為強堿弱酸鹽，其水溶液顯堿性，Ba(OH)2為強堿，Al2(SO4)3為強酸弱堿鹽，其水溶液顯酸性，濃度均為0.1 mol·L －1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3溶液，其pH大小關系為Ba(OH)2>NaClO>Al2(SO4)3，故測定溶液pH可進行鑒別，A不符合題意；NaClO具有強氧化性，可使酚酞試劑褪色，Ba(OH)2溶液可使酚酞試劑顯紅色，Al2(SO4)3水溶液顯酸性，滴加酚酞試劑呈無色，因此滴加酚酞試劑可進行鑒別，B不符合題意；NaClO能將I－氧化為I2，Ba(OH)2、Al2(SO4)3與KI均不反應，只用KI溶液無法鑒別NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三種溶液，C符合題意；NaClO與飽和Na2CO3溶液不反應，二者混合無現象，Ba(OH)2與飽和Na2CO3溶液反應生成BaCO3白色沉淀，Al2(SO4)3與飽和Na2CO3溶液發生相互促進的水解反應生成Al(OH)3白色沉淀和CO2氣體，故滴加飽和Na2CO3溶液可鑒別，D不符合題意。
3．(2022·廣東高考)實驗室用MnO2和濃鹽酸反應生成Cl2后，按照凈化、收集、性質檢驗及尾氣處理的順序進行實驗。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達到實驗目的的是(　　 )
　 　 　 　
解析：選D。濃鹽酸易揮發，揮發出的HCl可以用飽和食鹽水除去，再用濃硫酸干燥氯氣，故A不符合題意；氯氣的密度比空氣大，則用向上排空氣法收集氯氣，故B不符合題意；干燥的氯氣不能使干燥的紅布條褪色，能使濕潤的紅布條褪色，可用于檢驗氯氣的性質，故C不符合題意；氯氣在水中的溶解度較小，因而不能用水作尾氣處理的試劑，應選用氫氧化鈉溶液，故D符合題意。
4．(2020·全國卷Ⅲ節選)氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中利用如圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO，探究其氧化還原性質。
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)反應結束后，取出b中試管，經冷卻結晶，________，________，干燥，得到KClO3晶體。
(4)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中，滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變為棕色，加入CCl4振蕩，靜置后CCl4層顯________色。可知該條件下KClO3的氧化能力________NaClO(填“大于”或“小于”)。
解析：本題考查物質的制備及性質探究實驗，涉及儀器名稱、實驗基本操作、實驗目的、實驗現象、尾氣處理等。
(1)實驗室常用MnO2與濃鹽酸在加熱條件下制取Cl2，由于制得的Cl2中混有HCl，HCl會消耗b裝置中試管內的KOH，所以應使用飽和食鹽水除去HCl。
(2)用酒精燈加熱燒杯中的水從而對試管中的反應體系進行加熱，這樣的加熱方式為水浴加熱。Cl2和NaOH在不加熱條件下反應生成NaCl和NaClO，離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。Cl2與NaOH反應放熱，由題意可知，溫度較高時在裝置b中Cl2與KOH反應生成KClO3，所以不使用冰水浴會使得裝置c中溶液溫度升高而生成NaClO3雜質。
(3)從溶液中獲得溶質的常見方法為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。
(4)2號試管中溶液變為棕色，說明有I2生成，則加入CCl4振蕩，靜置后CCl4層呈紫色，故2號試管中I－被氧化，而1號試管中I－未被氧化，所以該條件下氧化性：KClO3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)過濾　少量(冷)水洗滌
(4)紫　小于
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．化學來源于生活，也服務于生活。下列有關生活中的化學知識敘述正確的是(　　 )
A．氯氣和活性炭均可作漂白劑，若同時使用，漂白效果會明顯加強
B．氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應都能得到含氯消毒劑
C．測定溶液pH的實驗中，用干燥pH試紙測定新制氯水的pH，測定結果無影響
D．通常狀況下氯氣能和Fe反應，氯氣的儲存不能用鐵制容器
解析：選B。A項，活性炭具有吸附性，可以吸附氯氣，若同時使用，漂白效果會減弱，錯誤；B項，氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應均可生成次氯酸鹽，正確；C項，氯水中的次氯酸具有漂白性，不能用pH試紙測定氯水的pH，錯誤。
2．將Cl2通入過量石灰乳[Ca(OH)2]中即可制得以Ca(ClO)2為有效成分的漂白粉。下列解釋事實的方程式中，不正確的是(　　 )
A．生成Ca(ClO)2：2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
B．漂白粉溶液與鹽酸混合產生Cl2：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
C．漂白粉溶液吸收CO2后產生白色沉淀：Ca2＋＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2H＋
D．漂白粉溶液加入適量醋酸，在短時間內能達到漂白效果：Ca(ClO)2＋2CH3COOH===Ca(CH3COO)2＋2HClO
解析：選C。將Cl2通入過量石灰乳[Ca(OH)2]中，發生氧化還原反應，生成Ca(ClO)2、CaCl2和H2O，故A正確；漂白粉溶液與鹽酸混合，氯離子和次氯酸根離子在酸性溶液中發生氧化還原反應生成氯氣和H2O，故B正確；漂白粉溶液吸收二氧化碳反應生成碳酸鈣和次氯酸，HClO是弱酸，在離子方程式中不能拆開，其反應的離子方程式為Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，故C錯誤；漂白粉溶液加入適量醋酸，會發生反應Ca(ClO)2＋2CH3COOH===Ca(CH3COO)2＋2HClO，在短時間內HClO的濃度增大，能提高其漂白效率，故D正確。
3．氯氣是一種重要的工業原料，液氯儲存區貼有的說明卡如下：
包裝 鋼瓶
儲運要求 遠離金屬粉末、氨、烴類、醇類物質；設置氯氣檢測儀
泄漏處理 NaOH或NaHSO3溶液吸收
下列解釋事實的方程式錯誤的是(　　 )
A．氯氣用于自來水消毒：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO
B．電解飽和食鹽水制取Cl2：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
C．濃氨水檢驗泄漏的氯氣，產生白煙：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2
D．氯氣“泄漏處理”中NaHSO3溶液的作用：HSO＋Cl2＋3OH－===SO＋2H2O＋2Cl－
解析：選D。Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，HClO具有強氧化性可用于殺菌消毒，A正確；電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，電解方程式為2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑，B正確；氯氣具有強氧化性，可氧化氨氣生成氮氣，同時因生成氯化銨而產生白煙，化學方程式為8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，C正確；氯氣與亞硫酸氫鈉溶液發生氧化還原反應生成硫酸根離子，反應的離子方程式為HSO＋Cl2＋H2O===SO＋3H＋＋2Cl－，D錯誤。
4．探究氯氣性質的微型實驗裝置如圖所示。①是濃鹽酸，⑥是高錳酸鉀，②至⑤是濾紙條，依次滴有氫氧化鈉溶液、石蕊溶液、淀粉 KI溶液、含KSCN的FeCl2溶液，實驗時滴幾滴濃鹽酸。下列說法不正確的是(　　 )
A．③處先變紅后褪色，是因為氯水具有酸性和強氧化性 B．④處變藍色
C．⑤處變紅色 D．本實驗可推知氧化性Cl2>Fe3＋>I2
解析：選D。氯氣遇到水反應生成鹽酸和次氯酸，氯水具有酸性、氧化性和漂白性，石蕊溶液先變紅色后褪色，A正確；氯氣和碘化鉀反應生成碘單質，碘單質遇到淀粉變藍色，B正確；氯氣氧化氯化亞鐵為氯化鐵，三價鐵離子遇到硫氰化鉀溶液顯紅色，C正確；根據氧化劑的氧化性強于氧化產物，由反應2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知氧化性：Cl2>Fe3＋，但是無法證明Fe3＋和I2之間氧化性的關系，D錯誤。
5．(2023·江蘇泰州聯考)實驗室制取少量Cl2并研究其性質，下列實驗裝置和操作能達到實驗目的的是(　　 )
解析：選D。用MnO2和濃鹽酸制取Cl2需要加熱，A錯誤；除去Cl2中的HCl，應該用飽和食鹽水，用飽和NaHCO3溶液會產生CO2雜質，B錯誤；氯水具有漂白性，不能用pH試紙測氯水的pH，C錯誤；Cl2有毒，能與NaOH溶液反應，故可用NaOH溶液處理尾氣中的Cl2，D正確。
6．某學習小組擬用手持技術對新制飽和氯水進行檢測，下列圖像變化最有可能是其檢測結果的是(　　)
A．圖1表示氯水中氫離子濃度隨時間的變化
B．圖2表示溶液中氯離子濃度隨時間的變化
C．圖3表示氯水的電導率隨時間的變化
D．圖4表示液面上方氧氣體積分數隨時間的變化
解析：選C。氯水中存在Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，HClO不穩定易分解：2HClO2HCl＋O2↑，隨著HClO的分解，新制氯水最終會變為鹽酸，氫離子和氯離子濃度不斷增大，A、B錯誤；溶液的導電能力與離子濃度成正比，溶液中離子濃度增大，電導率不斷增大，新制氯水最終會變為鹽酸，電導率不變，C正確；次氯酸分解生成氧氣，氧氣體積分數不斷增大，最后不變，D錯誤。
7．(2023·廣東深圳聯考)漂白粉與硫酸溶液反應可制取氯氣，某實驗小組設計如圖實驗裝置制取氯氣并驗證其性質。下列敘述正確的是(　　 )
A．A裝置中反應的化學方程式為Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO42CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O
B．B裝置中溶液先變藍色后褪色，其原因是淀粉被Cl2氧化
C．取C裝置中的溶液，滴加BaCl2溶液產生白色沉淀，可證明Na2SO3已被氧化
D．D裝置溶液變黃色，證明還原性：I－>Fe2＋
解析：選A。漂白粉的主要成分為氯化鈣和次氯酸鈣，酸性條件下發生歸中反應生成氯氣，故漂白粉與硫酸溶液反應可制取氯氣，反應為Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO42CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，A正確； B裝置中氯氣和碘離子反應生成碘單質使淀粉變藍色，變色后溶液不會褪色，B錯誤；亞硫酸鈉和氯化鋇反應也會生成亞硫酸鋇沉淀，C錯誤；反應生成的鐵離子、碘溶液均為黃色，D錯誤。
8．(2023·河北邢臺期末)利用Cl2氧化錳酸鉀(K2MnO4)制備KMnO4的裝置如圖所示(夾持裝置已略)：
已知：K2MnO4只能在濃強堿溶液中穩定存在，在堿性較弱的溶液中K2MnO4會發生自身氧化還原反應。
下列說法錯誤的是(　　 )
A．a能保證恒壓漏斗中的濃鹽酸順利滴下
B．將裝置B中飽和食鹽水換為濃硫酸也可以達到相同的目的
C．裝置D的目的是吸收反應過程中過量的氯氣，防止污染環境
D．由上述實驗可推知，在強堿性條件下，氧化性：Cl2>KMnO4
解析：選B。漂白粉具有強氧化性，和濃鹽酸在圓底燒瓶中發生氧化還原反應產生Cl2，由K2MnO4只能在濃強堿溶液中穩定存在，在堿性較弱的溶液中K2MnO4會發生自身氧化還原反應，故Cl2在通入K2MnO4溶液之前需除去HCl，Cl2和K2MnO4在C中反應產生KMnO4，反應不完的Cl2用D中溶液吸收。恒壓分液漏斗的a的作用是平衡氣壓，使濃鹽酸順利滴下，A正確；裝置B中飽和食鹽水的作用為除去Cl2中的HCl，換為濃硫酸后只能干燥Cl2不能除去Cl2中的HCl，B錯誤；裝置D的目的是吸收反應過程中過量的氯氣，防止污染環境，反應原理為：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，C正確；在強堿性條件下，發生反應：Cl2＋2K2MnO4===2KMnO4＋2KCl，反應中Cl2為氧化劑，KMnO4為氧化產物，故氧化性：Cl2＞KMnO4，D正確。
9．(2023·山東淄博一模)利用如圖裝置制備ClO2，并以ClO2為原料制備NaClO2。已知：高于60 ℃時，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。下列說法錯誤的是(　　 )
A．Na2SO3和H2O2均作還原劑
B．裝置②、④的作用分別是防倒吸、吸收未反應的污染氣體
C．從裝置④反應后的溶液中獲得晶體，可采用常壓蒸發結晶的方法
D．反應結束時，通氮氣的目的是將儀器中殘留的氣體排入④中
解析：選C。①中發生反應2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO42ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O, Na2SO3為還原劑，③中反應為2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2，H2O2為還原劑，A正確；裝置②、④的作用分別是防倒吸、吸收生成的ClO2，防止污染空氣，B正確； ClO2與氫氧化鈉溶液反應，6ClO2＋6NaOH===NaCl＋5NaClO3＋3H2O，氯酸鈉提取工藝以冷卻結晶法和鹽析法為主，C錯誤；反應結束時，通氮氣的目的是將儀器中殘留的氣體排入④中，排空污染氣體，保證試驗安全結束，D正確。
10．工業上常用NaClO堿性溶液吸收工業廢氣中的SO2，為了提高吸收效率，常用Ni2O3作為催化劑，在反應過程中產生的正四價鎳和氧原子具有極強的氧化能力，可加快對SO2的吸收，該催化過程如圖所示：
下列說法錯誤的是(　　 )
A．過程1中，氧化劑與還原劑的物質的量之比是1∶1
B．過程2的離子方程式：2NiO2＋ClO－===Cl－＋Ni2O3＋2O
C．吸收反應的總方程式：ClO－＋SO2＋2OH－===Cl－＋SO＋H2O
D．用Ca(ClO)2代替NaClO脫硫效果更好
解析：選D。過程1中，ClO－轉化為Cl－，Cl元素化合價由＋1價變為－1價，ClO－為氧化劑，Ni2O3轉化為NiO2，Ni元素化合價由＋3價變為＋4價，Ni2O3為還原劑，根據得失電子守恒可得，氧化劑與還原劑的物質的量之比是1∶1，A項正確；過程2中，NiO2和ClO－反應生成Ni2O3、Cl－和O，離子方程式為2NiO2＋ClO－===Cl－＋Ni2O3＋2O，B項正確；Ca2＋與SO結合生成微溶的CaSO4，CaSO4會覆蓋在催化劑表面，不利于反應進行，D項錯誤。
二、非選擇題(共2題，共35分)
11．(15分)(2023·貴州貴陽二模)Cl2O是一種高效消毒劑，易溶于水且會與水反應，與有機物接觸時會爆炸。制備原理： HgO＋2Cl2HgCl2＋Cl2O, 裝置如圖(部分夾持儀器已省略)。
已知：
Cl2O N2 NH3 Cl2
熔點/℃ －120.6 －209.86 －77.3 －101
沸點/℃ 2.0 －195.8 －33.35 －34.6
回答下列問題：
(1)儀器a的名稱是________，裝置A中所發生反應的離子反應方程式為
________________________________________________________________________。(3分)
(2)裝置B中的試劑是飽和食鹽水，其作用是______________；裝置C中盛放的是__________。(2分)
(3)制取Cl2O是“氣－固”反應，反應柱D中不利于該反應的措施是__________。(2分)
a．將HgO粉末化并加熱去除水分，加玻璃珠與之混合填入反應柱D
b．為使Cl2與HgO充分接觸，讓混合氣從下口進入反應柱D并調控流速
c．為提高Cl2O的生成速率，將加熱帶纏繞于反應柱D并加熱到45 ℃
(4)裝置E中的液態冷卻劑可選用______(填“液氨”“冰鹽水”或“液氮”) ；裝置A、B、C間連接器的材質與反應柱D、裝置E、F間連接器的材質有明顯差別，原因是____________________________________。(3分)
(5)若將裝置組裝完整，虛框F中可選用________________(填字母)。(2分)
(6)ClO2和Cl2O在消毒時自身均被還原為Cl－，ClO2的消毒能力是等質量Cl2O的______倍(結果保留兩位小數)。(3分)
解析：A中高錳酸鉀溶液和濃鹽酸反應生成氯氣，裝置B的作用是除去Cl2中少量的HCl，C裝置的作用是干燥N2和Cl2的混合氣體，Cl2和HgO在D中反應，裝置E是冷卻裝置，作用是使Cl2O液化而不液化Cl2，虛框F中裝置的作用是防止空氣中的水進入裝置，同時過量的Cl2有毒，也需要除去。
(1)儀器a的名稱是分液漏斗，裝置A中高錳酸鉀溶液和濃鹽酸反應生成氯氣，離子方程式為：2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。
(2)裝置B中的試劑是飽和食鹽水，其作用是除去Cl2中少量的HCl，裝置C的作用是干燥混合氣體，盛放的是濃H2SO4。
(3)由題意可知，HgO和Cl2在18 ℃～25 ℃發生反應生成Cl2O，則不能將加熱帶纏繞于反應柱D并加熱到45 ℃，c操作錯誤；Cl2O易溶于水且會與水反應，可將HgO粉末化并加熱去除水分后再裝入儀器中，a和b操作都有利于該反應進行，故選c。
(4)由表格數據可知， Cl2O的沸點為2 ℃，Cl2的沸點為－34.6 ℃，液氨和液氮溫度太低會使Cl2O和Cl2都液化，裝置E中的液態冷卻劑可選用冰鹽水，使Cl2O液化而不液化Cl2，裝置A、B、C間連接器的材質與反應柱D、裝置E、F間連接器的材質有明顯差別，原因是橡膠管的主要成分中含有有機物，Cl2O遇有機物會爆炸。
(5)Cl2O易溶于水且會與水反應，因此要防止空氣中的水進入裝置，同時過量的Cl2有毒，也需要除去，虛框F中可選用ad，b裝置不能吸收氯氣，c和e裝置不能防止水蒸氣進入裝置，故選ad。
(6)ClO2和Cl2O在消毒時自身均被還原為Cl－，則相同質量ClO2和Cl2O得到電子數之比為：∶≈1.61。
答案：(1)分液漏斗　2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
(2)除去Cl2中少量的HCl　濃H2SO4　(3)c
(4)冰鹽水　橡膠管的主要成分中含有有機物，Cl2O遇有機物會爆炸(5)ad　(6)1.61
12．(20分)(2023·河北衡水二中三模)三氯化氮是一種黃色油狀液體，可用于漂白和殺菌。已知：NCl3熔點為－40 ℃，沸點為70 ℃，95 ℃以上易爆炸，在弱酸性溶液中穩定，在熱水中易水解，遇堿則迅速反應。在實驗室可用Cl2和NH4Cl溶液反應制取NCl3，所用儀器如圖(忽略部分夾持裝置)：
回答下列問題：
(1)根據氣流方向，各儀器的連接順序為a接______，______接______，______接______；裝置A中使用恒壓滴液漏斗的優點是_______________________________________________________。(7分)
(2)若用裝置A制取氯氣，則試劑X可選用________(填字母)；D中儀器的名稱為________。(2分)
A．KMnO4 B．MnO2 C．Ca(ClO)2 D．KClO3
(3)實驗過程中，在B中蒸餾燒瓶中觀察到的現象是____________________________________________，
反應生成的NCl3遇熱水易水解，反應液有漂白性。寫出NCl3水解的化學方程式：
________________________________________________________________________。(5分)
(4)NCl3純度測定：NCl3的制取是可逆反應，根據反應NCl3＋4HCl===NH4Cl＋3Cl2↑，利用間接碘量法測定氯氣的量即可測定NCl3的純度。
實驗步驟：ⅰ.準確稱量C中的產物0.4 g置于三頸燒瓶中，加入10 mL足量濃鹽酸，使用磁力攪拌器攪拌，并鼓入氮氣。
ⅱ.將混合氣通入200 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液中，待試管中無色液體變成黃色，關閉氮氣(溶液體積變化忽略不計)。
ⅲ.量取20.00 mL吸收液，加入淀粉指示劑，用0.1 mol·L－1 Na2S2O3標準液進行滴定，滴定至終點時消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。
(已知：反應原理為I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI)
①確定滴定終點的現象為__________________________________________________。(2分)
②NCl3的純度為____________(保留三位有效數字)。(4分)
解析：在實驗室利用Cl2和NH4Cl溶液反應制取NCl3，并蒸餾、冷凝得到NCl3，為避免空氣中的水蒸氣接觸產品，需要干燥裝置連接在最右邊。
(1)利用裝置A制取氯氣，利用裝置B制取NCl3，利用裝置D冷凝NCl3，用裝置C收集NCl3，故正確連接順序為a→b→c→f→g→d；裝置A中使用恒壓滴液漏斗的優點是平衡壓強，使濃鹽酸順利流下。
(2)在不加熱條件下，利用濃鹽酸和強氧化劑可制取氯氣，所給試劑中不能選用MnO2，其余選項中物質均可以；根據裝置圖可知儀器D為直形冷凝管。
(3)NCl3是黃色油狀液體，因而在反應過程中，在B中的蒸餾燒瓶中可以觀察到有黃色油狀液體出現；NCl3在熱水中水解生成氧化性物質HClO，其化學方程式為NCl3＋3H2O3HClO＋NH3↑。
(4)①滴定時加入淀粉作指示劑，溶液顯藍色，到終點時，溶液中的I2全部變成I－，滴入最后半滴標準液后，溶液藍色褪去，且半分鐘不恢復原來顏色。
②根據反應NCl3＋4HCl===NH4Cl＋3Cl2↑、Cl2＋2KI===2KCl＋I2、I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI，可得關系式NCl3～3Cl2～3I2～6Na2S2O3，n(NCl3)＝n(Na2S2O3)＝＝3×10－3 mol，故m(NCl3)＝120.5 g·mol－1×3×10－3 mol＝0.361 5 g，故NCl3的純度w(NCl3)＝×100%≈90.4%。
答案：(1)b　c　f　g　d　平衡壓強，便于濃鹽酸順利流下(2)ACD　直形冷凝管
(3)溶液中有黃色油狀液體出現　NCl3＋3H2O3HClO＋NH3↑
(4)①滴入最后半滴標準液后，溶液中藍色褪去且半分鐘內不恢復原色?、?0.4%
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第15講　氯及其化合物
【備考目標】　1.掌握氯氣的性質、用途。2.了解重要的含氯化合物的性質及應用。3.掌握實驗室制取氯氣的原理、裝置和操作注意事項。4.增強設計物質制備實驗方案的綠色環保意識。
考點1　氯氣　氯水　次氯酸鹽
1．氯氣
(1)物理性質
顏色 氣味 密度 溶解性 特性
色 刺激性 比空氣 溶于水 液化
(2)化學性質
①氧化性
②歧化反應
2．次氯酸(HClO)
(1)不穩定性
次氯酸見光分解的化學方程式為 。
(2)強氧化性
①能將有色物質氧化為無色物質，作漂白劑。
②殺菌、消毒。
(3)弱酸性
酸性弱于碳酸。向NaClO溶液中通入少量CO2，離子方程式為 。
【提醒】　無論向NaClO溶液中通入少量還是過量CO2，均生成HCO和HClO。原因是酸性：H2CO3>HClO>HCO。
3．次氯酸鹽
(1)漂白液
(2)漂白粉
【提醒】?、傧駽a(ClO)2溶液中通入少量CO2，發生的反應為Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。②向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是CaSO3。③次氯酸鹽(ClO－)無論是在酸性、堿性還是中性條件下，均具有強氧化性，能氧化I－、Fe2＋、SO、S2－等還原性離子。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)聞氣體氣味的方法是用手在集氣瓶口輕輕扇動，僅使極少量氣體飄進鼻孔( )
(2)過量的鐵粉在少量氯氣中加熱，充分反應后產物為FeCl2( )
(3)氯氣可以使濕潤的有色布條褪色，表現氯氣的漂白性( )
(4)可以用pH試紙測定氯水的pH( )
(5)工業制漂白粉應選擇石灰乳，而不是石灰水( )
(6)向新制氯水中加入碳酸鈣粉末或亞硫酸鈣粉末，能增強氯水的漂白效果( )
(7)若貯氯罐意外發生泄露，人們應用浸有一定濃度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子，在低洼處等待救援( )
(8)84消毒液的消毒原理與H2O2的相同，都是利用強氧化性( )
題組練習
一、氯氣的性質
1．下列有關氯氣的說法不正確的是(　　 )
A．常溫下用鋼瓶儲運液氯
B．光照H2和Cl2的混合氣體時，因二者迅速反應，放出的熱量不能馬上散發而爆炸
C．紅熱的銅絲在Cl2中燃燒，生成棕黃色固體CuCl2
D．可以用排水法收集Cl2
2．(人教必修第一冊P51T3)如圖所示，在A處通入未經干燥的氯氣。當關閉B處的彈簧夾時，C處的紅布條看不到明顯現象；當打開B處的彈簧夾后，C處的紅布條逐漸褪色。則D瓶中盛放的溶液可能是(　　)
①飽和NaCl溶液 ②NaOH溶液 ③H2O ④濃硫酸
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
二、氯水成分及性質探究
3．(2023·江西上饒一模)下列關于新制氯水及久置氯水的說法，不正確的是(　　 )
A．新制的氯水呈黃綠色，久置的氯水無色
B．新制的氯水漂白作用強，而久置的氯水漂白作用很弱
C．新制的氯水所含成分的種類多，而久置的氯水所含成分的種類較少
D．新制的氯水中無氯離子，而久置的氯水中含氯離子
4．為探究新制氯水的性質，某學生做了如圖實驗。
實驗 裝置 試劑a 現象
① 紫色石蕊試液 溶液先變紅后褪色
② NaHCO3溶液 產生氣泡
③ HNO3酸化的AgNO3溶液 產生白色沉淀
④ FeCl2溶液、KSCN溶液 溶液變紅
由上述實驗得出的新制氯水的性質與對應的解釋或離子方程式不相符的是(　　 )
A．實驗①說明新制氯水中含有H＋、HClO
B．實驗②發生的反應為：HCO＋HClO===ClO－＋CO2↑＋H2O
C．實驗③說明新制氯水中存在Cl－，發生的反應為：Cl－＋Ag＋===AgCl↓
D．實驗④體現了新制氯水的氧化性
【易錯警示】　氯水應用中的常見誤區
①因HClO見光分解，隨著HClO的消耗，氯水最后成為鹽酸，故久置氯水酸性增強，無漂白性。因此，氯水要現用現配。②反應Cl2＋H2O HCl＋HClO中Cl2既是氧化劑，又是還原劑，1 mol Cl2溶于水，轉移電子數小于NA。③Cl2有較強的氧化性，但沒有漂白性，氯水具有漂白性是因為Cl2與水反應生成了強氧化性的HClO。
三、漂白粉的制備與使用
5．(2023·湖北名校聯考)如圖是制備漂白粉的實驗裝置，下列說法正確的是(　　 )
A．將MnO2和濃鹽酸置于錐形瓶中反應制備Cl2
B．三頸燒瓶中發生反應的化學方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
C．冰水浴的作用是降低反應溫度，防止發生副反應
D．錐形瓶和三頸燒瓶之間應加裝一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶
6．NaClO是84消毒液的有效成分。請回答下列問題：
(1)NaClO中Cl元素的化合價是________。
(2)浸泡衣物時加入84消毒液，在空氣中放置一段時間后漂白效果更好，結合離子方程式解釋原因： ______________________________________________________。
(3)若將84消毒液與潔廁靈(主要成分是鹽酸)混合使用，會產生黃綠色的有毒氣體，其反應的離子方程式是_______________________________。
考點2　氯氣的實驗室制法
1．制取原理及過程
2．實驗裝置
3．注意事項
(1)反應物的選擇：必須用濃鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應，且隨著反應的進行，濃鹽酸變為稀鹽酸時，反應停止，故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應。
(2)加熱溫度：不宜過高，以減少HCl揮發。
(3)實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。
(4)尾氣吸收時，用 吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因為澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)用MnO2和濃鹽酸制取Cl2的反應中，氧化劑與還原劑物質的量之比為1∶4( )
(2)400 mL 10 mol·L－1的濃鹽酸與足量的MnO2混合共熱，得到1 mol Cl2( )
(3)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl( )
(4)用濃硫酸或堿石灰干燥Cl2( )
(5)用干燥的淀粉 KI試紙檢驗Cl2是否收集滿( )
題組練習
一、常見的氯氣制取原理
1．完成下列有關反應的離子方程式。
H (濃)Cl
(1)Ca(ClO)2與濃鹽酸：_______________________________________________________。
(2)KClO3與濃鹽酸：_______________________________________________________。
(3)KMnO4與濃鹽酸：_____________________________________________________。
(4)K2Cr2O7與濃鹽酸：_____________________________________________________。
二、氯氣的實驗室制備與性質探究
2．(2023·北京昌平期末)以下關于Cl2的制備、干燥、收集、吸收(如圖所示)的說法正確的是(　　 )
A.生成氯氣的同時，MnO2可能轉化為MnO
B．a中加入飽和食鹽水，b中加入濃硫酸
C．用NaOH溶液吸收Cl2時，Cl2體現氧化性，NaOH體現還原性
D．每消耗8.7 g MnO2，生成氯氣1.12 L
3．如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置(夾持裝置已略)。
(1)制備氯氣選用的藥品為漂粉精固體和濃鹽酸，則相關反應的化學方程式為
________________________________________________________________________。
(2)裝置B中飽和食鹽水的作用是________________；同時裝置B也是安全瓶，監測實驗進行時裝置C是否發生堵塞，請寫出發生堵塞時裝置B中的現象：_________________________________。
(3)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此裝置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處依次放入________(填字母)。
a b c d
Ⅰ 干燥的有色布條 干燥的有色布條 濕潤的有色布條 濕潤的有色布條
Ⅱ 堿石灰 硅膠 濃硫酸 無水氯化鈣
Ⅲ 濕潤的有色布條 濕潤的有色布條 干燥的有色布條 干燥的有色布條
(4)設計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性強弱。當向裝置D中緩緩通入一定量氯氣時，可以看到無色溶液逐漸變為______色，說明氯的非金屬性強于溴。打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩后靜置，觀察到的現象是_________________________________________。
三、含氯化合物的制備
4．(2023·河北石家莊模擬)氧化二氯(Cl2O)是凈化飲用水的一種有效的凈水劑，濃度過高或加熱時易發生分解并爆炸，制備反應為2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O，反應裝置如圖所示(夾持裝置已略)。
相關物質數據：
物質 熔點 沸點
Cl2O －116 ℃ 3.8 ℃
Cl2 － －34.6 ℃
液氨 － －33.5 ℃
下列說法錯誤的是(　　 )
A．檢查虛框中裝置氣密性可用液差法 B．裝置B中試劑是濃硫酸
C．裝置D收集Cl2O D．通入N2可降低爆炸風險
5．(2023·天津南開二模)四氯化錫常溫下呈液態，熔點為－33 ℃，沸點為144 ℃，在潮濕的空氣中能強烈水解生成金屬氧化物并產生有刺激性的白色煙霧，可用作媒染劑、催化劑等。實驗室利用下圖所示裝置制備四氯化錫(夾持裝置略)。
回答下列問題：
(1)甲裝置中發生反應的離子方程式為____________________________________，儀器A的名稱是__________。
(2)按照氣流方向連接裝置，接口順序為______________________________。
(3)實驗開始時需向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸，排盡裝置中的空氣后才能點燃乙處的酒精燈，判斷裝置中空氣已排盡的現象是____________________________。實驗結束時，應先停止加熱的裝置是______(填“甲”或“乙”)。
(4)丙裝置的作用是__________________________________________________，
若沒有丙裝置，可能發生的化學反應方程式為____________________________________。
(5)儀器B的作用是____________。
(6)實驗制得26.1 g SnCl4，則至少需向乙中通入標準狀況的氯氣______________L。
高考真題
1．(2024·浙江1月卷，2，3分)工業上將Cl2通入冷的溶液中制得漂白液，下列說法不正確的是( )
A．漂白液的有效成分是 B． ClO-水解生成使漂白液呈酸性
C．通入CO2后的漂白液消毒能力增強 D．溶液比溶液穩定
2．(2023·山東高考)鑒別濃度均為0.1 mol·L－1的NaClO、Ba(OH)2、Al2(SO4)3三種溶液，僅用下列一種方法不可行的是(　　)
A．測定溶液pH B．滴加酚酞試劑 C．滴加0.1 mol·L－1KI溶液 D．滴加飽和Na2CO3溶液
3．(2022·廣東高考)實驗室用MnO2和濃鹽酸反應生成Cl2后，按照凈化、收集、性質檢驗及尾氣處理的順序進行實驗。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達到實驗目的的是(　　 )
　　　　 　　　
4．(2020·全國卷Ⅲ節選)氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中利用如圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO，探究其氧化還原性質。
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)反應結束后，取出b中試管，經冷卻結晶，________，________，干燥，得到KClO3晶體。
(4)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中，滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變為棕色，加入CCl4振蕩，靜置后CCl4層顯________色?？芍摋l件下KClO3的氧化能力________NaClO(填“大于”或“小于”)。
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．化學來源于生活，也服務于生活。下列有關生活中的化學知識敘述正確的是(　　 )
A．氯氣和活性炭均可作漂白劑，若同時使用，漂白效果會明顯加強
B．氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應都能得到含氯消毒劑
C．測定溶液pH的實驗中，用干燥pH試紙測定新制氯水的pH，測定結果無影響
D．通常狀況下氯氣能和Fe反應，氯氣的儲存不能用鐵制容器
2．將Cl2通入過量石灰乳[Ca(OH)2]中即可制得以Ca(ClO)2為有效成分的漂白粉。下列解釋事實的方程式中，不正確的是(　　 )
A．生成Ca(ClO)2：2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
B．漂白粉溶液與鹽酸混合產生Cl2：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
C．漂白粉溶液吸收CO2后產生白色沉淀：Ca2＋＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2H＋
D．漂白粉溶液加入適量醋酸，在短時間內能達到漂白效果：Ca(ClO)2＋2CH3COOH===Ca(CH3COO)2＋2HClO
3．氯氣是一種重要的工業原料，液氯儲存區貼有的說明卡如下：
包裝 鋼瓶
儲運要求 遠離金屬粉末、氨、烴類、醇類物質；設置氯氣檢測儀
泄漏處理 NaOH或NaHSO3溶液吸收
下列解釋事實的方程式錯誤的是(　　 )
A．氯氣用于自來水消毒：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO
B．電解飽和食鹽水制取Cl2：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
C．濃氨水檢驗泄漏的氯氣，產生白煙：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2
D．氯氣“泄漏處理”中NaHSO3溶液的作用：HSO＋Cl2＋3OH－===SO＋2H2O＋2Cl－
4．探究氯氣性質的微型實驗裝置如圖所示。①是濃鹽酸，⑥是高錳酸鉀，②至⑤是濾紙條，依次滴有氫氧化鈉溶液、石蕊溶液、淀粉 KI溶液、含KSCN的FeCl2溶液，實驗時滴幾滴濃鹽酸。下列說法不正確的是(　　 )
A．③處先變紅后褪色，是因為氯水具有酸性和強氧化性 B．④處變藍色
C．⑤處變紅色 D．本實驗可推知氧化性Cl2>Fe3＋>I2
5．(2023·江蘇泰州聯考)實驗室制取少量Cl2并研究其性質，下列實驗裝置和操作能達到實驗目的的是(　　 )
6．某學習小組擬用手持技術對新制飽和氯水進行檢測，下列圖像變化最有可能是其檢測結果的是(　　)
A．圖1表示氯水中氫離子濃度隨時間的變化
B．圖2表示溶液中氯離子濃度隨時間的變化
C．圖3表示氯水的電導率隨時間的變化
D．圖4表示液面上方氧氣體積分數隨時間的變化
7．(2023·廣東深圳聯考)漂白粉與硫酸溶液反應可制取氯氣，某實驗小組設計如圖實驗裝置制取氯氣并驗證其性質。下列敘述正確的是(　　 )
A．A裝置中反應的化學方程式為Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO42CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O
B．B裝置中溶液先變藍色后褪色，其原因是淀粉被Cl2氧化
C．取C裝置中的溶液，滴加BaCl2溶液產生白色沉淀，可證明Na2SO3已被氧化
D．D裝置溶液變黃色，證明還原性：I－>Fe2＋
8．(2023·河北邢臺期末)利用Cl2氧化錳酸鉀(K2MnO4)制備KMnO4的裝置如圖所示(夾持裝置已略)：
已知：K2MnO4只能在濃強堿溶液中穩定存在，在堿性較弱的溶液中K2MnO4會發生自身氧化還原反應。
下列說法錯誤的是(　　 )
A．a能保證恒壓漏斗中的濃鹽酸順利滴下
B．將裝置B中飽和食鹽水換為濃硫酸也可以達到相同的目的
C．裝置D的目的是吸收反應過程中過量的氯氣，防止污染環境
D．由上述實驗可推知，在強堿性條件下，氧化性：Cl2>KMnO4
9．(2023·山東淄博一模)利用如圖裝置制備ClO2，并以ClO2為原料制備NaClO2。已知：高于60 ℃時，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。下列說法錯誤的是(　　 )
A．Na2SO3和H2O2均作還原劑
B．裝置②、④的作用分別是防倒吸、吸收未反應的污染氣體
C．從裝置④反應后的溶液中獲得晶體，可采用常壓蒸發結晶的方法
D．反應結束時，通氮氣的目的是將儀器中殘留的氣體排入④中
10．工業上常用NaClO堿性溶液吸收工業廢氣中的SO2，為了提高吸收效率，常用Ni2O3作為催化劑，在反應過程中產生的正四價鎳和氧原子具有極強的氧化能力，可加快對SO2的吸收，該催化過程如圖所示：
下列說法錯誤的是(　　 )
A．過程1中，氧化劑與還原劑的物質的量之比是1∶1
B．過程2的離子方程式：2NiO2＋ClO－===Cl－＋Ni2O3＋2O
C．吸收反應的總方程式：ClO－＋SO2＋2OH－===Cl－＋SO＋H2O
D．用Ca(ClO)2代替NaClO脫硫效果更好
二、非選擇題(共2題，共35分)
11．(15分)(2023·貴州貴陽二模)Cl2O是一種高效消毒劑，易溶于水且會與水反應，與有機物接觸時會爆炸。制備原理： HgO＋2Cl2HgCl2＋Cl2O, 裝置如圖(部分夾持儀器已省略)。
已知：
Cl2O N2 NH3 Cl2
熔點/℃ －120.6 －209.86 －77.3 －101
沸點/℃ 2.0 －195.8 －33.35 －34.6
回答下列問題：
(1)儀器a的名稱是________，裝置A中所發生反應的離子反應方程式為
________________________________________________________________________。(3分)
(2)裝置B中的試劑是飽和食鹽水，其作用是______________；裝置C中盛放的是__________。(2分)
(3)制取Cl2O是“氣－固”反應，反應柱D中不利于該反應的措施是__________。(2分)
a．將HgO粉末化并加熱去除水分，加玻璃珠與之混合填入反應柱D
b．為使Cl2與HgO充分接觸，讓混合氣從下口進入反應柱D并調控流速
c．為提高Cl2O的生成速率，將加熱帶纏繞于反應柱D并加熱到45 ℃
(4)裝置E中的液態冷卻劑可選用______(填“液氨”“冰鹽水”或“液氮”) ；裝置A、B、C間連接器的材質與反應柱D、裝置E、F間連接器的材質有明顯差別，原因是____________________________________。(3分)
(5)若將裝置組裝完整，虛框F中可選用________________(填字母)。(2分)
(6)ClO2和Cl2O在消毒時自身均被還原為Cl－，ClO2的消毒能力是等質量Cl2O的______倍(結果保留兩位小數)。(3分)
12．(20分)(2023·河北衡水二中三模)三氯化氮是一種黃色油狀液體，可用于漂白和殺菌。已知：NCl3熔點為－40 ℃，沸點為70 ℃，95 ℃以上易爆炸，在弱酸性溶液中穩定，在熱水中易水解，遇堿則迅速反應。在實驗室可用Cl2和NH4Cl溶液反應制取NCl3，所用儀器如圖(忽略部分夾持裝置)：
回答下列問題：
(1)根據氣流方向，各儀器的連接順序為a接______，______接______，______接______；裝置A中使用恒壓滴液漏斗的優點是_______________________________________________________。(7分)
(2)若用裝置A制取氯氣，則試劑X可選用________(填字母)；D中儀器的名稱為________。(2分)
A．KMnO4 B．MnO2 C．Ca(ClO)2 D．KClO3
(3)實驗過程中，在B中蒸餾燒瓶中觀察到的現象是____________________________________，
反應生成的NCl3遇熱水易水解，反應液有漂白性。寫出NCl3水解的化學方程式：
________________________________________________________________________。(5分)
(4)NCl3純度測定：NCl3的制取是可逆反應，根據反應NCl3＋4HCl===NH4Cl＋3Cl2↑，利用間接碘量法測定氯氣的量即可測定NCl3的純度。
實驗步驟：ⅰ.準確稱量C中的產物0.4 g置于三頸燒瓶中，加入10 mL足量濃鹽酸，使用磁力攪拌器攪拌，并鼓入氮氣。
ⅱ.將混合氣通入200 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液中，待試管中無色液體變成黃色，關閉氮氣(溶液體積變化忽略不計)。
ⅲ.量取20.00 mL吸收液，加入淀粉指示劑，用0.1 mol·L－1 Na2S2O3標準液進行滴定，滴定至終點時消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。
(已知：反應原理為I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI)
①確定滴定終點的現象為__________________________________________________。(2分)
②NCl3的純度為____________(保留三位有效數字)。(4分)
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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