2.1 海水中的氯（9大题型专项训练） 化学沪科版2020必修第一册

2.1 海水中的氯 题型01 粗盐提纯 题型02 电解饱和食盐水 题型03 氯气的化学性质 题型04 氯水的成分及性质 题型05 氯水中的微粒变化曲线 题型06 漂白剂的制备及性质 题型07 氯及其化合物的用途 题型08 “价类”二维图 题型09 综合实验探究 题型01 粗盐提纯 1. 古法制盐： 汉末《说文解字》中有记载：“古者宿沙初作煮海盐。”《天工开物》中详细记载了海盐的生产过程——把海水引入盐田，利用日光、风力来蒸发浓缩海水，并进一步使食盐结晶出来，这种方法叫做盐田法。 2. 粗盐中的杂质及去除方法： （1） 粗盐中的泥沙等难溶性杂质可以通过过滤除去； （2） 粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42— 等可溶性杂质，可加入某些化学物质使其生成沉淀，再过滤除去。 3. 粗盐的提纯流程 注意除杂试剂的加入顺序：先加氯化钡，后加碳酸钠，用碳酸钠除去过量的Ba2+。 4. 装置 溶解 过滤 蒸发结晶 【典例1】一般粗盐的提纯有两种方法：①物理方法要经过 、过滤、 等步骤；②化学方法则是在溶液中加入、和以除去、和，则加入试剂的顺序正确的是 。 A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 【答案】 溶解 蒸发结晶 BD 【详解】粗盐提纯的物理方法是先将粗盐溶解，过滤除去不溶性杂质后再蒸发结晶；若除去粗盐中可溶性的杂质离子，可通过加入、和等试剂，试剂加入顺序要求是：必须在前加入，以确保过量的可用后加入的将其形成沉淀以除去，HCl最后加入，以除去过量的和，答案选BD。 【变式1-1】实验室提纯粗盐时，将粗盐溶于水后，先除去泥沙等难溶性杂质，再除去Ca2+、Mg2+、SO等可溶性杂质。 (1)除去难溶性杂质的核心实验操作名称是 。 (2)为了除去可溶性杂质，依次加入稍过量的NaOH溶液、 溶液和 溶液，加热至70℃左右约2 min，冷却后过滤，得到的沉淀有BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3和 。 【答案】(1)过滤 (2) 氯化钡 碳酸钠 碳酸钡 【详解】（1）分离难溶性固体和液体的操作叫做过滤； （2）NaOH溶液中氢氧根离子能与镁离子反应产生氢氧化镁沉淀，除去镁离子，氯化钡溶液中钡离子能与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，除去硫酸根离子，碳酸钠溶液中的碳酸根离子能与钙离子和钡离子反应生成碳酸钙沉淀和碳酸钡沉淀，除去钙离子和多余的钡离子，过滤得到的滤渣中含有氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡。 【变式1-2】工业电解饱和食盐水模拟装置的结构如图所示： (1)实际生产中使用的盐往往含有一些杂质，在电解食盐水之前，需要提纯食盐水。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量的盐酸④加过量的Na2CO3溶液⑤加过量的BaCl2溶液，操作正确的顺序是___________(选填字母) A．①④②⑤③ B．⑤②④①③ C．②④⑤①③ D．⑤②④③① (2)工业上用两种电解产物在如图合成塔中合成氯化氢，A处通入 ，B处通入 ，后将氯化氢溶于水中即可得到盐酸，其电离方程式为 。 【答案】(1)B (2) 氢气 氯气 HCl=H++Cl- 【详解】（1）用碳酸钠溶液除去Ca2+，用NaOH溶液除去Mg2+，用BaCl2溶液除去，为了彻底除去杂质离子，需要加稍过量的除杂试剂，所以需要后加的除杂试剂能除去前面加入的过量的除杂试剂，所以需要用后加的碳酸钠溶液除去前面加入的过量的BaCl2，即BaCl2溶液必须在Na2CO3溶液的前面，在过滤后加入适量的盐酸，以除去前面加的过量的NaOH和Na2CO3，故选B。 （2）为了能将氯气包围，使氯气充分反应，减小环境污染，故A处通氢气，B处通氯气，氯化氢溶于水后完全电离，电离方程式为：HCl=H++Cl-；答案为：氢气或H2；氯气或Cl2；HCl=H++Cl-。 【变式1-3】粗盐中含可溶性杂质、、等和难溶性杂质泥沙等，提纯流程图如图。 (1)有关说法错误的是___________； A．步骤与的顺序可调换 B．步骤除杂所加的试剂为稀盐酸 C．“过滤”后的滤液中含有的主要杂质为Na2CO3 D．通常用余热蒸干溶液制得固体 (2)操作的名称 ；操作生成的沉淀的化学式为 ； (3)电解饱和食盐水装置如图所示。 ①总反应的化学方程式为 。 ②向两极各加入紫色石蕊溶液，极附近溶液呈 色。是 极。 【答案】(1)C (2) 溶解 CaCO3、BaCO3 (3) 蓝 阳 【分析】粗盐加水溶解，加氯化钡溶液硫酸钡沉淀除，加氢氧化钠溶液形成氢氧化镁沉淀除，加碳酸钠生成碳酸钙、碳酸钡沉淀除和氯化钡，过滤出沉淀，滤液中加盐酸除氢氧化钠、碳酸钠，蒸发结晶得精盐。 【详解】（1）A. 加氢氧化钠的目的是除，加碳酸钠的目的是除和氯化钡，步骤与的顺序可调换，故A正确； B. “滤液”中含有杂质氢氧化钠、碳酸钠，步骤加稀盐酸除氢氧化钠、碳酸钠，故B正确； C. “过滤”后的滤液中含有的主要杂质为Na2CO3、NaOH，故C错误； D. 蒸发结晶，通常用余热蒸干溶液制得固体，故D正确； 选C。 （2）操作是加水溶解粗盐，操作的名称溶解；碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，操作加碳酸钠，生成的沉淀的化学式为CaCO3、BaCO3； （3）①用惰性电极电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠，总反应的化学方程式为 。 ②B与电源负极相连，B是阴极，阴极反应式为，向两极各加入紫色石蕊溶液，极附近溶液呈蓝色。A是阳极，电极反应式为。 题型02 电解饱和食盐水 1. 电解饱和食盐水： 实验装置如图所示——采用惰性电极（如石墨等），直流电源 阴极：与电源负极相连的电极 阳极：与电源正极相连的电极 现象：阴极产生无色气体，燃烧产生淡蓝色火焰 ，阴极区溶液变为粉红色；阳极产生黄绿色气体，能使淀粉碘化钾溶液变蓝。 Cl2＋2KI = 2KCl + I2 总反应：2NaCl＋2H2O 2NaOH ＋ Cl2↑＋ H2↑ 2Cl－＋2H2O 2OH－＋ Cl2↑＋ H2↑ 阳极的电极反应式： 2Cl－ — 2e－ = Cl2↑ 阴极的电极反应式： 2H2O + 2e－ = H2↑+ 2OH－ 2. 氯碱工业：工业上用电解饱和食盐水的方法制备氯气、氢气和烧碱。 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，Cl－、OH－离子和气体不能通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 离子交换膜的作用： a、 防止氢气和氯气混合； b、 避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量。 【典例2】工业通过电解饱和食盐水制备氯气。 (1)写出化学反应方程式 。 (2)产生氯气的电极为 极；可用 检验氯气(填试剂名称)。检验另一电极附近溶液中产物，可选用 (填试剂名称)。 (3)氯气在氢气中剧烈燃烧，火焰呈 色；工业上利用该反应原理制备 (填物质名称)。 【答案】(1)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ (2) 阳 湿润的淀粉碘化钾试纸 酚酞 (3) 苍白色 盐酸 【详解】（1）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气、氢气，化学反应方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑； （2）电解饱和食盐水时，阳极电极反应式：，阴极电极反应式：，因此氯气在阳极生成，可以湿润的淀粉碘化钾试纸检验，阴极有NaOH生成，可以用酚酞检验； （3）氯气在氢气中剧烈燃烧，，火焰呈苍白色色；工业上利用该反应原理制备盐酸。 【变式2-1】下列能验证电解饱和食盐水溶液(含酚酞)产物的装置是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】电解饱和食盐水，阳极生成氯气、阴极生成氢气和氢氧化钠，用淀粉碘化钾溶液检验氯气，用向下排空气法收集氢气。 【详解】A．A装置左侧为阳极，阳极生成氯气，不能用向下排空气法收集氯气，右侧是阴极，阴极生成氢气，NaOH溶液不能检验氢气，故A错误； B．B装置右侧为阳极，阳极生成氯气，NaOH 溶液不能检验氯气，只能吸收氯气，故B错误； C．由电子流动的方向可知，装置C中左边为阳极，阳极生成氯气，不能用向下排空气法收集氯气，右侧是阴极，阴极生成氢气，淀粉碘化钾溶液不能检验氢气，故C错误； D．装置D中左边是阴极，产生H2；右边是阳极，产生Cl2，用淀粉碘化钾溶液检验氯气，D正确； 选D。 【变式2-2】工业氯气通过电解饱和食盐水制得 (1)图(1)中，铁棒作 极，电极反应式是 。 (2)检验导管b出来的气体可以用 ，反应的化学方程式是： ；电解饱和食盐水的化学反应方程式为 。 (3)图(1)方法制得的固体烧碱中可能混有少量NaCl，请写出检验是否混有NaCl的实验方法： 。 (4)下列关于图(2)的说法正确的是_______。 A．A与C、B与D溶质相同 B．A、B通入的均为浓溶液 C．理论上NaCl利用率可达100% D．图(2)是负离子交换膜法示意图 (5)工业上利用与反应制盐酸时使用过量的，理由是 。 A．氯气有毒 B．氯气可溶于水 C．氢气密度小 【答案】(1) 阴 (2) 湿润的淀粉碘化钾试纸 (3)取少量固体于试管中加水溶解，加入足量硝酸酸化，再加硝酸银溶液，若出现白色沉淀，证明混有NaCl，若没有明显现象，证明没有混有NaCl； (4)AC (5)A 【详解】（1）铁棒与外接电源负极相连作阴极，石墨棒与外接电源正极相连作阳极，电解饱和食盐水，阴极反应式为：； （2）石墨棒作阳极，阳极生成氯气，可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，反应的化学方程式是：；电解饱和食盐水的化学反应方程式为； （3）取少量固体于试管中加水溶解，加入足量硝酸酸化，再加硝酸银溶液，若出现白色沉淀，证明混有NaCl，若没有明显现象，证明没有混有NaCl； （4）根据钠离子移向，可知右侧为阴极，左侧为阳极，左侧A通入氯化钠浓溶液，Cl-失电子生成氯气，为保证电荷守恒，钠离子通过阳离子交换膜移向右侧，左侧流出稀氯化钠溶液，右侧进入氢氧化钠稀溶液，阴极放氢生碱，右侧流出氢氧化钠浓溶液，据此分析； A．根据分析，A与C溶质为氯化钠，B与D溶质是氢氧化钠，A正确； B．A通入的为浓溶液，B通入为稀溶液，B错误； C．理论上NaCl可以完全反应，利用率可达100%，C正确； D．根据分析，图(2)是阳离子交换膜法示意图，D错误； 故选AC。 （5）工业上利用与反应制盐酸时使用过量的使氯气反应完全，理由是氯气有毒，尾气处理会增加成本，故选A。 【变式2-3】完成下列问题 (1)电解饱和食盐水的化学方程式是 。 (2)电解饱和食盐水的实验中，检验阳极产物的方法是 。 【答案】(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (2)使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝或使淀粉碘化钾溶液变蓝 【详解】（1）电解饱和食盐水生产成氢氧化钠、氯气和氢气，化学方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑； （2）电解饱和食盐水的实验中，阳极产物为氯气，检验方法：使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝或使淀粉碘化钾溶液变蓝。 题型03 氯气的化学性质 氯气的物理性质： 颜色 气味 状态 密度 熔点 沸点 溶解性 毒性 黄绿色 刺激性 气体 比空气大 -101℃ -34.6℃ 1体积水溶解2体积Cl2 有毒 闻氯气的方法：扇闻法 氯气的化学性质：∆ 1. 与金属单质反应 2 Na + Cl2 = 2HCl 现象：黄色火焰，生成白烟 ∆ 2 Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 现象：生成棕褐色的烟∆ Cu + Cl2 = CuCl2 现象：生成棕黄色的烟点燃/光照 2. 与非金属单质反应 Cl2 + H2 = 2HCl 现象：氢气可以在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾。 氢气与氯气混合，光照可发生爆炸。 3. 与水反应Cl2 + H2O ⇌ HCl+ HClO 4. 与碱反应Cl2+ NaOH = NaCl + NaClO + H2O 5. 氯气的用途：氯气可用于自来水杀菌消毒、制盐酸、制漂白液、制漂白粉等。 【典例3】下列实验或制法描述正确的是 A．在中燃烧安静，瓶口产生白烟 B．工业上将通入澄清石灰水中制漂白粉 C．钠在氯气中燃烧产生黄色烟 D．工业上采用在中燃烧生成 【答案】D 【详解】A．H2在Cl2中安静燃烧，发出苍白色火焰，生成氯化氢，氯化氢和空气中水蒸气形成酸雾，故瓶口产生白雾，A错误； B．工业上将通入石灰乳中制取漂白粉，而不是石灰水，B错误； C．钠在氯气中燃烧产生氯化钠，为白色烟，C错误；   D．氢气和氯气燃烧生成氯化氢，工业上采用在中燃烧生成，D正确； 故选D。 【变式3-1】下列关于氯气的叙述不正确的是 A．氯气可以用于自来水的杀菌、消毒 B．氯气可以使湿润的有色布条褪色，说明氯气具有漂白性 C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰 D．向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠，利用了氯气有毒和密度比空气大的性质 【答案】B 【详解】A．氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性，可以用于自来水的杀菌、消毒，A正确； B．氯气溶于水生成的次氯酸具有强氧化性，可以使湿润的有色布条褪色，氯气不具有漂白性，B错误； C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，现象是苍白色火焰，C正确； D．氯气有毒且密度比空气大，故向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠，D正确； 故选B。 【变式3-2】下列关于氯气的叙述正确的是 A．通常情况下氯气呈黄绿色，有刺激性气味，极易溶于水 B．红热的铜丝可以在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟 C．氯气能够杀菌，常用于居室消毒 D．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰 【答案】B 【详解】A．通常情况下氯气呈黄绿色，有刺激性气味，能溶于水，故A错误； B．红热的铜丝可以在氯气中燃烧，发生反应，产生棕黄色的烟，故B正确； C．氯气能够杀菌，但有毒，不能用于居室消毒，故C错误； D．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧生成氯化氢，发出苍白色火焰，故D错误； 故选B。 【变式3-3】氯气可用于制备氯化铝。已知氯化铝不宜与水接触，178℃升华。将电解饱和食盐水产生的混合气体通入下图所示装置制备少量无水氯化铝。 (1)装置C和F的作用是 。 (2)D装置中反应的化学方程式： 。 (3)装置G中所盛试剂为 ，其作用是 。 (4)有人认为利用此装置制备无水AlCl3非常危险，请简述理由 。 【答案】(1)吸收水蒸气，防止氯化铝水解 (2)2Al+3Cl22AlCl3 (3) NaOH溶液 吸收Cl2尾气，防止污染空气 (4)Cl2、H2混合气体在D处加热时易引起爆炸 【分析】电解饱和食盐水产生的混合气体为Cl2和H2，还混有少量水蒸气，氯化铝与水接触易发生水解，所以装置C用于干燥混合气，C中应盛有浓硫酸；在D装置中，Cl2与Al反应制取AlCl3，但H2也能与Cl2发生反应，且易引起爆炸；装置E用于收集AlCl3固体，装置G用于吸收Cl2尾气，防止污染环境，所以装置F的作用是阻止G中产生的水蒸气进入装置E中，F装置内也应盛有浓硫酸。 【详解】（1）装置C和F用于阻止水蒸气与无水AlCl3接触，其作用是：吸收水蒸气，防止氯化铝水解。 （2）D装置中，Al与Cl2在加热条件下发生反应，生成氯化铝，化学方程式：2Al+3Cl22AlCl3。 （3）装置G用于吸收氯气，则所盛试剂为NaOH溶液，其作用是：吸收Cl2尾气，防止污染空气。 （4）Cl2中混有H2，加热时会发生剧烈反应，利用此装置制备无水AlCl3非常危险，理由：Cl2、H2混合气体在D处加热时易引起爆炸。 【点睛】工业制盐酸时，将点燃的H2放在Cl2中燃烧，然后将产物溶于水。 题型04 氯水的成分及性质 1.液氯：纯净物，液态的氯；保存于钢瓶。 2.氯水：混合物，新制氯水中的微粒有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-；保存于棕色试剂瓶。 久置的氯水主要成分为盐酸。 3.氯气与水反应：Cl2 + H2O ⇌ HCl+ HClO 4.次氯酸：弱酸；具有强氧化性，能够漂白杀菌消毒；光照 但是，次氯酸不稳定，见光易分解，2HClO = 2HCl + O2↑。 5.注意：干燥的氯气不能漂白，氯水因含有HClO而可以漂白。 【典例4】(双选）下列关于液氯和氯水的叙述正确的是 A．液氯和氯水均有酸性 B．液氯无色，氯水呈黄绿色 C．液氯和氯水均具有强氧化性 D．液氯是纯净物，而氯水是混合物 【答案】CD 【详解】A．液氯是液态氯气，不能电离出自由移动的氢离子，所以没有酸性，氯水中含有盐酸和次氯酸，所以有酸性，故A错误； B．液氯和氯水中都含有氯气，所以都呈黄绿色，故B错误； C．液氯中含有氯气分子，氯水中含有氯气分子、次氯酸分子，所以都具有氧化性，故C正确； D．液氯中只含液态氯气，氯水中含有盐酸、次氯酸、水、氯气，所以液氯是纯净物，氯水是混合物，故D正确； 故选：CD。 【变式4-1】关于新制氯水与久置氯水的说法，正确的是 A．颜色相同 B．都能使有色布条褪色 C．加硝酸银都有白色沉淀 D．新制氯水的酸性比久置氯水强 【答案】C 【分析】新制氯水中含有氢离子、氯离子、次氯酸分子、氯气分子、氢氧根离子、水分子七种微粒，但是久置的氯水最终变成稀盐酸； 【详解】A．新制氯水中含有氯气分子呈黄绿色，但是久置氯水中不含氯气分子，为无色溶液，颜色不一样，A错误； B．新制氯水中含有次氯酸分子，具有漂白性，但是久置氯水中不含次氯酸，无漂白性，B错误； C．新制氯气中含有盐酸，久置氯水的主要成分为盐酸，都具有酸性，但久置的氯水的酸性强，C正确； D．久置的氯水中弱酸次氯酸最终变成强酸盐酸，导致酸性增强，D错误； 故选C。 【变式4-2】新制氯水中含有多种成分，现有四支盛有新制氯水的试管，分别进行下列操作，所对应的实验现象及得出的推论均正确的是 选项 操作 实验现象 推论 A 往试管内滴加酚酞溶液 溶液变红 新制氯水中含有 B 观察溶液颜色 溶液呈黄绿色 新制氯水中含有 C 往试管内滴加品红(一种色素)溶液 溶液先变红后褪色 具有漂白性 D 往试管内滴加溶液 有气泡产生 酸性： A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．氯水中含有次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以氯水不能使酚酞变红，A错误； B．氯气为黄绿色气体，新制氯水呈黄绿色，说明氯水中含有氯气分子，B正确； C．氯气不具有漂白性，具有漂白性的为氯水中的次氯酸，C错误； D．氯水中含有盐酸，盐酸的酸性大于碳酸，所以有气泡产生是因为氯水中含有盐酸，不能根据有气泡产生的现象判断与的酸性强弱，D错误； 故选B。 【变式4-3】氯水是一种环境消毒剂，在生活中有着广泛的应用。氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，某实验小组为了探究氯水的性质，让氯水分别与如图四种物质发生反应，请进行下列填空(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。 (1)能证明氯水具有漂白性的是 (填“a”“b”“c”或“d”)。 (2)c过程中的现象是 ，过程中反应的离子方程式为 。 (3)b中的现象是 。 (4)久置的氯水变为 。 (5)实验室保存饱和氯水的方法是 。 (6)化学研究小组发现在强光照射下新制氯水中产生细小气泡，且浅黄绿色逐渐消失，请预测气泡的成分___________。 A．O2 B．Cl2 C．H2 D．N2 【答案】(1)d (2) 生成白色沉淀 Cl-+Ag+=AgCl↓ (3)有气泡产生 (4)盐酸 (5)阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存 (6)A 【分析】氯气溶于水，部分氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，氯水中含有氯气、次氯酸分子，含有氢离子、次氯酸根离子、氯离子、极少量氢氧根离子，次氯酸具有漂白性，次氯酸受热分解生成氯化氢和氧气，据此解答。 【详解】（1）氯气溶于水，部分氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，d的现象是溶液先变红，后褪色，故根据d的现象证明氯水具有漂白性； （2）c过程是氯水中的HCl和AgNO3反应的过程，生成氯化银白色沉淀，反应的离子方程式为； （3）氯水中含有盐酸，b过程是盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠和水、二氧化碳，现象是有气泡产生； （4）次氯酸不稳定受热分解生成氯化氢和氧气，化学方程式为，所以久置的氯水变为盐酸； （5）氯水中含有次氯酸分子，次氯酸分子不稳定受热或者见光分解，所以应在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存； （6）氯气和水反应方程式为，次氯酸见光易分解，所产生的气泡为氧气，答案选A。 题型05 氯水中的微粒变化曲线 新制氯水：有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO- 七种微粒 久置氯水：有H+、Cl-、H2O，即盐酸。因为次氯酸不稳定，分解，促使氯气继续与水反应，最终溶液变为盐酸。 【典例5】某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下列图像变化最不可能是其检测结果的是 (电导率是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值)。 【答案】图3 【详解】新制饱和氯水中存在平衡：①、②，HClO不稳定分解：，氧气体积分数不断增大，而随着HClO的分解，水中的平衡会正向移动，最终会变为盐酸，溶液pH不断减小，溶液中氯离子、氢离子浓度逐渐增大，溶液的导电能力与离子浓度成正比，导电能力增强； 图像变化最不可能是其检测结果的是图3。 【变式5-1】久置的氯水会失去漂白性，溶液由黄绿色变为无色。为探究氯水失效的原因，进行实验。用强光照射盛有氯水的密闭广口瓶，并用传感器测定广口瓶中数据，得到如下曲线： (1)结合化学用语，解释以上两图曲线变化的原因 。 (2)若在上述整个实验过程中测定溶液的，的变化是 。 【答案】(1)光照条件下HClO分解生成HCl和O2，2HClO2HCl+O2↑，导致氧气体积分数增大，同时有HCl生成，氯离子浓度也增大 (2)减小 【详解】（1）氯水中含有HClO，光照条件下HClO分解生成HCl和O2，2HClO2HCl+O2↑，导致氧气体积分数增大，同时有HCl生成，氯离子浓度也增大。 （2）HClO为弱酸，不完全电离，HClO分解生成的HCl为强酸，完全电离，因此实验过程中氢离子浓度增大，pH减小。 【变式5-2】某兴趣小组利用数字化实验探究氯水的性质：强光照射氯水，传感器记录一系列物理量随着时间的变化过程，得到以下图像，其中不合理的是 。 A． B． C． 【答案】B 【详解】氯气和水反应生成次氯酸，即，当强光照射氯水，次氯酸分解生成氯化氢和氧气，反应为，因此溶液中氢离子浓度增大，pH减小，氯离子浓度增大，O2体积分数增大，因此不合理的是B。 【变式5-3】氯水的浓度对自来水杀菌消毒有一定的影响。一定温度下，将Cl2缓慢通入水中，当通入的Cl2体积为V1时达到饱和，溶液中c(H+)变化如下图中曲线。下列说法正确的是 A．V1后再通入Cl2，溶液中c(H+)变化如曲线b B．V1后进行光照，溶液中c(H+)变化如曲线c C．V1后升温，溶液中c(H+)变化如曲线a D．V1前后始终c(Cl-)>c(ClO-) 【答案】D 【详解】A．当通入的Cl2体积为V1时达到饱和，再通入氯气，溶液中氢离子浓度不变，对应曲线a，故A项错误； B．将饱和氯水光照，次氯酸分解生成HCl，氢离子浓度增大，对应曲线b，故B项错误； C．在饱和氯水升温，氯气溶解度变小，氢离子浓度变小，对应曲线c，故C项错误； D．根据氯气与水反应的特点可知，V1前后溶液中存在：c(Cl-)=c(HClO)+c(ClO-)，因此c(Cl-)>c(ClO-)，故D项正确； 故本题选D。 题型06 漂白剂的制备及性质 1.漂白液的制备：Cl2+ NaOH = NaCl + NaClO + H2O，这也是84消毒液的制备原理。 有效成分： NaClO 2.漂白粉的制备：2Cl2+2 Ca(OH)2 = CaCl2 +Ca(ClO)2 + H2O 工业上选用冷的石灰乳进行制备。 主要成分：CaCl2、Ca(ClO)2 、Ca(OH)2 有效成分：Ca(ClO)2 3.漂白粉漂白的原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ +2HClO 4.漂白粉失效的原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO光照 2HClO = 2HCl + O2↑ 因此，漂白粉要密封保存，不能暴露在空气中。 5.“84”消毒液与洁厕灵（主要成分HCl）不能混用的原因：Cl– + ClO– + 2H+ = Cl2↑+ H2O 6.二氧化氯（ClO2）：有刺激性气味的黄绿色气体，是新一代绿色消毒剂。 7.新的自来水消毒剂：如二氧化氯（ClO2）、臭氧等。 【典例6】将氯气通入NaOH溶液中可得到生活中常见的“84消毒液”。此外，酒精也是生活中常见的消毒剂。 (1)84消毒液有效成分的化学式为 ，属于 。 A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物 (2)84消毒液因具有较强的氧化性而能杀死病菌，但将酒精和84消毒液混合使用，二者的消毒效果均会降低。由此可推测酒精具有一定的 。 A．氧化性 B．还原性 (3)在制备“84消毒液”的过程中，若反应温度过高会发生副反应生成NaCl、NaClO3，写出该副反应的离子反应方程式。 。 【答案】(1) NaClO C (2)B (3) 【详解】（1）84消毒液是向NaOH溶液中通入Cl2制得，其有效成分是NaClO。NaClO由钠离子和次氯酸根离子组成，属于盐。 （2）84消毒液因具有较强的氧化性而能杀死病菌，将酒精和84消毒液混合使用，二者的消毒效果均会降低，说明发生了化学反应。氧化性物质一般会和具有还原性的物质发生反应，所以可以推测酒精具有一定的还原性，选B。 （3）氯气和氢氧化钠溶液高温生成NaCl、NaClO3，离子方程式为。 【变式6-1】某化工厂用氯气与石灰乳生产漂白粉。 (1)制备漂白粉的化学方程式是 。 (2)漂白粉需“避光保存于阴凉处”是因为漂白粉的有效成分与空气中的CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。 【答案】(1)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (2)Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3 +2HClO 【详解】（1）工业上用石灰乳和氯气反应生产漂白粉，反应生成氯化钙、次氯酸钙和水：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 （2）漂白粉有效成分次氯酸钙与空气中CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸，同时生成碳酸钙，化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3 +2HClO。 【变式6-2】大地震过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一，漂粉精是常用的消毒剂。 (1)工业上制取漂粉精的原理为 (用化学方程式表示) (2)漂粉精暴露在空气中易失效的主要原因是 、 (用化学方程式表示) (3)浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O，用贮存很久的漂粉精和浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是 。 【答案】(1) (2) Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3 2HClO2HCl+O2↑ (3)CO2、HCl和水蒸气 【详解】（1）工业上制取漂粉精的原理为氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的化学方程式为，故答案为：； （2）漂粉精暴露在空气中易失效是因为碳酸的酸性强于次氯酸，漂粉精溶液中的有效成分次氯酸钙与空气中的二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸钙沉淀，反应生成的次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气，导致漂粉精失效，有关化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3、2HClO2HCl+O2↑，故答案为：Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3；2HClO2HCl+O2↑； （3）贮存很久的漂粉精可能含有碳酸钙，所以用贮存很久的漂粉精和浓盐酸反应制得的氯气中可能含有碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳气体、挥发出的氯化氢气体和水蒸气，故答案为：CO2、HCl和水蒸气。 【变式6-3】洁厕灵和84消毒液混合使用非常危险，在短时间内会产生大量氯气，为防止吸入Cl2而引起中毒，可用浸透某物质溶液的毛巾捂住口鼻，该物质可能是 A．NaHCO3 B．NaCl C．NaOH D．浓盐酸 【答案】A 【分析】氯气与水反应生成HCl和HClO。 【详解】A．碳酸氢钠溶液能与HCl反应，可防止吸入氯气中毒，A正确； B．氯化钠溶液不能吸收氯气与水反应的产物，没有作用，B错误； C．氢氧化钠溶液腐蚀皮肤，不能选用，C错误； D．浓盐酸腐蚀皮肤，也不能吸收氯气与水反应的产物，不能选用，D错误； 故选A。 题型07 氯及其化合物的用途 氯气的用途：氯气主要应用领域为水处理消毒、化工生产，制造盐酸、漂白液和漂白粉等，可生产有机溶剂、PVC原料、农药、染料和药品等。工业消毒与杀菌，如医疗器械灭菌、食品加工设备消毒。 次氯酸及其盐：漂白、杀菌、消毒。次氯酸盐比次氯酸稳定，便于保存；使用时能够生成次氯酸。 二氧化氯：用于杀菌消毒，环保、灭藻、漂白、保鲜、除臭等，是安全高效消毒剂。 氯酸钾：实验室制氧气。 【典例7】工业上与氯气用途无关的是 A． 消毒杀菌 B．制漂粉精 C．制盐酸 D．制次氯酸 【答案】D 【详解】A．氯气与水反应生成次氯酸，可用于自来水消毒，故A正确； B．氯气与氢氧化钙反应生成漂白粉，工业上用于制备漂粉精，故B正确； C．氢气与氯气点燃生成氯化氢，工业上用于制备盐酸，故C正确； D．制次氯酸的原理是用次氯酸盐与较强酸反应制得，故D错误； 答案选D。 【变式7-1】下列物品的俗名、有效成分和用途都正确的是 A．漂白粉，有效成分，做消毒剂 B．小苏打，，做发酵粉 C．碱石灰，，做干燥剂 D．明矾，，杀菌消毒 【答案】B 【详解】A．漂白粉的有效成分是Ca (ClO)2，漂白粉可生成HClO，做漂白剂或环境消毒剂，故A错误； B．小苏打是碳酸氢钠，化学式为，受热分解可生成二氧化碳气体，可做发酵粉，故B正确； C．碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物，不是，故C错误； D．明矾，能在溶液中水解出氢氧化铝，可净水，不可杀菌消毒，故D错误； 答案选B。 【变式7-2】氯及其化合物在生产、生活中都有重要的用途，下列说法正确的是 A．新制氯水光照下容易分解产生，需用棕色瓶密封保存 B．电解氯化钠溶液可以得到金属钠和氯气 C．漂白粉比稳定，可露置在空气中长期保存 D．由和直接化合可制得 【答案】A 【详解】A．新制氯水中含有HClO，HClO受热分解生成氧气，故需用棕色瓶密封保存，故A正确； B．电解氯化钠饱和溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气，故B错误； C．漂白粉主要成分次氯酸钙可以与空气中的二氧化碳、水反应生成次氯酸，次氯酸受热易分解为HCl和氧气，所以漂白粉长期露置在空气中会变质，故C错误； D．氯气具有强氧化性与铁反应生成氯化铁，故D错误； 选A。 【变式7-3】下列有关氯及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是 A．盐酸呈酸性，可用于除铁锈 B．Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸 C．NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂 D．HClO具有强氧化性，可用作棉、麻的漂白剂 【答案】B 【详解】A．盐酸呈酸性，所以可以用盐酸除去铁锈，故A正确； B．Cl2与H2反应得到易溶于水的HCl，可用于工业制取盐酸，故B错误； C．NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂，故C正确； D．HClO具有强氧化性，可作漂白剂，可用作棉、麻的漂白剂，故D正确； 故答案为：B。 题型08 “价类”二维图 1. 氯的常见氧化物： ClO2——新型自来水消毒剂 Cl2O7——HClO4的酸酐 2. 氯的氢化物： 氯化氢HCl ，其水溶液称为盐酸（盐酸是混合物）。 3. 氯的常见含氧酸： 次氯酸HClO、氯酸HClO3、高氯酸HClO4 4. 氯的常见含氧酸盐 漂白剂NaClO、制氧气的KClO3 【典例8】利用如图可从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。下列变化不能通过一步反应直接实现的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】由图可知，a为氯化氢、b为次氯酸、c为次氯酸盐。 【详解】A．a为氯化氢，氯气和氢气点燃生成氯化氢，A不符合题意； B．c为次氯酸盐，氯气和氢氧化钠可以生成氯化钠和次氯酸钠，B不符合题意； C．b为次氯酸，c为次氯酸盐，次氯酸钠和二氧化碳、水能生成次氯酸，C不符合题意； D．b为次氯酸，次氯酸是比碳酸还弱的酸，不能一步生成二氧化碳，D符合题意； 故选D。 【变式8-1】氯元素的价类二维图如图所示，下列说法正确的是 A．物质a可由和b混合均匀后点燃得到 B．物质c是对应的酸性氧化物 C．物质d是漂白粉的有效成分 D．可溶性e中的负离子只用溶液即可检验 【答案】B 【分析】由价类二维图可知，a为HCl、b为Cl2、c为Cl2O7、d为HClO、e为含的盐，据此解答。 【详解】A．物质a为HCl，可由H2在Cl2中点燃得到，若将和混合均匀后点燃会爆炸，故A错误； B．物质c为Cl2O7，是对应的酸性氧化物，故B正确； C．物质d点为HClO，漂白粉的有效成分是次氯酸钙，故C错误； D．物质e对应的负离子为，可用硝酸银和稀硝酸检验，只用溶液不能排除其他离子的干扰，如，故D错误； 答案选B。 【变式8-2】价类二维图是以元素化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标的二维平面图像。如下图为氯元素价类二维图，据此回答下列问题： 1．根据化合价和物质类别写出有关物质的化学式：①、②、③ 、④ 、⑤、⑥。 2．已知属于酸性氧化物，写出与水反应的化学方程式： 。 【答案】1．ClO2 HClO 2．Cl2O+H2O=2HClO 【解析】1．根据价类二维图可知，③为氧化物，氯元素的化合价为+4价，则③为ClO2，④属于酸，氯元素的化合价为+1价，则④为HClO； 2．已知Cl2O属于酸性氧化物，Cl2O与水反应生成HClO，化学方程式：Cl2O+H2O=2HClO。 【变式8-3】“价-类”二维图是以元素为核心，从物质类别和化合价两个角度认识物质的性质及其转化关系，下图是含氯元素的价类二维图，试讨论以下问题： 1．1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。根据这一原理，写出实验室制备氯气的化学方程式 ，可选择的气体发生装置是 (填字母)，图中仪器X的名称是 。 2．图d烧杯中溶液是为了吸收未反应的，试剂Y可以选用的是_______。 A．NaOH浓溶液 B．浓硫酸 C．澄清石灰水 D．饱和食盐水 3．居家消毒时，不能将“84”消毒液(NaClO)与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，否则可能产生有毒气体 (填化学式)，原因是 (用化学方程式解释)。 4．二氧化氯()是一种新型自来水消毒剂，用代替对饮用水进行消毒可避免产生对人体有害的有机氯合物，能杀死水中的病菌，起到消毒的作用，是因为具有 (填“强还原性”或“强氧化性”)。 5．二维图中物质①常用于实验室制取，则①的化学式是 ；该物质完全反应后，分离实验所得混合物的方法和步骤如下，请补充完整：先在盛有混合粉末的烧杯中加入适量的水溶解；然后 、洗涤、干燥，得到；将所得溶液 、 ，即得到KCl固体(提示：KCl的溶解度随温度的升高而升高)。 【答案】1．MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O b 分液漏斗 2．A 3．Cl2 NaClO+2HCl=Cl2↑+H2O+NaCl 4．强氧化性 5． KClO3 过滤 蒸发浓缩 冷却结晶 【解析】1．实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水，制备氯气的化学方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；该反应是固液加热型，可选择的气体发生装置是b，仪器X的名称是分液漏斗； 2．氯气有毒，能和碱液反应，故为了防止污染，Y可以为浓氢氧化钠溶液吸收氯气，澄清石灰水中氢氧化钙浓度较小，不适合吸收氯气，故选A； 3．次氯酸钠具有强氧化性，和盐酸反应生成有毒气体Cl2，化学方程式为：NaClO+2HCl=Cl2↑+H2O+NaCl； 4．ClO2具有强氧化性，能使蛋白质变性而杀死水中的病菌，起到消毒的作用； 5．二维图中物质①为+5氯形成的盐，常用于实验室制取，则①为氯酸钾，化学式是KClO3；该物质充分反应后得到氯化钾和催化剂二氧化锰，KCl易溶于水，二氧化锰难溶于水，分离实验所得混合物的方法和步骤如下：先在盛有混合粉末的烧杯中加入适量的水溶解；然后过滤、洗涤、干燥，得到；已知KCl的溶解度随温度的升高而升高，将所得KCl溶液蒸发浓缩、冷却结晶，即得到KCl固体。 题型09 综合实验探究 与物质的转化： 实验装置的选择及实验安全： 注意安全标识；注意有毒气体应在通风橱中进行，并且实验设计中应采用密闭设备，如针管实验等，最后要有尾气处理。 【典例9】完成下列问题。 (1)在氯碱工业中，常用电解饱和食盐水的方法制备氯气。其使用的电解饱和食盐水的装置原理如图所示。电解饱和食盐水的离子方程式为 。 电解时，铁电极上生成的气体为 。 (2)天原化工厂是我国最早的民族氯碱化工企业之一、下列物质中，不是该厂产品的是___________。 A．纯碱 B．盐酸 C．食盐 D．漂白粉 (3)氯碱工业的衍生产品——二氧化氯(ClO2)被世界卫生组织(WHO)列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。以下关于二氧化氯的说法正确的是___________。 A．是强还原剂 B．其中氯元素的化合价为+4价 C．是强氧化剂 D．相对分子质量为67.5g/mol (4)将氯气持续通入紫色石蕊试液中，溶液颜色呈如图变化： 关于溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的判断正确的是___________。 A．H+、HClO、Cl2 B．H+、ClO-、Cl- C．HCl、ClO-、Cl- D．HCl、HClO、Cl2 (5)验证氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内，将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图)，用强光照射氯水，进行实验并采集数据，获得相关变化曲线。(溶液中，c(H+)越大，pH越小，溶液酸性越强)。 若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应，则如图中纵坐标不能表示的物理量是 A．氧气的体积分数 B．氯离子的浓度 C．氯水的pH 【答案】(1) H2 (2)C (3)BC (4)A (5)C 【详解】（1）电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠，反应的离子方程式为 。 电解时，铁电极是阴极，阴极氢离子得电子发生还原反应生成氢气，铁电极上生成的气体为H2。 （2）氯碱化工为电解饱和食盐水生成氢氧化钠和氢气和氯气，氢氧化钠可以用于制取纯碱、氢气氯气可以制取盐酸、氯气可以制取漂白粉；而食盐为原料，不是产品，选C； （3）A．ClO2为高效安全灭菌消毒剂，可知是强氧化剂而不是强还原剂，故A错误； B．ClO2中氧元素化合价为-2，则其中氯元素的化合价为+4价，故B正确； C．ClO2为高效安全灭菌消毒剂，可知是强氧化剂，故C正确； D．相对分子质量的的单位是1，ClO2相对分子质量为67.5，故D错误； 选BC。 （4）氯气和水生成盐酸和次氯酸，酸性物质使得石蕊试液变红使，次氯酸具有漂白性，溶液又褪色，过量的氯气使得溶液显黄绿色；导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的分别是H+、HClO、Cl2，故选A； （5）HClO在光照下发生分解反应生成盐酸和氧气，所以氧气体积分数增大、氯离子浓度增大，氢离子浓度增大、pH减小，所以图中纵坐标不能表示的物理量是氯水的pH，选C。 【变式9-1】海水中提取粗盐主要含有氯化钠，还含有少量的、和，不符合氯碱工业电解要求，因此必须经过精制。以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下： (1)操作②的名称是 ，实验室完成该操作中需要将圆形滤纸折叠处理，下列图示中不该出现的情形是 。 A． B． C． D． (2)除滤纸外，进行该操作所需仪器还有：铁架台(带铁圈)、烧杯、 。 (3)操作④的名称是 。 (4)在实验室中进行粗食盐水的精制时，为了除去粗食盐中的、、及泥沙，可将粗食盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量溶液 ⑤加过量溶液，其中正确的操作顺序是___________。 A．①④②⑤③ B．④①②⑤③ C．②⑤④①③ D．⑤②④①③ (5)电解饱和NaCl溶液的化学方程式 。 (6)用如下装置进行电解饱和食盐水(滴有少量酚酞)实验，现象正确的是___________。 A． B． C． D． (7)利用太阳能分解水(方法Ⅰ)或电解饱和食盐水(方法Ⅱ)均可制氢气，若要得到0.02mol ，则___________。 A．方法Ⅰ需光解0.72g B．方法Ⅱ需消耗0.02mol C．方法Ⅰ中还生成约个分子 D．方法Ⅱ中还生成448mL (8)下列有关氯气和有关氯的化合物的叙述中错误的是___________。 A．次氯酸不稳定，易分解，且是一种强氧化剂 B．氯气在常温下能与铁反应，故不能用铁罐存放液氯 C．钠在氯气中燃烧，生成白色的烟，产物是NaCl D．84消毒液的有效成分是NaClO (9)可直接用于杀菌消毒，但常常把氯气制成84消毒液、漂白粉，主要是为了 。 A．增强漂白能力和消毒作用 B．使它转化为较稳定物质，便于保存和运输 C．提高氯的质量分数，有利于漂白、消毒 【答案】(1) 过滤 D (2)漏斗、玻璃棒 (3)蒸发 (4)CD (5) (6)A (7)C (8)B (9)B 【分析】海水中提取粗盐主要含有氯化钠，还含有少量的、和，用化学沉淀法去除粗盐中的、和，所选试剂分别是碳酸钠溶液，氢氧化钠溶液和氯化钡溶液。Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，其作用除了除去Ca2+外，还要除去过量的Ba2+，过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠，故滤液中需加入盐酸，调节溶液的pH等于7，得到氯化钠溶液，经蒸发浓缩得到饱和食盐水，电解得到氢气、氯气和10%氢氧化钠溶液和16%氯化钠的混合溶液，进一步得到50%氢氧化钠溶液和氯化钠晶体； 【详解】（1）操作②用于分离沉淀和溶液，故名称是过滤，实验室完成该操作中需要将圆形滤纸折叠处理，下列图示中不该出现的情形是D，因为D出现了裂缝。 （2）过滤需要除滤纸外，还需要玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，则进行该操作所需仪器还有：铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗和玻璃棒。 （3）据分析，操作④的名称是蒸发。 （4）在实验室中进行粗食盐水的精制时，为了除去粗食盐中的、、及泥沙，可将粗食盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤  ②加过量的NaOH溶液  ③加适量盐酸  ④加过量溶液  ⑤加过量溶液，结合分析可知，其中正确的操作顺序是②⑤④①③或⑤②④①③； 选CD。 （5）电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气，化学方程式为。 （6）用如下装置进行电解饱和食盐水(滴有少量酚酞)实验，与电源正极相连的电极上产生氯气，与电源负极相连的电极上产生氢气和氢氧化钠溶液，则能使酚酞变红，根据化学方程式可知，氢气和氯气体积几乎相等，则现象正确的是A。 （7）利用太阳能分解水(方法Ⅰ)或电解饱和食盐水(方法Ⅱ)均可制氢气，若要得到0.02mol ，方法Ⅰ:，消耗0.02molH2O，生成0.01molO2，方法Ⅱ发生，若要得到0.02mol ，消耗0.04molH2O，同时得到0.02mol Cl2: A．方法Ⅰ需光解0.02mol× 18g/mol=0.36g，A错误；     B．方法Ⅱ需消耗0.04mol ，B错误； C． 0.01molO2的分子数为，则方法Ⅰ中还生成约个分子，C正确； D． 未指明标准状况，难以计算方法Ⅱ中还生成的体积，D错误； 选C。 （8）A．次氯酸不稳定，见光易分解生成氯化氢和氧气，是一种强氧化剂，故A正确； B．铁在氯气中燃烧，常温下不反应，因此能用铁罐存放液氯，故B错误； C．钠在氯气中燃烧生成氯化钠，现象是生成白色的烟，故C正确； D．漂白液的有效成分是NaClO，故D正确； 故选B。 （9）氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性可杀菌消毒，故Cl2可直接用于杀菌消毒，但次氯酸不稳定，利用把氯气制成漂白粉，利用把氯气制成84消毒液，次氯酸盐比较稳定，且比气体物质更容易保存和运输，因此常常把氯气制成84消毒液、漂白粉，主要目的是使它转化为较稳定物质，便于保存和运输，把氯气制成84消毒液、漂白粉，既不能增强漂白能力和消毒作用，又不能提高氯的质量分数，故合理选项是B。 【变式9-2】传统的生产自来水使用氯气或者漂白粉对自来水进行消毒，二氧化氯新型净水剂替代传统的净水剂对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。 在水处理过程中被还原为。 制备有以下两种方法： 方法一： 方法二： (1)方法一中表现 ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (2)方法二中被氧化的元素 ；标出电子转移的方向和个数 。 (3)若两种方法制备得到相同条件下相同体积的气体，则两种方法中消耗的还原剂质量之比是 。 (4)与均用作水处理剂，若它们中的氯元素均被还原为，则相同质量的是消毒效率的 倍(消毒效率：等质量两种物质所转移电子的物质的量之比)。 二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59℃，沸点为11.0℃，易溶于水.工业上用稍潮湿的和草酸在时反应制得.某学生用如下图所示的装置模拟工业制取及收集，其中A为的发生装置，B为的收集装置，C为尾气吸收装置。请回答下列问题： (5)A部分还应添加温水浴控制的温度，B部分还应补充什么装置： 。 (6)该装置按补充完整后，装置A、B、C中还有一处设计明显不合理的是 (填“A、B或C”)。 【答案】(1) 还原性和酸性 1∶1 (2) O (3)73∶ 34 (4)2.6 (5)冰水浴或盐冰浴 (6)C 【分析】工业上用稍潮湿的和草酸在时反应制得，A为的发生装置，的密度比空气大，B为的收集装置，由于ClO2的沸点只有11 ℃，为便于在B装置中收集ClO2，需在B外部补充低温冷却(如冰水浴或盐冰浴)装置以使ClO2液化或尽量减小其溶于水的损失，C装置中盛有NaOH溶液，为尾气吸收装置。 【详解】（1）中HCl的Cl元素部分由-1价上升到0价被氧化为Cl2，NaClO3中的Cl元素由+5价下降到+4价被还原为ClO2，因此HCl在该反应中表现还原性和酸性，且氧化剂(NaClO3)与还原剂(HCl)的物质的量之比为1∶1。 （2） 中H2O2的O元素由-1价上升到0价，Cl元素由+5价下降到+4价，故被氧化的元素为O，标出电子转移的方向和个数为：。 （3）若两种方法制得相同条件、相同体积的(即相同物质的量)，则： 方法一：，每生成2 mol 需要2 mol作还原剂的HCl，n(HCl)=2mol×36.5g/mol=73 g； 方法二：，每生成2mol 需要1 mol H2O2，1molH2O2质量约为34 g，故质量比为73∶ 34。 （4）若Cl2和ClO2中的氯元素均被还原为Cl⁻，Cl2中每个Cl原子由0变为−1，每1 mol  Cl2转移2 mol e-，Cl₂的摩尔质量为71g/mol。ClO2中Cl为+4，变为−1时每1 mol  ClO2转移5 mole-；ClO2的摩尔质量约为67.5 g/mol，则相同质量的是消毒效率的 相同质量的ClO2比Cl2的“消毒效率”约=2.6倍。 （5）由于ClO2的沸点只有11 ℃，为便于在B装置中收集ClO2，需在B外部补充低温冷却，如冰水浴或盐冰浴装置以使ClO2液化或尽量减小其溶于水的损失。 （6）装置补充完善后，尚有一处明显不合理之处在于C装置：图中仅给C瓶单孔塞，没有排气口，尾气不能顺利通过。 【变式9-3】铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下： (氯化铁)熔点为，沸点为；易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。 (氯化亚铁)熔点为，易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氩来生产无水氯化亚铁。 某化学活动小组用如图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。 (1)在装置A中，用与浓盐酸反应制取氯气，请配平发生反应的方程式： 。 _______KMnO4=_______HCl(浓)=_______MnCl2+_______KCl+_______+_______ (2)导管a的作用是 。 (3)D中装的药品是碱石灰，其作用是 。 (4)取装置C中的少量产物溶于浓盐酸中配成稀溶液待用。若产物中混有，下列方法可用于除杂的有_______。 A．加入溶液 B．加入酸性溶液 C．通入Cl2 D．加入粉 取装置C中的产物，按以下步骤进行测定： 称取产品溶于过量的稀盐酸中；加入足量溶液；再加入足量溶液；过滤、洗涤后灼烧沉淀；称量所得红棕色固体为。 (5)加入足量溶液有大量气泡产生，可见氯化铁的一项用途是 。它还能用于制备氢氧化铁胶体，请写出方程式： ；检验胶体的简单方法可以利用 效应，请再写出氯化铁一项用途： 。 (6)则该样品中铁元素的质量分数为 %(结果精确到小数点后两位)。 (7)若要得到较纯净的无水氯化铁，可采取的“装置”改进措施是 。 【答案】(1)2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O (2)平衡气压，便于液体顺利流下 (3)吸收未反应的氯气，且防止空气中水进入装置C中导致氯化铁水解 (4)AC (5) 作催化剂 FeCl3+3H2O(沸水)=Fe(OH)3(胶体)+3HCl 丁达尔 腐蚀铜板 (6)36.52 (7)在AB装置间增加一个饱和食盐水的洗气装置 【分析】装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，浓硫酸干燥氯气，之后在加热条件下反应得到氯化铁，广口瓶在冷水中收集FeCl3，尾气用碱石灰吸收，碱石灰还能防止空气中水蒸气进入使FeCl3水解，据此回答。 【详解】（1）高锰酸钾中锰元素+7价、得电子降到氯化锰中+2价，氯化氢中氯元素-1价、失电子升高到氯气中的零价，根据得失电子守恒和质量守恒可配平方程式为：2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O； （2）导管a的作用是平衡气压，便于液体顺利流下； （3）氯气属于污染性气体且氯化铁易潮解，则D作用是吸收未反应的氯气，且防止空气中水进入装置C中导致氯化铁水解； （4）双氧水和氯气都具有氧化性都能将亚铁离子氧化为铁离子，能达到除杂的目的；铁粉具有还原性能将铁离子还原为亚铁离子，酸性高锰酸钾虽能将亚铁离子氧化为铁离子、但也能将氯离子氧化为氯气自身生成锰离子引入杂质，故二者均不满足题意，综上故选AC； （5）H2O2分解产生O2，加入足量溶液有大量气泡产生，氯化铁在双氧水分解中起催化剂作用； 向沸水中加入饱和的FeCl3溶液得到Fe(OH)3胶体，方程式为：FeCl3+3H2O(沸水)=Fe(OH)3(胶体)+3HCl； 检验胶体用丁达尔效应，将一束光照射到分散系上，从侧面看到有光亮的通路，证明该分散系是胶体； FeCl3溶液中Fe3+具有氧化性，可以与Cu单质反应，用来腐蚀Cu电路板； （6）加入足量双氧水是保证加入氢氧化钠溶液后铁元素全部生成氢氧化铁沉淀，再灼烧氢氧化铁分解得到红棕色氧化铁，则由Fe元素守恒可知该样品中铁元素的质量分数为； （7）制取的氯气中混有HCl，若要得到较纯净的无水氯化铁，可采取的“装置”改进措施在AB装置间增加一个饱和食盐水的洗气装置，除去氯气中混有的HCl。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.1 海水中的氯 题型01 粗盐提纯 题型02 电解饱和食盐水 题型03 氯气的化学性质 题型04 氯水的成分及性质 题型05 氯水中的微粒变化曲线 题型06 漂白剂的制备及性质 题型07 氯及其化合物的用途 题型08 “价类”二维图 题型09 综合实验探究 题型01 粗盐提纯 1. 古法制盐： 汉末《说文解字》中有记载：“古者宿沙初作煮海盐。”《天工开物》中详细记载了海盐的生产过程——把海水引入盐田，利用日光、风力来蒸发浓缩海水，并进一步使食盐结晶出来，这种方法叫做盐田法。 2. 粗盐中的杂质及去除方法： （1） 粗盐中的泥沙等难溶性杂质可以通过过滤除去； （2） 粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42— 等可溶性杂质，可加入某些化学物质使其生成沉淀，再过滤除去。 3. 粗盐的提纯流程 注意除杂试剂的加入顺序：先加氯化钡，后加碳酸钠，用碳酸钠除去过量的Ba2+。 4. 装置 溶解 过滤 蒸发结晶 【典例1】一般粗盐的提纯有两种方法：①物理方法要经过 、过滤、 等步骤；②化学方法则是在溶液中加入、和以除去、和，则加入试剂的顺序正确的是 。 A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 【变式1-1】实验室提纯粗盐时，将粗盐溶于水后，先除去泥沙等难溶性杂质，再除去Ca2+、Mg2+、SO等可溶性杂质。 (1)除去难溶性杂质的核心实验操作名称是 。 (2)为了除去可溶性杂质，依次加入稍过量的NaOH溶液、 溶液和 溶液，加热至70℃左右约2 min，冷却后过滤，得到的沉淀有BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3和 。 【变式1-2】工业电解饱和食盐水模拟装置的结构如图所示： (1)实际生产中使用的盐往往含有一些杂质，在电解食盐水之前，需要提纯食盐水。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量的盐酸④加过量的Na2CO3溶液⑤加过量的BaCl2溶液，操作正确的顺序是___________(选填字母) A．①④②⑤③ B．⑤②④①③ C．②④⑤①③ D．⑤②④③① (2)工业上用两种电解产物在如图合成塔中合成氯化氢，A处通入 ，B处通入 ，后将氯化氢溶于水中即可得到盐酸，其电离方程式为 。 【变式1-3】粗盐中含可溶性杂质、、等和难溶性杂质泥沙等，提纯流程图如图。 (1)有关说法错误的是___________； A．步骤与的顺序可调换 B．步骤除杂所加的试剂为稀盐酸 C．“过滤”后的滤液中含有的主要杂质为Na2CO3 D．通常用余热蒸干溶液制得固体 (2)操作的名称 ；操作生成的沉淀的化学式为 ； (3)电解饱和食盐水装置如图所示。 ①总反应的化学方程式为 。 ②向两极各加入紫色石蕊溶液，极附近溶液呈 色。是 极。 题型02 电解饱和食盐水 1. 电解饱和食盐水： 实验装置如图所示——采用惰性电极（如石墨等），直流电源 阴极：与电源负极相连的电极 阳极：与电源正极相连的电极 现象：阴极产生无色气体，燃烧产生淡蓝色火焰 ，阴极区溶液变为粉红色；阳极产生黄绿色气体，能使淀粉碘化钾溶液变蓝。Cl2＋2KI = 2KCl + I2 总反应：2NaCl＋2H2O 2NaOH ＋ Cl2↑＋ H2↑ 2Cl－＋2H2O 2OH－＋ Cl2↑＋ H2↑ 阳极的电极反应式： 2Cl－ — 2e－ = Cl2↑ 阴极的电极反应式： 2H2O + 2e－ = H2↑+ 2OH－ 2. 氯碱工业：工业上用电解饱和食盐水的方法制备氯气、氢气和烧碱。 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，Cl－、OH－离子和气体不能通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 离子交换膜的作用： a、 防止氢气和氯气混合； b、 避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量。 【典例2】工业通过电解饱和食盐水制备氯气。 (1)写出化学反应方程式 。 (2)产生氯气的电极为 极；可用 检验氯气(填试剂名称)。检验另一电极附近溶液中产物，可选用 (填试剂名称)。 (3)氯气在氢气中剧烈燃烧，火焰呈 色；工业上利用该反应原理制备 (填物质名称)。 【变式2-1】下列能验证电解饱和食盐水溶液(含酚酞)产物的装置是 A． B． C． D． 【变式2-2】工业氯气通过电解饱和食盐水制得 (1)图(1)中，铁棒作 极，电极反应式是 。 (2)检验导管b出来的气体可以用 ，反应的化学方程式是： ；电解饱和食盐水的化学反应方程式为 。 (3)图(1)方法制得的固体烧碱中可能混有少量NaCl，请写出检验是否混有NaCl的实验方法： 。 (4)下列关于图(2)的说法正确的是_______。 A．A与C、B与D溶质相同 B．A、B通入的均为浓溶液 C．理论上NaCl利用率可达100% D．图(2)是负离子交换膜法示意图 (5)工业上利用与反应制盐酸时使用过量的，理由是 。 A．氯气有毒 B．氯气可溶于水 C．氢气密度小 【变式2-3】完成下列问题 (1)电解饱和食盐水的化学方程式是 。 (2)电解饱和食盐水的实验中，检验阳极产物的方法是 。 题型03 氯气的化学性质 氯气的物理性质： 颜色 气味 状态 密度 熔点 沸点 溶解性 毒性 黄绿色 刺激性 气体 比空气大 -101℃ -34.6℃ 1体积水溶解2体积Cl2 有毒 闻氯气的方法：扇闻法 氯气的化学性质：∆ 1. 与金属单质反应 2 Na + Cl2 = 2HCl 现象：黄色火焰，生成白烟 ∆ 2 Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 现象：生成棕褐色的烟∆ Cu + Cl2 = CuCl2 现象：生成棕黄色的烟点燃/光照 2. 与非金属单质反应 Cl2 + H2 = 2HCl 现象：氢气可以在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾。 氢气与氯气混合，光照可发生爆炸。 3. 与水反应Cl2 + H2O ⇌ HCl+ HClO 4. 与碱反应Cl2+ NaOH = NaCl + NaClO + H2O 5. 氯气的用途：氯气可用于自来水杀菌消毒、制盐酸、制漂白液、制漂白粉等。 【典例3】下列实验或制法描述正确的是 A．在中燃烧安静，瓶口产生白烟 B．工业上将通入澄清石灰水中制漂白粉 C．钠在氯气中燃烧产生黄色烟 D．工业上采用在中燃烧生成 【变式3-1】下列关于氯气的叙述不正确的是 A．氯气可以用于自来水的杀菌、消毒 B．氯气可以使湿润的有色布条褪色，说明氯气具有漂白性 C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰 D．向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠，利用了氯气有毒和密度比空气大的性质 【变式3-2】下列关于氯气的叙述正确的是 A．通常情况下氯气呈黄绿色，有刺激性气味，极易溶于水 B．红热的铜丝可以在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟 C．氯气能够杀菌，常用于居室消毒 D．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰 【变式3-3】氯气可用于制备氯化铝。已知氯化铝不宜与水接触，178℃升华。将电解饱和食盐水产生的混合气体通入下图所示装置制备少量无水氯化铝。 (1)装置C和F的作用是 。 (2)D装置中反应的化学方程式： 。 (3)装置G中所盛试剂为 ，其作用是 。 (4)有人认为利用此装置制备无水AlCl3非常危险，请简述理由 。 题型04 氯水的成分及性质 1.液氯：纯净物，液态的氯；保存于钢瓶。 2.氯水：混合物，新制氯水中的微粒有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-；保存于棕色试剂瓶。 久置的氯水主要成分为盐酸。 3.氯气与水反应：Cl2 + H2O ⇌ HCl+ HClO 4.次氯酸：弱酸；具有强氧化性，能够漂白杀菌消毒；光照 但是，次氯酸不稳定，见光易分解，2HClO = 2HCl + O2↑。 5.注意：干燥的氯气不能漂白，氯水因含有HClO而可以漂白。 【典例4】(双选）下列关于液氯和氯水的叙述正确的是 A．液氯和氯水均有酸性 B．液氯无色，氯水呈黄绿色 C．液氯和氯水均具有强氧化性 D．液氯是纯净物，而氯水是混合物 【变式4-1】关于新制氯水与久置氯水的说法，正确的是 A．颜色相同 B．都能使有色布条褪色 C．加硝酸银都有白色沉淀 D．新制氯水的酸性比久置氯水强 【变式4-2】新制氯水中含有多种成分，现有四支盛有新制氯水的试管，分别进行下列操作，所对应的实验现象及得出的推论均正确的是 选项 操作 实验现象 推论 A 往试管内滴加酚酞溶液 溶液变红 新制氯水中含有 B 观察溶液颜色 溶液呈黄绿色 新制氯水中含有 C 往试管内滴加品红(一种色素)溶液 溶液先变红后褪色 具有漂白性 D 往试管内滴加溶液 有气泡产生 酸性： A．A B．B C．C D．D 【变式4-3】氯水是一种环境消毒剂，在生活中有着广泛的应用。氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，某实验小组为了探究氯水的性质，让氯水分别与如图四种物质发生反应，请进行下列填空(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。 (1)能证明氯水具有漂白性的是 (填“a”“b”“c”或“d”)。 (2)c过程中的现象是 ，过程中反应的离子方程式为 。 (3)b中的现象是 。 (4)久置的氯水变为 。 (5)实验室保存饱和氯水的方法是 。 (6)化学研究小组发现在强光照射下新制氯水中产生细小气泡，且浅黄绿色逐渐消失，请预测气泡的成分___________。 A．O2 B．Cl2 C．H2 D．N2 题型05 氯水中的微粒变化曲线 新制氯水：有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO- 七种微粒 久置氯水：有H+、Cl-、H2O，即盐酸。因为次氯酸不稳定，分解，促使氯气继续与水反应，最终溶液变为盐酸。 【典例5】某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下列图像变化最不可能是其检测结果的是 (电导率是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值)。 【变式5-1】久置的氯水会失去漂白性，溶液由黄绿色变为无色。为探究氯水失效的原因，进行实验。用强光照射盛有氯水的密闭广口瓶，并用传感器测定广口瓶中数据，得到如下曲线： (1)结合化学用语，解释以上两图曲线变化的原因 。 (2)若在上述整个实验过程中测定溶液的，的变化是 。 【变式5-2】某兴趣小组利用数字化实验探究氯水的性质：强光照射氯水，传感器记录一系列物理量随着时间的变化过程，得到以下图像，其中不合理的是 。 A． B． C． 【变式5-3】氯水的浓度对自来水杀菌消毒有一定的影响。一定温度下，将Cl2缓慢通入水中，当通入的Cl2体积为V1时达到饱和，溶液中c(H+)变化如下图中曲线。下列说法正确的是 A．V1后再通入Cl2，溶液中c(H+)变化如曲线b B．V1后进行光照，溶液中c(H+)变化如曲线c C．V1后升温，溶液中c(H+)变化如曲线a D．V1前后始终c(Cl-)>c(ClO-) 题型06 漂白剂的制备及性质 1.漂白液的制备：Cl2+ NaOH = NaCl + NaClO + H2O，这也是84消毒液的制备原理。 有效成分： NaClO 2.漂白粉的制备：2Cl2+2 Ca(OH)2 = CaCl2 +Ca(ClO)2 + H2O 工业上选用冷的石灰乳进行制备。 主要成分：CaCl2、Ca(ClO)2 、Ca(OH)2 有效成分：Ca(ClO)2 3.漂白粉漂白的原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ +2HClO 4.漂白粉失效的原理：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 +2HClO光照 2HClO = 2HCl + O2↑ 因此，漂白粉要密封保存，不能暴露在空气中。 5.“84”消毒液与洁厕灵（主要成分HCl）不能混用的原因：Cl– + ClO– + 2H+ = Cl2↑+ H2O 6.二氧化氯（ClO2）：有刺激性气味的黄绿色气体，是新一代绿色消毒剂。 7.新的自来水消毒剂：如二氧化氯（ClO2）、臭氧等。 【典例6】将氯气通入NaOH溶液中可得到生活中常见的“84消毒液”。此外，酒精也是生活中常见的消毒剂。 (1)84消毒液有效成分的化学式为 ，属于 。 A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物 (2)84消毒液因具有较强的氧化性而能杀死病菌，但将酒精和84消毒液混合使用，二者的消毒效果均会降低。由此可推测酒精具有一定的 。 A．氧化性 B．还原性 (3)在制备“84消毒液”的过程中，若反应温度过高会发生副反应生成NaCl、NaClO3，写出该副反应的离子反应方程式。 。 【变式6-1】某化工厂用氯气与石灰乳生产漂白粉。 (1)制备漂白粉的化学方程式是 。 (2)漂白粉需“避光保存于阴凉处”是因为漂白粉的有效成分与空气中的CO2、H2O反应生成不稳定的次氯酸而易失效。生成次氯酸的化学方程式为 。 【变式6-2】大地震过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一，漂粉精是常用的消毒剂。 (1)工业上制取漂粉精的原理为 (用化学方程式表示) (2)漂粉精暴露在空气中易失效的主要原因是 、 (用化学方程式表示) (3)浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O，用贮存很久的漂粉精和浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是 。 【变式6-3】洁厕灵和84消毒液混合使用非常危险，在短时间内会产生大量氯气，为防止吸入Cl2而引起中毒，可用浸透某物质溶液的毛巾捂住口鼻，该物质可能是 A．NaHCO3 B．NaCl C．NaOH D．浓盐酸 题型07 氯及其化合物的用途 氯气的用途：氯气主要应用领域为水处理消毒、化工生产，制造盐酸、漂白液和漂白粉等，可生产有机溶剂、PVC原料、农药、染料和药品等。工业消毒与杀菌，如医疗器械灭菌、食品加工设备消毒。 次氯酸及其盐：漂白、杀菌、消毒。次氯酸盐比次氯酸稳定，便于保存；使用时能够生成次氯酸。 二氧化氯：用于杀菌消毒，环保、灭藻、漂白、保鲜、除臭等，是安全高效消毒剂。 氯酸钾：实验室制氧气。 【典例7】工业上与氯气用途无关的是 A．消毒杀菌 B．制漂粉精 C．制盐酸 D．制次氯酸 【变式7-1】下列物品的俗名、有效成分和用途都正确的是 A．漂白粉，有效成分，做消毒剂 B．小苏打，，做发酵粉 C．碱石灰，，做干燥剂 D．明矾，，杀菌消毒 【变式7-2】氯及其化合物在生产、生活中都有重要的用途，下列说法正确的是 A．新制氯水光照下容易分解产生，需用棕色瓶密封保存 B．电解氯化钠溶液可以得到金属钠和氯气 C．漂白粉比稳定，可露置在空气中长期保存 D．由和直接化合可制得 【变式7-3】下列有关氯及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是 A．盐酸呈酸性，可用于除铁锈 B．Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸 C．NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂 D．HClO具有强氧化性，可用作棉、麻的漂白剂 题型08 “价类”二维图 1. 氯的常见氧化物： ClO2——新型自来水消毒剂 Cl2O7——HClO4的酸酐 2. 氯的氢化物： 氯化氢HCl ，其水溶液称为盐酸（盐酸是混合物）。 3. 氯的常见含氧酸： 次氯酸HClO、氯酸HClO3、高氯酸HClO4 4. 氯的常见含氧酸盐 漂白剂NaClO、制氧气的KClO3 【典例8】利用如图可从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。下列变化不能通过一步反应直接实现的是 A． B． C． D． 【变式8-1】氯元素的价类二维图如图所示，下列说法正确的是 A．物质a可由和b混合均匀后点燃得到 B．物质c是对应的酸性氧化物 C．物质d是漂白粉的有效成分 D．可溶性e中的负离子只用溶液即可检验 【变式8-2】价类二维图是以元素化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标的二维平面图像。如下图为氯元素价类二维图，据此回答下列问题： 1．根据化合价和物质类别写出有关物质的化学式：①、②、③ 、④ 、⑤、⑥。 2．已知属于酸性氧化物，写出与水反应的化学方程式： 。 【变式8-3】“价-类”二维图是以元素为核心，从物质类别和化合价两个角度认识物质的性质及其转化关系，下图是含氯元素的价类二维图，试讨论以下问题： 1．1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。根据这一原理，写出实验室制备氯气的化学方程式 ，可选择的气体发生装置是 (填字母)，图中仪器X的名称是 。 2．图d烧杯中溶液是为了吸收未反应的，试剂Y可以选用的是_______。 A．NaOH浓溶液 B．浓硫酸 C．澄清石灰水 D．饱和食盐水 3．居家消毒时，不能将“84”消毒液(NaClO)与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，否则可能产生有毒气体 (填化学式)，原因是 (用化学方程式解释)。 4．二氧化氯()是一种新型自来水消毒剂，用代替对饮用水进行消毒可避免产生对人体有害的有机氯合物，能杀死水中的病菌，起到消毒的作用，是因为具有 (填“强还原性”或“强氧化性”)。 5．二维图中物质①常用于实验室制取，则①的化学式是 ；该物质完全反应后，分离实验所得混合物的方法和步骤如下，请补充完整：先在盛有混合粉末的烧杯中加入适量的水溶解；然后 、洗涤、干燥，得到；将所得溶液 、 ，即得到KCl固体(提示：KCl的溶解度随温度的升高而升高)。 题型09 综合实验探究 与物质的转化： 实验装置的选择及实验安全： 注意安全标识；注意有毒气体应在通风橱中进行，并且实验设计中应采用密闭设备，如针管实验等，最后要有尾气处理。 【典例9】完成下列问题。 (1)在氯碱工业中，常用电解饱和食盐水的方法制备氯气。其使用的电解饱和食盐水的装置原理如图所示。电解饱和食盐水的离子方程式为 。 电解时，铁电极上生成的气体为 。 (2)天原化工厂是我国最早的民族氯碱化工企业之一、下列物质中，不是该厂产品的是___________。 A．纯碱 B．盐酸 C．食盐 D．漂白粉 (3)氯碱工业的衍生产品——二氧化氯(ClO2)被世界卫生组织(WHO)列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。以下关于二氧化氯的说法正确的是___________。 A．是强还原剂 B．其中氯元素的化合价为+4价 C．是强氧化剂 D．相对分子质量为67.5g/mol (4)将氯气持续通入紫色石蕊试液中，溶液颜色呈如图变化： 关于溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的判断正确的是___________。 A．H+、HClO、Cl2 B．H+、ClO-、Cl- C．HCl、ClO-、Cl- D．HCl、HClO、Cl2 (5)验证氯水中HClO光照分解的产物。将新制的氯水加入三颈烧瓶内，将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入三颈瓶中(如图)，用强光照射氯水，进行实验并采集数据，获得相关变化曲线。(溶液中，c(H+)越大，pH越小，溶液酸性越强)。 若能够证明氯水中HClO在光照下发生了分解反应，则如图中纵坐标不能表示的物理量是 A．氧气的体积分数 B．氯离子的浓度 C．氯水的pH 【变式9-1】海水中提取粗盐主要含有氯化钠，还含有少量的、和，不符合氯碱工业电解要求，因此必须经过精制。以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下： (1)操作②的名称是 ，实验室完成该操作中需要将圆形滤纸折叠处理，下列图示中不该出现的情形是 。 A． B． C． D． (2)除滤纸外，进行该操作所需仪器还有：铁架台(带铁圈)、烧杯、 。 (3)操作④的名称是 。 (4)在实验室中进行粗食盐水的精制时，为了除去粗食盐中的、、及泥沙，可将粗食盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量溶液 ⑤加过量溶液，其中正确的操作顺序是___________。 A．①④②⑤③ B．④①②⑤③ C．②⑤④①③ D．⑤②④①③ (5)电解饱和NaCl溶液的化学方程式 。 (6)用如下装置进行电解饱和食盐水(滴有少量酚酞)实验，现象正确的是___________。 A． B． C． D． (7)利用太阳能分解水(方法Ⅰ)或电解饱和食盐水(方法Ⅱ)均可制氢气，若要得到0.02mol ，则___________。 A．方法Ⅰ需光解0.72g B．方法Ⅱ需消耗0.02mol C．方法Ⅰ中还生成约个分子 D．方法Ⅱ中还生成448mL (8)下列有关氯气和有关氯的化合物的叙述中错误的是___________。 A．次氯酸不稳定，易分解，且是一种强氧化剂 B．氯气在常温下能与铁反应，故不能用铁罐存放液氯 C．钠在氯气中燃烧，生成白色的烟，产物是NaCl D．84消毒液的有效成分是NaClO (9)可直接用于杀菌消毒，但常常把氯气制成84消毒液、漂白粉，主要是为了 。 A．增强漂白能力和消毒作用 B．使它转化为较稳定物质，便于保存和运输 C．提高氯的质量分数，有利于漂白、消毒 【变式9-2】传统的生产自来水使用氯气或者漂白粉对自来水进行消毒，二氧化氯新型净水剂替代传统的净水剂对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。 在水处理过程中被还原为。 制备有以下两种方法： 方法一： 方法二： (1)方法一中表现 ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (2)方法二中被氧化的元素 ；标出电子转移的方向和个数 。 (3)若两种方法制备得到相同条件下相同体积的气体，则两种方法中消耗的还原剂质量之比是 。 (4)与均用作水处理剂，若它们中的氯元素均被还原为，则相同质量的是消毒效率的 倍(消毒效率：等质量两种物质所转移电子的物质的量之比)。 二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59℃，沸点为11.0℃，易溶于水.工业上用稍潮湿的和草酸在时反应制得.某学生用如下图所示的装置模拟工业制取及收集，其中A为的发生装置，B为的收集装置，C为尾气吸收装置。请回答下列问题： (5)A部分还应添加温水浴控制的温度，B部分还应补充什么装置： 。 (6)该装置按补充完整后，装置A、B、C中还有一处设计明显不合理的是 (填“A、B或C”)。 【变式9-3】铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下： (氯化铁)熔点为，沸点为；易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。 (氯化亚铁)熔点为，易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氩来生产无水氯化亚铁。 某化学活动小组用如图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。 (1)在装置A中，用与浓盐酸反应制取氯气，请配平发生反应的方程式： 。 _______KMnO4=_______HCl(浓)=_______MnCl2+_______KCl+_______+_______ (2)导管a的作用是 。 (3)D中装的药品是碱石灰，其作用是 。 (4)取装置C中的少量产物溶于浓盐酸中配成稀溶液待用。若产物中混有，下列方法可用于除杂的有_______。 A．加入溶液 B．加入酸性溶液 C．通入Cl2 D．加入粉 取装置C中的产物，按以下步骤进行测定： 称取产品溶于过量的稀盐酸中；加入足量溶液；再加入足量溶液；过滤、洗涤后灼烧沉淀；称量所得红棕色固体为。 (5)加入足量溶液有大量气泡产生，可见氯化铁的一项用途是 。它还能用于制备氢氧化铁胶体，请写出方程式： ；检验胶体的简单方法可以利用 效应，请再写出氯化铁一项用途： 。 (6)则该样品中铁元素的质量分数为 %(结果精确到小数点后两位)。 (7)若要得到较纯净的无水氯化铁，可采取的“装置”改进措施是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$