第4讲 重要含氯化合物的制备及性质探究（学案）-2025年新高考化学一轮复习考点逐点突破经典学案（新高考专用）

第4讲 重要含氯化合物的制备与性质探究 2025届高三化学第一轮复习 第4讲 重要含氯化合物的制备与性质探究 目标决定你将成为什么样的人。——欧文 复习目标 1．通常含氯化合物制备涉及氯气的实验室制备，结合题中提供的制备物质的性质，选择合适的装置。 2．根据有关理论或反应原理，回答含氯化合物的结构与性质。 教学重点难点 1．装置中各仪器的作用。 2．制备试剂使用及操作顺序。 教学方法 讨论、归纳 教学过程 NaClO2(亚氯酸钠) 性质 黄绿色液体，呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO2气体 用途 是一种高效氧化剂漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造 NOCl(亚硝酰氯) 制备 可由NO与Cl2在通常条件下反应得到 应用 是有机物合成中的重要试剂 注意 亚硝酰氯对眼睛、皮肤和粘膜有强烈刺激性，具有类似氯气和氮氧化物的毒作用。吸入后可引起肺水肿及出血 NCl3(三氯胺) 物理性质 黄色、油状、具有刺激性气味的液体 化学性质 NCl3水解：NCl3＋3H2O＝NH3＋3HClO 生成的NH3又被HClO氧化生成N2，故总反应式为：2NCl3＋3H2O＝N2＋3HCl＋3HClO 经常可以在氨的衍生物与氯的反应的副产物中见到。纯的NCl3是非常活泼的。把自来水用一氯胺消毒，就会有少量三氯化氮产生。 NH2Cl(一氯胺) 化合价 一氯胺中，氮的化合价为－3，氯的化合价为＋1 化学性质 一氯胺在中性、酸性环境中会发生水解，生成具有强烈杀菌作用的次氯酸。 NH2Cl＋H2ONH4ClONH3＋HClO 应用 一氯胺是重要的水消毒剂 【问题解决1】 （2023·山东青岛统考二模）用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。Cl2可以与含水碳酸钠反应得到Cl2O气体和NaHCO3。下列说法错误的是 A．装置甲中每生成16.8g碳酸氢钠同时生成标准状况下2.24 L Cl2O B．装置乙中盛装的是浓硫酸 C．将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开K2关闭K1 D．装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性 【答案】B 【解析】A项，装置甲中发生氧化还原反应：2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl，每生成16.8 g(0.2 mol)碳酸氢钠则生成0.1 mol Cl2O，标准状况下的体积为2.24 L，正确；B项，装置乙的作用是吸收多余的Cl2，防止干扰后续氧化性的验证，浓硫酸不能除去多余Cl2，故装置乙中盛装的不是浓硫酸，错误；C项，打开K2关闭K1，则利用压强能将装置丙中液体压入装置丁，正确；D项，装置丁中溶液酸性显著则说明发生了HClO＋HCOOH＝HCl＋CO2↑＋H2O，可证明次氯酸的氧化性，正确。 一氧化二氯 物理性质 黄棕色气体，有刺激性气味 结构 是次氯酸的酸酐 结构式：O—Cl—O Cl杂化：sp3 空间构型：V形 性质 强氧化性、不稳定性 溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸 制法 用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯：2HgO＋2Cl2＝Cl2O＋HgCl2·HgO 用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取：2Na2CO3＋H2O＋2Cl2＝2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O 根据VSEPR（价层电子对互斥理论），Cl2O，中心原子是O，Cl是配位原子，中心原子O周围的电子总数＝6＋1×2＝8，即4对电子，呈四面体构型，sp3杂化；Cl2O中2个配位原子Cl，即4对电子对中有2对是成键电子对，还有2对孤电子对。所以，ClO2空间结构呈现角形 2＋＝4 1.（2023·南京六校联考）Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。 已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，Cl2的沸点为－34.6 ℃；HgO＋2Cl2＝HgCl2＋Cl2O。 下列说法不正确的是 A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险 C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O D．装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸 【答案】C 【解析】本实验的目的是先制得干燥、纯净的氯气，再与HgO反应制取Cl2O，最后利用液化法实现Cl2O与Cl2的分离。 A项，利用KMnO4与浓盐酸反应制得的氯气中混有HCl气体和水蒸气，装置②用饱和食盐水吸收HCl，装置③用浓硫酸吸收水蒸气，从而制得干燥、纯净的氯气，正确；B项，通入干燥的空气，一方面可将装置内的Cl2O不断排出，另一方面可起稀释作用，降低Cl2O的浓度，减少爆炸危险，正确；C项，Cl2O的沸点为3.8 ℃，Cl2的沸点为－34.6 ℃，用液氨降温，可将Cl2O液化，则从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2，不正确；D项，题干信息显示，Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，所以装置④与⑤之间不用橡皮管连接，正确。 2.（2023·河北石家庄校联考模拟预测）氧化二氯(Cl2O)是净化饮用水的一种有效的净水剂，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸，制备反应为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O，反应装置如图所示(夹持装置已略)。 相关物质数据 物质 熔点 沸点 Cl2O －116℃ 3.8℃ Cl2 — －34.6℃ 液氨 — －33.5℃ 下列说法错误的是 A．检查虚框中装置气密性可用液差法 B．装置B中试剂是浓硫酸 C．装置D收集Cl2O D．通入N2可降低爆炸风险 【答案】B 【解析】本实验目的是制备Cl2O，实验原理是2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O，A装置中制备氯气，氯气中混有HCl，为防止HCl干扰实验，需要除去，即装置B盛放饱和食盐水，C装置为发生装置，D装置为收集装置； A项，虚框中装置气密性检验，可用液差法，将止水夹夹住装置A两端橡胶管，打开分液漏斗活塞，加水，一段时间后，水不能顺利流下，则气密性良好，说法正确；B项，因反应2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O，需要有水参与，不能用浓硫酸除去水，装置B中试剂应是饱和食盐水，除去HCl，说法错误；C项，根据Cl2O的沸点，并且在液氨中冷凝，所以装置D为收集装置，说法正确；D项，Cl2O浓度过高易发生分解并爆炸，通入N2可稀释Cl2O，降低爆炸风险，说法正确。 3.（2023·重庆沙坪坝高三重庆市凤鸣山中学校考阶段练习）某课外活动小组设计如下装置制备Cl2O，并探究Cl2O的性质(夹持仪器已省略)，已知：Cl2O极易溶于水并与水反应生成HClO；Cl2O的沸点为3.8℃，42℃以上分解为Cl2和O2；实验中向B中通入Cl2和空气要控制一定的比例。 请回答下列问题： （1）装置A圆底烧瓶中盛装的药品可以是___________________(写一种即可)。 （2）装置B的作用是____________________；多孔球泡的作用是_________________________。 （3）装置C需要放在冷水中，其目的是_________________________。 （4）装置C中反应除了生成Cl2O外，还生成了两种盐，请写出其化学方程式_____________________________________________。 （5）实验中观察到E中溶液变浑浊，则E中发生反应的化学方程式为__________________________________________________；请设计实验验证E中通入的H2S不足：______________________________；测定E中过量的Cl2O与水反应生成的HClO的浓度的操作是：取20.00 mL E中清液于锥形瓶中，并加入10.00 mL 0.800 mol·L－1的FeSO4溶液，充分反应后，用0.0500 mol·L－1的KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液的体积为28.00 mL(该条件下MnO4－不氧化Cl－)，则E中生成的次氯酸的浓度为__________mol·L－1。 【答案】（1）KMnO4或Ca(ClO)2或NaClO或KClO3等 （2）除去Cl2中的HCl，将气体充分混合，通过观察A中单位时间内产生气泡的多少，调节Cl2与空气的比例 增大气体与溶液的接触面积，使反应充分快速 （3）防止反应放热后，温度过高导致Cl2O分解 （4）2Na2CO3＋2Cl2＋H2O＝Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3 （5）2H2S＋Cl2O＝2S↓＋2HCl＋H2O 用玻璃棒蘸取E中三颈烧瓶内的溶液，点在KI－淀粉试纸上，试纸变蓝，则E中通入H2S不足 0.025 mol·L－1 【解析】A装置制备氯气，B除氯气中的氯化氢并与空气充分混合，C中发生反应2Na2CO3＋2Cl2＋H2O＝Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3制备Cl2O，D除去Cl2O中可能混有的氯气，E装置探究Cl2O的性质，碱石灰处理尾气。 （1）装置A用来制取氯气且不需加热，所以可选KMnO4或Ca(ClO)2或NaClO或KClO3，答案为：KMnO4或Ca(ClO)2或NaClO或KClO3；（2）由分析知装置B的作用是除去Cl2中的HCl，将气体充分混合，通过观察A中单位时间内产生气泡的多少，调节Cl2与空气的比例，多孔球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，使反应充分快速，答案为：除去Cl2中的HCl，将气体充分混合，通过观察A中单位时间内产生气泡的多少，调节Cl2与空气的比例，增大气体与溶液的接触面积，使反应充分快速；（3）Cl2O的沸点为3.8℃，42℃以上分解为Cl2和O2，所以装置C需要放在冷水中，答案为：防止反应放热后，温度过高导致Cl2O分解；（4）装置C中反应除了生成Cl2O外，还生成了两种盐氯化钠和碳酸氢钠，化学方程式为：2Na2CO3＋2Cl2＋H2O＝Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3，答案为：2Na2CO3＋2Cl2＋H2O＝Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3；（5）E中溶液变浑浊说明生成硫单质，E中发生反应的化学方程式为2H2S＋Cl2O＝2S↓＋2HCl＋H2O，若硫化氢不足则过量的ClO2水反应生成HClO，具有强氧化性可以将碘离子氧化成碘单质，所以可用KI－淀粉试纸来验证，测定HClO浓度的过程中发生的反应如下：2H＋＋HClO＋2Fe2＋＝2Fe3＋＋Cl－＋H2O，5F5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，n(HClO)＝(0.8 mol·L－1×10×10－3 L－0.05 mol·L－1×28×10－3 L×5)×＝0.0005 mol，故c(HClO)＝＝0.025 mol·L－1。答案为：2H2S＋Cl2O＝2S↓＋2HCl＋H2O，用玻璃棒蘸取E中三颈烧瓶内的溶液，点在KI－淀粉试纸上，试纸变蓝，则E中通入H2S不足，0.025 mol·L－1。 【问题解决2】 1．ClO2的发展经历了几个世纪。 （1）最早1811年美国科学家H.Davery利用KClO3溶液和浓盐酸反应来制取ClO2同时生成Cl2写出对应的离子反应方程式_____________________________________________。 （2）2006年，我国开始重视二氧化氯产品的推广和应用，并使用经干燥空气稀释的氯气，通入填有固体亚氯酸钠(NaClO)2的柱内制得ClO2，该反应的化学方程式是_____________________________________________。 （3）最近科学家又在此基础上研究出一种新的制备方法，在酸性溶液中加热时用草酸还原氯酸钠，写出该方法的离子反应方程式______________________________________________________。 （4）其他：在强酸性条件(如H2SO4溶液)下，用还原剂(如Na2SO3）还原氯酸钠(NaClO3)。写出该方法的离子反应方程式______________________________________________________。 【答案】（1）2ClO3－＋2Cl－＋4H＋＝2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O （2）2NaClO2＋Cl2＝2ClO2＋2NaCl （3）H2C2O4＋2ClO3－＋2H＋ClO2↑＋2CO2↑＋2H2O （4）2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4＝2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O 2．（2023·山东淄博统考一模）利用如图装置制备ClO2，并以ClO2为原料制备NaClO2。已知：高于60℃时，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。下列说法错误的是 A．Na2SO3和H2O2均作还原剂 B．装置②，④的作用分别是防倒吸、吸收未反应的污染气体 C．从装置④反应后的溶液中获得晶体，可采用常压蒸发结晶 D．反应结束时，通氮气的目的是将仪器中残留的气体排入④中 【答案】C 【解析】1中发生反应2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO42ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O，3中ClO2为原料制备NaClO2，2ClO2＋2NaOH＋H2O2＝2NaClO2＋2H2O＋O2，高于60℃时，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl，故选择冷水浴，4中的氢氧化钠吸收未反应的ClO2。 A项，1中发生反应2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO42ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O，S的化合价升高，Na2SO3为还原剂；2ClO2＋2NaOH＋H2O2＝2NaClO2＋2H2O＋O2中O元素化合价也升高，H2O2为还原剂，正确；B项，装置②，④的作用分别是防倒吸、吸收生成的ClO2，防止污染空气，正确；C项，ClO2与氢氧化钠溶液反应，6ClO2＋6NaOH＝NaCl＋NaClO3＋3H2O，氯酸钠提取工艺以蒸发冷却结晶法和盐析法为主，错误；D项，反应结束时，通氮气的目的是将仪器中残留的气体排入④中，排空污染气体，保证试验结束安全，正确。 二氧化氯 物理性质 是一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水 化学性质 强氧化性 不稳定性 2ClO＋H2O＝HClO2＋HClO3 制取 Cl2＋2NaClO2＝2ClO2↑＋2NaCl 5NaClO2＋4HCl＝4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O 用途 是一种广谱、高效的灭菌剂(常作为饮用水消毒杀菌剂) （2022·南通四模）常温下，ClO2为黄绿色有毒气体，易溶于水。ClO2体积分数大于10%或其水溶液在温度过高时可能发生爆炸，与碱反应生成ClO和ClO等。实验室制备ClO2的反应原理：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4＝2ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。实验室用如图所示方法制备ClO2水溶液，下列说法不正确的是 A．KClO3发生氧化反应 B．反应过程中需持续通入N2 C．乙装置应置于冰水浴中 D．丙装置用于吸收ClO2尾气 【答案】A 【解析】A项，Cl元素的化合价降低，KClO3发生还原反应，错误；B项，ClO2体积分数大于10%时可能发生爆炸，故需要持续通入N2稀释ClO2，正确；C项，ClO2水溶液在温度过高时可能发生爆炸，故乙装置应置于冰水浴中，正确；D项，NaOH溶液可与ClO2反应，故丙装置用于吸收ClO2尾气，正确。 【问题解决3】 1．（2024·泰州期末）氯的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。下列说法正确的是 A．装置Ⅰ中可将KMnO4换成MnO2 B．装置Ⅱ洗气瓶中用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中的少量HCl C．装置Ⅲ中反应的离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O D．装置Ⅴ锥形瓶中用澄清石灰水来吸收尾气 【答案】C 【解析】装置Ⅰ为氯气的制备，装置Ⅱ除去氯气中的HCl，一般用饱和食盐水，装置Ⅲ制备KClO3，装置Ⅳ制备NaClO，装置Ⅴ尾气吸收。 A项，MnO2与浓盐酸反应制备Cl2，需要加热，题中装置Ⅰ缺少加热装置，因此不能用MnO2代替高锰酸钾溶液，错误；B项，NaHCO3与HCl反应生成CO2，CO2能与装置Ⅲ中的KOH反应，KClO3产率降低，一般除去氯气中HCl，常用饱和食盐水，错误；C项，Cl2与KOH在加热条件下发生歧化反应，得到KCl和KClO3，离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O；正确；D项，Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水中OH－含量低，不能完全吸收氯气，常用NaOH溶液吸收尾气氯气，错误。 2．二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知：ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体，具有强氧化性，请回答下列问题： （1） ClO2的制备及性质探究（如图所示）。 ①仪器a的名称为_________________，装置B的作用是____________________________________。 ②装置C用于制备ClO2，同时还生成一种酸式盐，该反应的化学方程式为__________________________________________。装置D中滴有几滴淀粉溶液，其作用是______________________________。 ③装置E用于吸收尾气，反应生成NaClO2，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________，氧化产物是____________。 （2）粗略测定生成ClO2的量 实验步骤如下： a．取下装置D，将其中的溶液转入250 mL容量瓶，用蒸馏水洗涤D瓶2～3次，并将洗涤液一并转移到容量瓶中，再用蒸馏水稀释至刻度。 b．从容量瓶中取出25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.1000 mol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62—)，指示剂显示终点时共用去24.00 mL硫代硫酸钠溶液。 ①滴定至终点的现象是________________________________________________________________。 进入装置D中的ClO2质量为____________，与C中ClO2的理论产量相比，测定值偏低，可能的原因是____________________________________________________________________________________。 【答案】（1）①分液漏斗 防倒吸、防堵塞（或平衡气压、安全瓶均可） ②SO2＋H2SO4＋2KClO3＝2KHSO4＋2ClO2 检验有I2生成，进而证明ClO2有强氧化性 ③2∶1 O2 （2）①溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 ②0.324 g 产生ClO2的速率太快，ClO2没有被D中的溶液完全吸收；C中ClO2未全部进入D中 以氯气制备为主线的性质探究实验 根据实验目的，明确实验原理，选择合适的试剂。设计实验装置，注意实验细节。 （2023·赣州教育联盟月考）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性。回答下列问题： 已知：3Cl2＋6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O （1）制备氯气的离子方程式为______________________________________，a中的试剂为____________。 （2）b中氧化剂和还原剂的质量比为____________。c中采用冰水浴冷却的目的是_______________________________________________________________，该反应的化学方程式是__________________________________________。 （3）d的作用是吸收多余的氯气，可选用试剂______（填字母）。 A．HCl B．NaCl C．NaOH D．Na2SO3 （4）少量KClO3和NaClO溶液分别滴加到1号和2号淀粉KI试纸上。1号试纸颜色不变，2号试纸变______色。可知该条件下KClO3的氧化能力____________（填“大于”或“小于”）NaClO。 （5）用制得的氯气做如图1的实验，向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水，振荡，先利用注射器滴加NaOH溶液，再利用注射器滴加稀盐酸，用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图2所示。下列说法正确的是______。 A．阶段①说明氯气溶于水，溶于水的氯气全部与水反应 B．阶段②的压强变小，该过程发生了氧化还原反应 C．阶段③发生反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋＝Cl2↑＋H2O D．若将Cl2换成CO2，所得的压强变化趋势与图2相似 【答案】（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O 饱和食盐水 （2）5∶1 防止生成NaClO3 Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O （3）CD （4）蓝 小于 （5）BCD 【解析】（1）浓盐酸与二氧化锰制备氯气，化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，则离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；a中盛放饱和食盐水，除去氯气中混有的HCl；若没有a装置，HCl与KOH反应，导致KClO3的产率降低。（2）b中在加热条件下氯气发生歧化反应生成氯化钾和氯酸钾：3Cl2＋6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O，方程式中Cl元素的化合价既升高又降低，既为氧化剂又为还原剂，有5个氯原子化合价降低，作氧化剂，1个氯原子化合价升高，作还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1，质量比也为5∶1；c中冷水浴是为了防止生成NaClO3，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O。（3）d的作用是吸收尾气Cl2，防止污染空气，结合（2）知，NaOH溶液可吸收氯气，Na2SO3溶液因与氯气发生氧化还原反应得到氯离子也可吸收氯气；（4）少量KClO3和NaClO溶液分别滴加到1号和2号淀粉KI试纸上。1号试纸颜色不变，说明KClO3不能氧化碘离子为碘单质，2号试纸变蓝色，说明NaClO能氧化碘离子为碘单质，故该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO的氧化能力；（5）A项，阶段①说明氯气溶于水，但溶于水的氯气只能部分和水反应生成盐酸和次氯酸，错误；B项，阶段②的压强变小，该过程氯气和氢氧化钠反应生成了氯化钠和次氯酸钠，发生了氧化还原反应，正确；C项，阶段③压强又逐渐增大，说明有气体生成，该气体为氯气，发生反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋＝Cl2↑＋H2O，正确；D项，若将Cl2换成CO2，CO2能溶于水但溶解度不大，加入氢氧化钠溶液后和CO2反应生成碳酸钠和水，再加入盐酸后又产生CO2，所得的压强变化趋势与图2相似，正确。 1．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O下列说法不正确的是 A．CO2是氧化产物 B．H2C2O4在反应中被氧化 C．H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性 D．ClO2作水处理剂时，利用了其强氧化性 【答案】C 【解析】A项，H2C2O4中碳元素由＋3价升高到CO2中的＋4价，CO2是氧化产物，正确；B项，H2C2O4中碳元素由＋3价升高到CO2中的＋4价，碳元素价态升高，H2C2O4被氧化，正确；C项，是KClO3的氧化性大于ClO2，错误；D项，。ClO2作水处理剂时，是利用了其强氧化性，正确。 2．用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。Cl2可以与含水碳酸钠反应得到Cl2O气体和NaHCO3。下列说法错误的是 A．装置甲中每生成16.8 g碳酸氢钠同时生成标准状况下2.24 L Cl2O B．装置乙中盛装的是浓硫酸 C．将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开K2关闭K1 D．装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性 【答案】B 【解析】A项，装置甲中发生氧化还原反应：2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl，每生成16.8 g(0.2 mol)碳酸氢钠则生成0.1 mol Cl2O，标准状况下的体积为2.24 L，正确；B项，装置乙的作用是吸收多余的Cl2，防止干扰后续氧化性的验证，浓硫酸不能除去多余的Cl2，错误；C项，打开K2关闭K1，则利用压强能将装置丙中液体压入装置丁，正确；D项，装置丁中溶液酸性显著增强则说明发生了反应：HClO＋HCOOH＝HCl＋CO2↑＋H2O，可证明次氯酸的氧化性，正确。 3．（2023·河北石家庄高三校联考期中）化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性，受热易分解，可作漂白剂、食品消毒剂等，以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下图所示。 已知：消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。 下列说法错误的是 A．“母液”中溶质的主要成分是Na2SO4 B．相同质量ClO2的消毒能力是Cl2的2.5倍 C．“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D．“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率 【答案】B 【解析】由题给流程可知，反应1为二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水，反应2为二氧化氯与过氧化氢、氢氧化钠混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水，反应得到的亚氯酸钠在55℃条件下减压蒸发、冷却结晶、过滤得到亚氯酸钠粗产品。 A项，根据元素转化分析可知“母液”中溶质的主要成分是Na2SO4，正确；B项，1 mol Cl2完全反应转化2 mol e—，1 mol ClO2完全反应转化5 mol e—，所以等物质的量ClO2的消毒能力是Cl2的2.5倍，错误；C项，“反应2”中发生反应的化学方程式为H2O2＋2ClO2＋2NaOH＝2NaClO2＋2H2O＋O2，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，正确；D项，温度过高，NaClO2会分解，所以采用“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率，正确。 4．用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I－形式存在)的工艺流程如下： 下列说法正确的是 A．流程中①和④所得溶液中的I－浓度相等 B．若②和⑤中分别得到等量的I2，则消耗的n(Cl2)∶n(KClO3)＝1∶3 C．流程中④发生的离子反应：2I2＋SO＋H2O＝4I－＋SO＋2H＋ D．制备10 mol I2，理论上需KClO3的质量约为408 g 【答案】D 【解析】A项，流程中①和④所得溶液中的碘离子物质的量相同，为碘富集过程，c(I－)后者大于前者，错误；流程中④为碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成碘化氢和硫酸钠，离子方程式为I2＋SO＋H2O＝2I－＋SO＋2H＋，错误；②中离子反应为Cl2＋2I－＝I2＋2Cl－，⑤中氯酸钾可氧化碘离子生成碘单质，离子反应为6I－＋ClO＋6H＋＝3I2＋Cl－＋3H2O，则得到等量的I2时消耗的n(Cl2)∶n(KClO3)＝3∶1；制备10 mol I2，理论上需KClO3的物质的量为 mol，质量为122.5 g·mol－1× mol≈408 g，故B错误、D正确。 5．便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2)，通过与空气作用释放低浓度二氧化氯(ClO2)杀菌消毒，从而起到防护效果。一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如下： 注：纯ClO2易分解爆炸，一般用空气稀释到10%以下。下列说法错误的是 A．溶解过程中可以用稀盐酸代替稀硫酸 B．氧化性：ClO＞ClO2＞H2O2 C．发生器中鼓入空气的主要目的是稀释ClO2以防爆炸 D．吸收塔中温度不宜过高，否则会导致H2O2分解 【答案】A 【解析】发生器中NaClO3作氧化剂，ClO2为还原产物，则氧化性：ClO＞ClO2；吸收塔内ClO2与双氧水、氢氧化钠反应生成NaClO2和氧气，ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，则氧化性：ClO2＞H2O2，故氧化性：ClO＞ClO2＞H2O2，故B项正确。 6．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，易溶于水，熔点为－59.5℃，沸点为11.0℃，浓度过高时易发生分解引起爆炸，制备二氧化氯溶液的装置如图： 下列说法正确的是 A．实验中氮气的作用就是将装置内的空气排出 B．装置B可以起到防止倒吸的作用 C．装置A发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2 D．当看到装置C中导管液面上升时应减慢氮气的通入速率 【答案】B 【解析】A项，通入氮气的主要作用有2个，一是可以起到搅拌作用，二是：稀释二氧化氮，防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸，错误；B项，二氧化氯溶于水，使装置内压强降低，容易发生倒吸，装置B的作用是：作安全瓶，防止倒吸，正确；C项，装置A用于生成ClO2气体，该反应的离子方程式为：2ClO3－＋H2O2＋2H＋＝2ClO2↑＋O2↑＋2H2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，错误；D项，当看到装置C中导管液面上升时，说明装置内压强减小了，应加快氮气的通入量，避免压强较小而倒吸，因此应加快氮气的通入速率，错误。 7．一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示，反应Ⅰ中发生的反应为3NaClO3＋4SO2＋3H2O＝2ClO2＋Na2SO4＋3H2SO4＋NaCl，下列说法中不正确的是 A．反应Ⅱ中H2O2作还原剂 B．产品中含有SO42－、Cl－ C．NaClO2的漂白原理与SO2相同 D．实验室进行结晶操作通常在蒸发皿中进行 【答案】C 【解析】反应Ⅰ中发生的反应为3NaClO3＋4SO2＋3H2O＝2ClO2＋Na2SO4＋3H2SO4＋NaCl，然后向溶液中加入NaOH溶液、H2O2，根据流程图知，反应Ⅱ中生成NaClO2，则ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂生成氧气，根据原子守恒、转移电子守恒知，反应Ⅱ为2NaOH＋2ClO2＋H2O2＝2NaClO2＋O2↑＋2H2O，然后从溶液中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品NaClO2。 A项，反应II中ClO2转化为NaClO2，Cl元素化合价由＋4价变为＋3价，则ClO2是氧化剂，H2O2作还原剂生成氧气，正确；B项，反应过程中涉及硫酸、硫酸钠和氯化钠，所以产品中也可能含SO42－、Cl－，正确；C项，NaClO2能氧化有色物质而体现漂白性，SO2和有色物质发生化合反应生成无色物质，所以二者漂白原理不同，错误；D项，从溶液中获取晶体蒸发结晶在蒸发皿中进行，正确。 8．（2022·浙江高三专题练习）一氯胺(NH2Cl)是重要的水消毒剂，某兴趣小组实验室模拟制备一氯胺并测定其含量实验如下： 实验一：制备NaClO溶液(实验装置图所示) 连接好装置，检查气密性后，加入药品，打开K1关闭K2，将装置I产生的气体通入装置II中制备NaClO溶液。 实验二：制备NH2Cl一段时间后，关闭K1打开K2，将装置III产生的气体也通入装置II中制备得到一氯胺(NH2Cl)。 实验三：测定一氯胺(NH2Cl)含量用移液管移取20.00mL实验后装置II中溶液，加入过量的碘化钾溶液，充分反应后，用0.100 mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定。 请回答： （1）实验一中用冰水浴控制温度的主要目的___________________________________________。 （2）请写出实验二制备NH2Cl的化学方程式_____________________________________________。 （3）关于一氯胺(NH2Cl)制备过程中下列说法正确的是__________。 A．实验一装置I中KMnO4可用MnO2代替 B．装置II中尾气处理管可以起防倒吸作用 C．实验二需控制NH3的用量，防止生成多氯胺等杂质 D．已知：NH2Cl在中性环境中易发生水解，其化学方程式为：NH2Cl＋H2O＝HCl＋NH2OH （4）在实验三滴定过程中使用到碱式滴定管(部分如图所示)，选出其正确操作并按顺序列出字母：蒸馏水洗涤→加入待装液3～5 mL→____→____→____→____→____→滴定____。 a．加液至“0”刻度以上2～3cm b．倾斜转动滴定管，使液体润湿滴定管内壁，挤压玻璃球，放液 c．调整至“0”或“0”刻度以下，静止1 min，读数 d．将滴定管尖端插入锥形瓶内约1 cm e．右手拿住滴定管使它倾斜30°，左手迅速打开活塞 f．橡皮管向上弯曲，挤压玻璃球a处，放液 g．橡皮管向上弯曲，挤压玻璃球b处，放液 h．橡皮管向上弯曲，挤压玻璃球c处，放液 达到终点时，消耗Na2S2O3溶液如表： 实验 消耗Na2S2O3溶液体积(mL) 第一次 4.98 第二次 4.73 第三次 5.02 已知：NH2Cl＋I－＋H2O→NH3•H2O＋OH－＋Cl－＋I3－，I3－I2＋I－，I2＋S2O32－→I－＋S4O62—(未配平)。 （5）判定达到滴定终点的现象是________________________________________。 （6）该溶液中一氯胺的物质的量浓度为____________。 【答案】（1）防止温度过高，发生副反应，生成NaClO3等杂质 （2）NH3＋NaClO＝NaOH＋NH2Cl （3）C （4）bafcd （5）溶液由蓝色变为无色，且半分钟颜色不再变化 （6）0.0125 mol·L－1 【解析】（1）实验一的氯气中与NaOH溶液反应生成NaClO，在较高温度下会产生副产物NaClO3，所以用冰水浴控制温度的主要目的防止温度过高，发生副反应，生成NaClO3等杂质；（2）由分析知，氨气进入装置II与NaClO反应得到NH2Cl，NH2Cl中N为－3、Cl为＋1，反应方程式为：NH3＋NaClO＝NaOH＋NH2Cl；（3）A项，若实验一装置I中KMnO4可用MnO2代替需要加热，错误；B项，整套装置有气体参与，装置II中尾气处理管的作用是平衡大气压，错误；C项，实验二需控制NH3的用量，防止生成多氯胺等杂质，正确；D项，氮的电负性大于氯，形成N－Cl键时，N显负价，Cl显正价，水解时化学方程式为：NH2Cl＋H2ONH3＋HClO，错误；故选C项；（4）碱式滴定管操作步骤：应先水洗、待量液洗即倾斜转动滴定管，使液体润湿滴定管内壁，挤压玻璃球，放液；然后装入待量液至“0”刻度以上2～3 cm，并注意排出气泡即橡皮管向上弯曲，挤压玻璃球a处，放液；调节液面在“0”或“0”刻度以下，读数并记录；最后将滴定管尖端插入锥形瓶内约1cm，进行滴定操作至终点，记录终点读数。所以其正确操作顺序为：蒸馏水洗涤→加入待量液3～5 mL→b→a→f→c→d→滴定；（5）①NH2Cl与碘化钾反应生成I3－，存在可逆反应I3－I2＋I－产生碘单质，遇淀粉溶液变蓝，又因为I2＋S2O32－→I－＋S4O62—，判断滴定终点的依据是溶液由蓝色变为无色，且半分钟颜色不再变化；（6）由表数据可得第二次实验数据误差较大，则消耗Na2S2O3溶液体积为 mL＝5.00 mL，n(Na2S2O3)＝cV＝0.100 mol·L－1×5×10－3 L＝0.5×10－3 mol，由反应NH2Cl＋3I－＋2H2O＝NH3•H2O＋OH－＋Cl－＋I3－，I3－I2＋I－，I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62—，可得关系式NH2Cl～2S2O32－，得n(NH2Cl)＝n(Na2S2O3)＝0.25×10－3 mol，20.00 mL溶液中一氯胺的物质的量浓度为c＝＝＝0.0125 mol·L－1。 9．（2023届江苏南通如皋期初）ClO2是一种高效消毒灭菌剂，可用于灭活新冠病毒。ClO2稳定性差，工业上可将ClO2转化为较稳定的NaClO2保存。一种由NaClO3制取NaClO2晶体的流程如下： NaClO3 已知高于60℃时，NaClO2易分解为NaClO3和NaCl。 （1）制C1O2．向用硫酸酸化的NaClO3中通入混有空气(起稀释作用)的SO2的气体，可制得C1O2气体。其他条件一定，若通入的SO2过量，所得ClO2的体积将减小，原因是______________________________________________。 （2）制NaClO2溶液。将一定量的ClO2通入NaOH和H2O2的混合溶液中，充分反应后可制得NaClO2溶液。由该反应可以比较反应物和产物中两种微粒的氧化性大小。碱性条件下，两种微粒的氧化性大小规律为_______＞_______。 （3）制NaClO2晶体。已知NaClO2的溶解度曲线如图所示。设计由质量分数为10%的NaClO2溶液(含少量NaOH)制取NaClO2·3H2O晶体的实验方案：_______。 （4）NaClO2晶体使用时，向其中加入盐酸，即可得到ClO2气体。已知反应产物中只有一种气体和一种盐，则消耗1 mol NaClO2，可生成ClO2的物质的量为_____________。 （5）ClO2还可将碱性废水中的CN－化为N2和CO32－，自身转化为Cl－。经测定，某冶炼废水中CN－含量为1040 mg·L－1，处理该废水10 m3，理论上需要通入标准状况下ClO2的体积为多少升？(写出计算过程)。 【答案】（1）过量SO2会稀释ClO2造成体积减小 （2）ClO2> O2 （3）将溶液加热至温度略低于60℃，浓缩，冷却至温度略高于38℃时结晶，过滤，洗涤 （4）0.8 mol （5）8960 L 【解析】NaClO3溶液中加入稀硫酸，然后通入SO2和空气，首先发生反应：2NaClO3＋SO2＝Na2SO4＋ClO2↑，将ClO2通入NaOH和H2O2的混合溶液中反应原理为：2ClO2＋H2O2＋2NaOH＝2NaClO2＋O2＋2H2O，再将NaClO2溶液经过一系列操作得到NaClO2晶体，据此分析作答。 （1）制C1O2发生反应的原理是：2NaClO3＋SO2＝Na2SO4＋ClO2↑，其他条件一定，若通入的SO2过量，所得ClO2的体积将减小，原因是过量SO2会稀释ClO2造成体积减小；（2）将ClO2通入NaOH和H2O2的混合溶液中反应原理为：2ClO2＋H2O2＋2NaOH＝2NaClO2＋O2＋2H2O，Cl元素化合价降低，氧化剂是ClO2，O元素化合价升高，O2是氧化产物，由氧化剂的氧化性强于氧化产物，则氧化性：ClO2＞O2；（3）由图可知，NaClO2饱和溶液中，温度低于38℃时，析出晶体NaClO2•3H2O，温度高于38℃时，析出晶体NaClO2，所以从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是将溶液加热至温度略低于60℃，浓缩，冷却至温度略高于38℃时结晶，过滤，洗涤；（4）NaClO2加入盐酸生成ClO2气体和一种盐NaCl，发生了歧化反应，反应方程式为5NaClO2＋4HCl＝5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O，则消耗1 mol NaClO2，可生成ClO2的物质的量为0.8 mol；（5）CN－中C为＋2价、N为－3价，ClO2还可将碱性废水中的CN－化为N2和CO32－，自身转化为Cl－，反应的离子方程式为2ClO2＋2CN－＋4OH－＝N2＋2CO32－＋2Cl－＋2H2O，废水中m(CN－)＝1040 g·L－1×10－3×10×103 L＝10 400 g，n(CN－)＝＝＝400 mol，消耗400mol ClO2，标准状况下ClO2的体积为V＝nVm＝400 mol×22.4 L·mol－1＝8960 L。 10．（2023·安徽芜湖统考二模）亚硝酰氯(NOCl，熔点－64.5℃，沸点－5.5℃)为黄色气体，遇水剧烈水解生成氮的两种氧化物和氯化氢，常用作有机合成中间体。实验室可由氯气与一氧化氮反应制备，其装置如图所示： 回答下列问题： （1）仪器a的名称为____________________。 （2）试剂X为____________________，D中使用冰盐浴而不用冰水浴的原因是________________________________________。 （3）尾气含有NO、Cl2、NOCl，某同学建议用NaOH溶液进行尾气处理。 ①无水CaCl2的作用是________________________________________。 ②写出NaOH溶液吸收NOCl的化学方程式_______________________________________________。 （4）有同学认为NaOH溶液只能吸收Cl2和NOCl，不能吸收NO，经过查阅资料发现用KMnO4溶液可以吸收NO气体，并产生黑色沉淀，写出该反应的离子方程式____________________________________________________________。 （5）制得的NOCl中可能含有少量NO2杂质，为测定产品纯度，进行如下实验：称取1.6375 g样品溶于50.00 mL。NaOH溶液中，加入几滴K2CrO4溶液作指示剂，用足量硝酸酸化的0.40 mol·L－1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液50.00 mL。(已知：Ag2CrO4为砖红色固体，Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.0×10－12) ①滴定终点的现象：当滴入最后半滴AgNO3标准溶液后，______________________________。 ②计算产品的纯度为__________%(保留1位小数)。 【答案】（1）蒸馏烧瓶 （2）浓硫酸 冰盐浴可控制温度低于－5.5℃，冰水浴只能控制温度到0℃，故冰盐浴可使亚硝酰氯冷凝，而冰水浴不能 （3）防止NaOH溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中，使NOCl水解 NOCl＋2NaOH＝NaCl＋NaNO2＋H2O （4）NO＋MnO4－＝NO3－＋MnO2↓ （5）出现砖红色沉淀，且半分钟内不变化 80.0 【解析】NOCl由氯气与一氧化氮反应制备，由装置图可知，装置A生成一氧化氮，依次经过水和浓硫酸净化后通入装置D；装置G生成氯气，依次经过饱和氯化钠溶液和浓硫酸净化后通入装置D；在冰盐下生成NOCl，尾气含有NO、Cl2、NOCl，可使用NaOH处理尾气。 （1）仪器a的名称为蒸馏烧瓶，故答案为蒸馏烧瓶；（2）据分析可知，试剂X为浓硫酸，氯气与一氧化氮在D中生成NOCl，冰盐浴可控制温度低于－5.5℃，冰水浴只能控制温度到0℃，故冰盐浴可使亚硝酰氯冷凝，而冰水浴不能，故而使用冰盐浴而不用冰水浴，故答案为冰盐浴可控制温度低于－5.5℃，冰水浴只能控制温度到0℃，故冰盐浴可使亚硝酰氯冷凝，而冰水浴不能；（3）①尾气含有NO、Cl2、NOCl，用无水氯化钙处理尾气，防止NaOH溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中，使NOCl水解，故答案为防止NaOH溶液中的水蒸气进入三颈烧瓶中，使NOCl水解；②NaOH溶液吸收NOCl，化学方程式为NOCl＋2NaOH＝NaCl＋NaNO2＋H2O，故答案为NOCl＋2NaOH＝NaCl＋NaNO2＋H2O；（4）用KMnO4溶液可以吸收NO气体，并产生黑色沉淀为MnO2，离子方程式为NO＋MnO4－＝NO3－＋MnO2↓，故答案为NO＋MnO4－＝NO3－＋MnO2↓；（5）①滴定中K2CrO4溶液作指示剂，已知Ag2CrO4为砖红色固体，滴定终点的现象为当滴入最后半滴AgNO3标准溶液后，出现砖红色沉淀，且半分钟内不变化，故答案为出现砖红色沉淀，且半分钟内不变化；②n(AgNO3)＝50.0×10－3 L×0.040 mol·L－1＝0.02 mol，由关系NOCl～NaCl～AgNO3，则样品纯度为×100%＝80.0%，故答案为80.0。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$第4讲 重要含氯化合物的制备与性质探究 2025届高三化学第一轮复习 第4讲 重要含氯化合物的制备与性质探究 目标决定你将成为什么样的人。——欧文 复习目标 1．通常含氯化合物制备涉及氯气的实验室制备，结合题中提供的制备物质的性质，选择合适的装置。 2．根据有关理论或反应原理，回答含氯化合物的结构与性质。 NaClO2(亚氯酸钠) 性质 黄绿色液体，呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO2气体 用途 是一种高效氧化剂漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造 NOCl(亚硝酰氯) 制备 可由NO与Cl2在通常条件下反应得到 应用 是有机物合成中的重要试剂 注意 亚硝酰氯对眼睛、皮肤和粘膜有强烈刺激性，具有类似氯气和氮氧化物的毒作用。吸入后可引起肺水肿及出血 NCl3(三氯胺) 物理性质 黄色、油状、具有刺激性气味的液体 化学性质 NCl3水解：NCl3＋3H2O＝NH3＋3HClO 生成的NH3又被HClO氧化生成N2，故总反应式为：2NCl3＋3H2O＝N2＋3HCl＋3HClO NH2Cl(一氯胺) 化合价 一氯胺中，氮的化合价为－3，氯的化合价为＋1 化学性质 一氯胺在中性、酸性环境中会发生水解，生成具有强烈杀菌作用的次氯酸。 NH2Cl＋H2ONH4ClONH3＋HClO 应用 一氯胺是重要的水消毒剂 【问题解决1】 （2023·山东青岛统考二模）用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。Cl2可以与含水碳酸钠反应得到Cl2O气体和NaHCO3。下列说法错误的是 A．装置甲中每生成16.8g碳酸氢钠同时生成标准状况下2.24 L Cl2O B．装置乙中盛装的是浓硫酸 C．将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开K2关闭K1 D．装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性 一氧化二氯 物理性质 黄棕色气体，有刺激性气味 结构 是次氯酸的酸酐 结构式：_____________ Cl杂化：______ 空间构型：___形 性质 强氧化性、不稳定性 溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸 制法 用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯：2HgO＋2Cl2＝Cl2O＋HgCl2·HgO 用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取：2Na2CO3＋H2O＋2Cl2＝2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O 1.（2023·南京六校联考）Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。制取Cl2O的装置如图所示。 已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，Cl2的沸点为－34.6 ℃；HgO＋2Cl2＝HgCl2＋Cl2O。 下列说法不正确的是 A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险 C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O D．装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸 2.（2023·河北石家庄校联考模拟预测）氧化二氯(Cl2O)是净化饮用水的一种有效的净水剂，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸，制备反应为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O，反应装置如图所示(夹持装置已略)。 相关物质数据 物质 熔点 沸点 Cl2O －116℃ 3.8℃ Cl2 — －34.6℃ 液氨 — －33.5℃ 下列说法错误的是 A．检查虚框中装置气密性可用液差法 B．装置B中试剂是浓硫酸 C．装置D收集Cl2O D．通入N2可降低爆炸风险 3.（2023·重庆沙坪坝高三重庆市凤鸣山中学校考阶段练习）某课外活动小组设计如下装置制备Cl2O，并探究Cl2O的性质(夹持仪器已省略)，已知：Cl2O极易溶于水并与水反应生成HClO；Cl2O的沸点为3.8℃，42℃以上分解为Cl2和O2；实验中向B中通入Cl2和空气要控制一定的比例。 请回答下列问题： （1）装置A圆底烧瓶中盛装的药品可以是___________________(写一种即可)。 （2）装置B的作用是____________________；多孔球泡的作用是_________________________。 （3）装置C需要放在冷水中，其目的是_________________________。 （4）装置C中反应除了生成Cl2O外，还生成了两种盐，请写出其化学方程式_____________________________________________。 （5）实验中观察到E中溶液变浑浊，则E中发生反应的化学方程式为__________________________________________________；请设计实验验证E中通入的H2S不足：______________________________；测定E中过量的Cl2O与水反应生成的HClO的浓度的操作是：取20.00 mL E中清液于锥形瓶中，并加入10.00 mL 0.800 mol·L－1的FeSO4溶液，充分反应后，用0.0500 mol·L－1的KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液的体积为28.00 mL(该条件下MnO4－不氧化Cl－)，则E中生成的次氯酸的浓度为__________mol·L－1。 【问题解决2】 1．ClO2的发展经历了几个世纪。 （1）最早1811年美国科学家H.Davery利用KClO3溶液和浓盐酸反应来制取ClO2同时生成Cl2写出对应的离子反应方程式_____________________________________________。 （2）2006年，我国开始重视二氧化氯产品的推广和应用，并使用经干燥空气稀释的氯气，通入填有固体亚氯酸钠(NaClO)2的柱内制得ClO2，该反应的化学方程式是_____________________________________________。 （3）最近科学家又在此基础上研究出一种新的制备方法，在酸性溶液中加热时用草酸还原氯酸钠，写出该方法的离子反应方程式______________________________________________________。 （4）其他：在强酸性条件(如H2SO4溶液)下，用还原剂(如Na2SO3）还原氯酸钠(NaClO3)。写出该方法的离子反应方程式______________________________________________________。 2．（2023·山东淄博统考一模）利用如图装置制备ClO2，并以ClO2为原料制备NaClO2。已知：高于60℃时，NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。下列说法错误的是 A．Na2SO3和H2O2均作还原剂 B．装置②，④的作用分别是防倒吸、吸收未反应的污染气体 C．从装置④反应后的溶液中获得晶体，可采用常压蒸发结晶 D．反应结束时，通氮气的目的是将仪器中残留的气体排入④中 二氧化氯 物理性质 是一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水 化学性质 强氧化性 不稳定性 2ClO＋H2O＝HClO2＋HClO3 制取 Cl2＋2NaClO2＝2ClO2↑＋2NaCl 5NaClO2＋4HCl＝4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O 用途 是一种广谱、高效的灭菌剂(常作为饮用水消毒杀菌剂) （2022·南通四模）常温下，ClO2为黄绿色有毒气体，易溶于水。ClO2体积分数大于10%或其水溶液在温度过高时可能发生爆炸，与碱反应生成ClO和ClO等。实验室制备ClO2的反应原理：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4＝2ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。实验室用如图所示方法制备ClO2水溶液，下列说法不正确的是 A．KClO3发生氧化反应 B．反应过程中需持续通入N2 C．乙装置应置于冰水浴中 D．丙装置用于吸收ClO2尾气 【问题解决3】 1．（2024·泰州期末）氯的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。下列说法正确的是 A．装置Ⅰ中可将KMnO4换成MnO2 B．装置Ⅱ洗气瓶中用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中的少量HCl C．装置Ⅲ中反应的离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O D．装置Ⅴ锥形瓶中用澄清石灰水来吸收尾气 2．二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知：ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体，具有强氧化性，请回答下列问题： （1）ClO2的制备及性质探究（如图所示）。 ①仪器a的名称为_________________，装置B的作用是____________________________________。 ②装置C用于制备ClO2，同时还生成一种酸式盐，该反应的化学方程式为__________________________________________。装置D中滴有几滴淀粉溶液，其作用是____________。 ③装置E用于吸收尾气，反应生成NaClO2，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________，氧化产物是____________。 2．粗略测定生成ClO2的量 实验步骤如下： a．取下装置D，将其中的溶液转入250 mL容量瓶，用蒸馏水洗涤D瓶2～3次，并将洗涤液一并转移到容量瓶中，再用蒸馏水稀释至刻度。 b．从容量瓶中取出25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.1000 mol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62—)，指示剂显示终点时共用去24.00 mL硫代硫酸钠溶液。 ①滴定至终点的现象是____________________________________。 进入装置D中的ClO2质量为____________，与C中ClO2的理论产量相比，测定值偏低，可能的原因是__________________________________________________________________。 以氯气制备为主线的性质探究实验 根据实验目的，明确实验原理，选择合适的试剂。设计实验装置，注意实验细节。 （2023·赣州教育联盟月考）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性。回答下列问题： 已知：3Cl2＋6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O （1）制备氯气的离子方程式为______________________________________，a中的试剂为____________。 （2）b中氧化剂和还原剂的质量比为____________。c中采用冰水浴冷却的目的是_______________________________________________________________，该反应的化学方程式是__________________________________________。 （3）d的作用是吸收多余的氯气，可选用试剂______（填字母）。 A．HCl B．NaCl C．NaOH D．Na2SO3 （4）少量KClO3和NaClO溶液分别滴加到1号和2号淀粉KI试纸上。1号试纸颜色不变，2号试纸变______色。可知该条件下KClO3的氧化能力____________（填“大于”或“小于”）NaClO。 （5）用制得的氯气做如图1的实验，向装有一瓶氯气的集气瓶中添加适量的蒸馏水，振荡，先利用注射器滴加NaOH溶液，再利用注射器滴加稀盐酸，用压强传感器测得集气瓶内的压强随时间变化的曲线如图2所示。下列说法正确的是______。 A．阶段①说明氯气溶于水，溶于水的氯气全部与水反应 B．阶段②的压强变小，该过程发生了氧化还原反应 C．阶段③发生反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋＝Cl2↑＋H2O D．若将Cl2换成CO2，所得的压强变化趋势与图2相似 1．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O下列说法不正确的是 A．CO2是氧化产物 B．H2C2O4在反应中被氧化 C．H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性 D．ClO2作水处理剂时，利用了其强氧化性 2．用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。Cl2可以与含水碳酸钠反应得到Cl2O气体和NaHCO3。下列说法错误的是 A．装置甲中每生成16.8 g碳酸氢钠同时生成标准状况下2.24 L Cl2O B．装置乙中盛装的是浓硫酸 C．将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开K2关闭K1 D．装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性 3．（2023·河北石家庄高三校联考期中）化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性，受热易分解，可作漂白剂、食品消毒剂等，以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下图所示。 已知：消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。 下列说法错误的是 A．“母液”中溶质的主要成分是Na2SO4 B．相同质量ClO2的消毒能力是Cl2的2.5倍 C．“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D．“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率 4．用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I－形式存在)的工艺流程如右图： 下列说法正确的是 A．流程中①和④所得溶液中的I－浓度相等 B．若②和⑤中分别得到等量的I2，则消耗的n(Cl2)∶n(KClO3)＝1∶3 C．流程中④发生的离子反应： 2I2＋SO＋H2O＝4I－＋SO＋2H＋ D．制备10 mol I2，理论上需KClO3的质量约为408 g 5．便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2)，通过与空气作用释放低浓度二氧化氯(ClO2)杀菌消毒，从而起到防护效果。一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如下： 注：纯ClO2易分解爆炸，一般用空气稀释到10%以下。下列说法错误的是 A．溶解过程中可以用稀盐酸代替稀硫酸 B．氧化性：ClO＞ClO2＞H2O2 C．发生器中鼓入空气的主要目的是稀释ClO2以防爆炸 D．吸收塔中温度不宜过高，否则会导致H2O2分解 6．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，易溶于水，熔点为－59.5℃，沸点为11.0℃，浓度过高时易发生分解引起爆炸，制备二氧化氯溶液的装置如图： 下列说法正确的是 A．实验中氮气的作用就是将装置内的空气排出 B．装置B可以起到防止倒吸的作用 C．装置A发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 D．当看到装置C中导管液面上升时应减慢氮气的通入速率 7．一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示，反应Ⅰ中发生的反应为3NaClO3＋4SO2＋3H2O＝2ClO2＋Na2SO4＋3H2SO4＋NaCl，下列说法中不正确的是 A．反应Ⅱ中H2O2作还原剂 B．产品中含有SO42－、Cl－ C．NaClO2的漂白原理与SO2相同 D．实验室进行结晶操作通常在蒸发皿中进行 8．（2022·浙江高三专题练习）一氯胺(NH2Cl)是重要的水消毒剂，某兴趣小组实验室模拟制备一氯胺并测定其含量实验如下： 实验一：制备NaClO溶液(实验装置图所示) 连接好装置，检查气密性后，加入药品，打开K1关闭K2，将装置I产生的气体通入装置II中制备NaClO溶液。 实验二：制备NH2Cl一段时间后，关闭K1打开K2，将装置III产生的气体也通入装置II中制备得到一氯胺(NH2Cl)。 实验三：测定一氯胺(NH2Cl)含量用移液管移取20.00mL实验后装置II中溶液，加入过量的碘化钾溶液，充分反应后，用0.100 mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定。 请回答： （1）实验一中用冰水浴控制温度的主要目的___________________________________________。 （2）请写出实验二制备NH2Cl的化学方程式_____________________________________________。 （3）关于一氯胺(NH2Cl)制备过程中下列说法正确的是__________。 A．实验一装置I中KMnO4可用MnO2代替 B．装置II中尾气处理管可以起防倒吸作用 C．实验二需控制NH3的用量，防止生成多氯胺等杂质 D．已知：NH2Cl在中性环境中易发生水解，其化学方程式为：NH2Cl＋H2O＝HCl＋NH2OH （4）在实验三滴定过程中使用到碱式滴定管(部分如图所示)，选出其正确操作并按顺序列出字母：蒸馏水洗涤→加入待装液3～5 mL→____→____→____→____→____→滴定____。 a．加液至“0”刻度以上2～3cm b．倾斜转动滴定管，使液体润湿滴定管内壁，挤压玻璃球，放液 c．调整至“0”或“0”刻度以下，静止1 min，读数 d．将滴定管尖端插入锥形瓶内约1 cm e．右手拿住滴定管使它倾斜30°，左手迅速打开活塞 f．橡皮管向上弯曲，挤压玻璃球a处，放液 g．橡皮管向上弯曲，挤压玻璃球b处，放液 h．橡皮管向上弯曲，挤压玻璃球c处，放液 达到终点时，消耗Na2S2O3溶液如表： 实验 消耗Na2S2O3溶液体积(mL) 第一次 4.98 第二次 4.73 第三次 5.02 已知：NH2Cl＋I－＋H2O→NH3•H2O＋OH－＋Cl－＋I3－，I3－I2＋I－，I2＋S2O32－→I－＋S4O62—(未配平)。 （5）判定达到滴定终点的现象是________________________________________。 （6）该溶液中一氯胺的物质的量浓度为____________。 9．（2023届江苏南通如皋期初）ClO2是一种高效消毒灭菌剂，可用于灭活新冠病毒。ClO2稳定性差，工业上可将ClO2转化为较稳定的NaClO2保存。一种由NaClO3制取NaClO2晶体的流程如下： NaClO3 已知高于60℃时，NaClO2易分解为NaClO3和NaCl。 （1）制C1O2．向用硫酸酸化的NaClO3中通入混有空气(起稀释作用)的SO2的气体，可制得C1O2气体。其他条件一定，若通入的SO2过量，所得ClO2的体积将减小，原因是______________________________________________。 （2）制NaClO2溶液。将一定量的ClO2通入NaOH和H2O2的混合溶液中，充分反应后可制得NaClO2溶液。由该反应可以比较反应物和产物中两种微粒的氧化性大小。碱性条件下，两种微粒的氧化性大小规律为_______＞_______。 （3）制NaClO2晶体。已知NaClO2的溶解度曲线如图所示。设计由质量分数为10%的NaClO2溶液(含少量NaOH)制取NaClO2·3H2O晶体的实验方案：_______。 （4）NaClO2晶体使用时，向其中加入盐酸，即可得到ClO2气体。已知反应产物中只有一种气体和一种盐，则消耗1molNaClO2，可生成ClO2的物质的量为_____________。 （5）ClO2还可将碱性废水中的CN－化为N2和CO32－，自身转化为Cl－。经测定，某冶炼废水中CN－含量为1040 mg·L－1，处理该废水10 m3，理论上需要通入标准状况下ClO2的体积为多少升？(写出计算过程)。 10．（2023·安徽芜湖统考二模）亚硝酰氯(NOCl，熔点－64.5℃，沸点－5.5℃)为黄色气体，遇水剧烈水解生成氮的两种氧化物和氯化氢，常用作有机合成中间体。实验室可由氯气与一氧化氮反应制备，其装置如图所示： 回答下列问题： （1）仪器a的名称为____________________。 （2）试剂X为____________________，D中使用冰盐浴而不用冰水浴的原因是________________________________________。 （3）尾气含有NO、Cl2、NOCl，某同学建议用NaOH溶液进行尾气处理。 ①无水CaCl2的作用是________________________________________。 ②写出NaOH溶液吸收NOCl的化学方程式_______________________________________________。 （4）有同学认为NaOH溶液只能吸收Cl2和NOCl，不能吸收NO，经过查阅资料发现用KMnO4溶液可以吸收NO气体，并产生黑色沉淀，写出该反应的离子方程式____________________________________________________________。 （5）得的NOCl中可能含有少量NO2杂质，为测定产品纯度，进行如下实验：称取1.6375 g样品溶于50.00 mL。NaOH溶液中，加入几滴K2CrO4溶液作指示剂，用足量硝酸酸化的0.40 mol·L－1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液50.00 mL。(已知：Ag2CrO4为砖红色固体，Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.0×10－12) ①滴定终点的现象：当滴入最后半滴AgNO3标准溶液后，______________________________。 ②计算产品的纯度为__________%(保留1位小数)。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$