第二节 氯及其化合物（专项训练）（浙江专用）化学人教版必修第一册

第二节 氯及其化合物 题型01 与金属、非金属的反应 题型02 与水的反应 题型03 与碱的反应 题型04 氯气的实验室的制法 题型05 氯离子的检验 题型06 氯的“价-类”二维图 题型01 与金属、非金属反应 1．氯元素的存在与发现 (1)氯元素只以化合态存在于自然界。主要以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。 (2)发现：18世纪70年代，瑞典化学家舍勒制取了氯气，反应的化学方程式：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 2．氯气的物理性质 颜色 气味 状态 毒性 密度 水溶性 黄绿色 刺激性气味 气体 有毒 比空气的密度大 1体积水溶解2体积氯气 3．氯气的化学性质 (1)与金属反应 化学方程式 反应现象 与钠反应 2Na+Cl22NaCl 产生大量白烟 与铁反应 2Fe+3Cl22FeCl3 产生大量棕褐色烟 与铜反应 Cu+Cl2CuCl2 产生大量棕黄色烟 (2)与非金属(H2)反应 实验操作 实验现象 化学方程式 在空气中点燃氢气，然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中 氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰 H2+Cl22HCl 燃烧结束后，抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片 瓶口上方出现白雾 4．氯气的应用：氯的单质氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品。 【典例1】(2025·浙江省浙东北联盟高一期中)下列物质中，不能由两种单质直接化合生成的是( ) A．CuCl2 B．FeCl2 C．HCl D．NaCl 【答案】B 【解析】A．CuCl2可由氯气和铜直接化合生成，故A不符题意；B．FeCl2不能由氯气和铁反应获得，氯气和铁反应生成氯化铁，故B符合题意；C．HCl可由氯气和氢气直接化合生成，故C不符题意；D．NaCl可由金属钠在氯气中直接化合生成，故D不符题意；故选B。 【变式1-1】下列既能由金属和氯气直接制取，又能由金属和盐酸直接制取的是( ) A．FeCl2 B．NaCl C．FeCl3 D．CuCl2 【答案】B 【解析】A项，Fe与Cl2反应生成FeCl3，Fe与盐酸反应生成FeCl2和H2，与题意不符，故A不选；B项，Na与Cl2反应生成NaCl，Na与盐酸反应生成NaCl和H2，与题意相符，故B选；C项，Fe与Cl2反应生成FeCl3，Fe与盐酸反应生成FeCl2和H2，与题意不符，故C不选；D项， Cu与Cl2反应生成CuCl2，Cu与盐酸不反应，与题意不符，故D不选；故选B。 【变式1-2】(2025·浙江省余姚中学高一期中)下列关于化学反应现象的描述和解释，不正确的是( ) A．要戴好护目镜，开启排风扇 B．纯净的H2可以在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰 C．湿润的氯气可以使鲜花褪色，干燥的氯气不可以使鲜花褪色 D．次氯酸见光分解时，pH传感器显示pH逐渐减小 【答案】C 【解析】A． 观察实验现象时，要注意安全，要戴好护目镜，开启排风扇，A项正确；B． 纯净的H2可以在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，B项正确；C． 湿润的氯气可以使鲜花褪色，氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，鲜花中含有水分，则干燥的氯气也可以使鲜花褪色，C项错误；D．次氯酸见光分解生成HCl和氧气，故pH传感器显示pH逐渐减小，D项正确；故选C。 【变式1-3】某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置(加热及夹持装置略)的实验，实验操作为先给钠预热，等钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是( ) A．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体 B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气 C．钠熔点高，所以先预热再反应 D．若在棉球外沿滴一滴石蕊溶液，可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收 【答案】C 【解析】A项，钠在氯气中燃烧能生成氯化钠固体小颗粒，所以能看到白烟，正确；B项，氯气排放到空气中是有害的，因其能和氢氧化钠溶液反应，故可用浸有NaOH溶液的棉球吸收过量的氯气，正确；C项，钠熔点低，先预热是为了先升高温度较易达到氯气的着火点，使氯气反应较完全，错误；D项，氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸，紫色石蕊先变红后褪色，如果氢氧化钠溶液不能完全吸收掉氯气，则过量的氯气会和水反应，使紫色石蕊先变红后褪色，正确。 题型02 与水的反应 1．氯气与水反应 (1)在25 ℃时，1体积水溶解约2体积氯气，氯气的水溶液称为氯水。 (2)溶于水的部分氯气与水发生反应，化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO。 (3)氯水的“3分子4离子”：氯水中含有三种分子：Cl2、H2O、HClO；四种离子：Cl－、ClO－、H＋、OH－。 2．次氯酸的性质 弱酸性 酸性很弱，比碳酸还弱(在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在) 强氧化性 用于漂白、杀菌和消毒 不稳定性 不稳定，见光易分解，化学方程式：2HClO2HCl＋O2↑ 3．次氯酸的漂白作用 原理 特点 应用范围 将有色物质氧化为稳定的无色物质 被HClO漂白的物质，久置后不再恢复原色 几乎所有的有色物质遇HClO都会褪色 4．氯水的成分与性质 成分 三分子 H2O、Cl2、HClO 四离子 H＋、OH－、Cl－、ClO－ 性质 表现粒子 反应的物质或现象 氧化性 Cl2 Fe2＋、S2－、Br－、I－、SO32－、SO2 酸性 HCl、HClO NaOH Ca(OH)2 Na2CO3 Mg 漂白性 HClO 有机色质如红纸、品红溶液 沉淀性 Cl－ AgNO3溶液 不稳定性 HClO 见光产生气泡 【典例2】(2025·浙江省嘉兴八校联盟高一期中)氯水可用于自来水的杀菌消毒。下列有关氯水的说法正确的是( ) A．光照新制氯水有气泡冒出，是有Cl2逸出 B．饱和氯水长期放置后，溶液pH增大 C．氯水中加入盐酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl- D．新制氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色，是因为氯水中含有和HClO 【答案】D 【解析】A．光照新制氯水有气泡冒出，是次氯酸分解生成的O2逸出，A项错误；B．饱和氯水长期放置后，次氯酸发生分解2HClO2HCl＋O2↑，溶液的酸性增强，pH减小，B项错误；C．加入盐酸，引入了Cl-，故溶液产生白色沉淀不能说明氯水中含有Cl-，C项错误；D．新制氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色，说明溶液具有酸性及漂白性，是因为氯水中含有H和HClO，D项正确；故选D。 【变式2-1】(2025·浙江省杭州市钱塘高中高一期中)用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部，观察到的现象是( ) A B C D 【答案】B 【解析】新制的氯水中含有氯气、次氯酸、盐酸等成分，具有酸性和漂白性，中间部分被次氯酸漂白，而四周没有和次氯酸反应，仍有指示剂的作用，pH试纸遇酸显红色，即B项符合题意；故选B。 【变式2-2】(2025·浙江省浙东北联盟高一期中)氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是( ) A．氯水中加入镁粉，片刻后气泡冒出，说明有ClO-存在 B．滴到淀粉—KI试纸上，先变蓝后褪色。其中褪色可能是由Cl2引起的 C．加入NaHCO3溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在 D．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl-存在 【答案】B 【解析】A．氯水中加入镁粉，片刻后气泡冒出，说明有氢离子存在，不能说明含有ClO-，故A错误；B．将氯水滴到淀粉碘化钾试纸上，试纸先变蓝后褪色，是因为氯气和碘化钾反应生成碘单质，遇到淀粉变蓝色，过量的氯气会把碘单质氧化为碘酸钾，颜色褪去，故B正确；C．加入NaHCO3溶液，与氢离子反应生成二氧化碳气体，不能证明氯水中有HClO存在，故C错误；D．氯离子与银离子反应得到不溶于酸的AgCl白色沉淀，加入盐酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl-存在，加盐酸酸化引入氯离子，不能证明氯水中是否含有氯离子，故D错误；故选B。 【变式2-3】(2025·浙江杭州学军中学高一期中)数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集和分析。将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中，用强光照射氯水，测得的实验数据如图所示。下列说法正确的是( ) A．由图甲可知：随着反应的进行溶液酸性逐渐减弱 B．由图乙可知：在75s时，氯离子浓度约为600mmol/L C．若将丙图的纵坐标换成“氧气在气体中的物质的量分数”，图像变化趋势不同 D．数字化实验直观、定量、精准，与常规实验相比具有很强的优势 【答案】D 【解析】A．从图甲可知，随着反应的进行，氯水的pH逐渐减小，溶液的酸性逐渐增强，A错误；B．由图乙可知，在75s时，氯离子的浓度约为600mg/L，并不等于600mmol/L，B错误；C．用强光照射氯水，氯水中的HClO分解生成HCl和O2，氧气增多，则氧气在气体中的物质的量分数增大，图像变化趋势相同，C错误；D．数字化实验更加直观、定量、精准，与常规实验相比具有很强的优势，D正确；故选D。 题型03 与碱的反应 1．与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液 化学方程式：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO ＋H2O 离子方程式：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O 漂白液的主要成分是NaClO、NaCl，有效成分是NaClO。 2．与石灰乳反应——制取漂白粉/漂白精 化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 离子方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2＝2Ca2＋＋2Cl－＋2ClO－＋2H2O 漂白粉：主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]，含有效氯约为35%。 漂粉精：有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]，含有效氯约为70%。 3．应用 漂白液、漂白粉和漂粉精可以用作纸张等的漂白剂，也可用作游泳池等场所的消毒剂。 注意：“84”消毒液不能与洁厕灵混用。“84”消毒液主要成分是次氯酸钠，洁厕灵的主要成分是盐酸，两者混合会发生氧化还原反应生成氯气：NaClO+2HCl= NaCl+Cl2↑+ H2O。 【典例3】(2025·浙江省温州环大罗山联盟·期中)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是( ) A．漂白液的有效成分是NaClO B．检验Cl2中是否混有HCl气体，可将气体通入硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀 C．通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D．NaClO溶液比HClO溶液稳定 【答案】B 【解析】A．漂白液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl)，有效成分是次氯酸钠，故A正确；B．氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸，也能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀，故B错误；C．通入CO2后发生反应NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，反应生成强氧化性次氯酸，漂白液消毒能力增强，故C正确；D．次氯酸不稳定容易分解为HCl和氧气，次氯酸盐稳定，所以NaClO溶液比HClO溶液稳定，故D正确；故选B。 【变式3-1】(2025·浙江省杭州市北斗联盟高一期中)工业上将氯气通入冷的石灰乳中制备漂白粉，一种简单的制备流程如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．漂白粉的水溶液能导电，则漂白粉为电解质 B．“反应”中Cl2是氧化剂，Ca(OH)2是还原剂 C．漂白粉是比氯水更稳定的漂白剂 D．工业制备漂白粉的离子方程式为2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O 【答案】C 【解析】石灰乳中通入氯气发生反应：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，过滤蒸发后过滤得到漂白粉，主要成分为氯化钙和次氯酸钙。A．漂白粉为混合物，既不是电解质，也不是非电解质，A项错误；B．由分析可知，发生的反应为：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，该反应中氯元素的化合价一部分升高，一部分降低，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，B项错误；C．氯水中的次氯酸见光易分解，漂白粉为固态，不易分解，所以漂白粉是比氯水更稳定的漂白剂，C项正确；D．Ca(OH)2以石灰乳的形式存在，离子方程式中不可拆，根据漂白粉制备的化学方程式可知离子方程式：Ca(OH)2＋Cl2===Ca2+＋Cl-+ClO-+H2O，D项错误；故选C。 【变式3-2】(2025·浙江省杭州市北斗联盟高一期中)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是( ) A．可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3 B．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是：2ClO2+2OH- =ClO3-+ ClO2-+H2O C．NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)：n(还原剂)=1：4 D．等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强 【答案】A 【解析】A．ClO2易溶于水，不能用饱和食盐水除去ClO2中的NH3，故A不合理；B．ClO2在强碱性环境中自身发生氧化还原反应，反应的化学方程式为2ClO2+2OH-═ClO3-+ClO2-+H2O，故B合理；C．NaClO2在酸性条件下发生歧化反应生成ClO2和NaCl，NaClO2中氯元素化合价由+3降低为-1，NaClO2中氯元素化合价由+3升高为+4，根据得失电子守恒， n(氧化剂)：n(还原剂)=1：4，故C合理；D．ClO2作为氧化剂，氯元素化合价由+4价降低到-1价，等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强，故D合理；故选A。 【变式3-3】(2025·浙江杭州学军中学高一期中)已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O。某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液，经测定ClO-与ClO3-的个数比为1：1，则氯气与氢氧化钠反应时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为( ) A．3：11 B．11：3 C．1：3 D．3：1 【答案】C 【解析】Cl2生成ClO-和ClO3-是被氧化的过程，化合价由0价身高为+1价和+5价，Cl2生成Cl-是被还原的过程，化合价由0价降低为-1价；假设反应后溶液中有ClO-的个数为x，ClO3-的个数也为x，ClO-和ClO3-为氧化产物，共2x个；ClO-和ClO3-共失去电子的个数为x+x×5=6x，Cl2转化为Cl-，得到1个电子，由得失电子守恒可知，生成Cl-是还原产物，有6x个，个数比等于物质的量之比，故氧化产物和还原产物的物质的量之比为2x：6x=1：3，故选C。 题型04 氯气的实验室制法 【典例4】(2025·浙江衢州五校联盟高一期中)有关氯气制备的装置如图所示，下列说法不正确的是( ) A．制备氯气时，MnO2做氧化剂 B．可用饱和碳酸氢钠溶液代替饱和NaCl溶液 C．图中浓硫酸的作用是干燥氯气 D．图中采用了向上排空气法收集氯气 【答案】B 【解析】实验室用加热二氧化锰与浓盐酸的方法制取氯气，二者反应生成氯化锰、氯气和水，化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2 +Cl2↑+2H2O，浓盐酸易挥发，所以制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于水，所以可通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气，用向上排空气法收集氯气，最后用氢氧化钠溶液进行尾气处理，防止污染空气。A．制备氯气时，二氧化锰中锰元素化合价由+4价变为+2价，化合价降低，二氧化锰作氧化剂，A正确；B．饱和碳酸氢钠溶液会和挥发出来的HCl反应生成CO2，引入新杂质，且氯气也和碳酸氢钠溶液反应，所以不能用饱和碳酸氢钠溶液代替饱和NaCl溶液，B错误；C．浓硫酸具有吸水性，装置中浓硫酸的作用是干燥氯气，C正确；D．氯气的密度大于空气的密度，图中采用的是向上排空气法收集氯气，D正确；故选B。 【变式4-1】(2025·浙江省温州环大罗山联盟高一期中)实验室制取的实验原理及装置均正确的是( ) A．制取Cl2 B．除去Cl2中的HCl C．收集Cl2 D．吸收尾气中的Cl2 【答案】C 【解析】A．实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应，不能使用稀盐酸，A错误；B．除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，注意长口进入便于充分吸收，应该长进短出，B错误；C．氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集气体注意长进短出，C正确；D．对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收，水吸收效果不好，D错误。故选C。 【变式4-2】(2025·浙江省嘉兴八校联盟高一期中)下图为实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持仪器、加热仪器已略)。 (1)仪器a的名称为 。 (2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅲ处应该放 (填写“湿润红纸”或“干燥红纸”)，Ⅱ处固体的作用是 。 (3)写出氯气的尾气处理原理(用离子方程式表示) 。 【答案】(1)分液漏斗 (2)干燥红纸 除去氯气中混有的水蒸气(或者干燥氯气) (3) Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 【解析】由实验装置图可知，装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中盛有的硅胶或五氧化二磷用于干燥氯气并验证氯气是否具有漂白性，其中Ⅰ处放湿润红纸、Ⅲ处放干燥红纸，烧杯中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气。 (1)由实验装置图可知，仪器a为分液漏斗； (2)由分析可知，装置C中盛有的硅胶或五氧化二磷用于干燥氯气并验证氯气是否具有漂白性，其中Ⅰ处放置的湿润红纸褪色、Ⅱ处固体的作用是除去氯气中混有的水蒸气(或者干燥氯气)，Ⅲ处放置的干燥红纸不褪色说明氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，氯气不具有漂白性。 (3)由分析可知，烧杯中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，反应的离子方程式为Cl2+2OH—=ClO—+Cl—+H2O。 【变式4-3】(2025·浙江省余姚中学高一期中)某小组利用氯酸钾与盐酸反应制氯气并进行氯气性质的探究，实验装置如图所示： 请回答： (1)装置B中发生反应的离子方程式是 。 (2)根据相关实验现象就可以证明起漂白作用的不是氯气而是次氯酸，相关现象是 。 (3)中实验现象是 。 (4)装置F的作用是 。 【答案】(1) 5Cl－+ClO3－+2H+＝3Cl2↑+H2O (2)A中紫色石蕊试液先变红后褪色，D中干燥红布条不褪色 (3)产生棕黄色的烟 (4)防止氢氧化钠溶液中的水蒸气进入装置E 【解析】氯酸钾与10 mol·L-1盐酸反应会生成氯气，A中紫色石蕊试液遇氯气会先变红后褪色，经过干燥剂C干燥后的氯气遇到干燥的红布条，红布条不褪色，结合A中现象，说明干燥的氯气不具有漂白性；E装置中铜粉与干燥的氯气在加热条件下会反应生成氯化铜，氯气有毒，需用碱液进行尾气处理。 (1)氯酸钾与盐酸发生反应离子方程式：5Cl－+ClO3－+2H+＝3Cl2↑+H2O； (2)若A中紫色石蕊试液先变红后褪色，D中干燥红布条不褪色可以证明起漂白作用的不是氯气而是次氯酸； (3)铜与氯气在加热条件下反应生成氯化铜，反应现象：产生棕黄色的烟； (4)装置F可以防止氢氧化钠溶液中的水蒸气进入装置E。 题型05 氯离子的检验 原理 Cl－＋Ag＋＝AgCl↓ AgCl不溶于稀硝酸 试剂 AgNO3溶液和稀硝酸 答题模板 离子检验的答题模板：分析可能含有的干扰离子→选择检验试剂→确定试剂加入顺序→观察实验现象→判断离子的存在情况。 【典例5】检验某溶液中是否含有Cl－，正确的操作是( ) A．取样，滴加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 B．取样，先加盐酸酸化，再加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 C．取样，先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 D．取样，加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，看白色沉淀是否消失 【答案】C 【解析】A项，碳酸根离子也能够与银离子反应生成白色沉淀，所以滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，溶液中不一定含有氯离子，A项错误；B项，加入盐酸酸化，溶液中引进了氯离子，无法证明原溶液中是否存在氯离子，B项错误；C项，先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则说明是氯化银，能证明原溶液中含氯离子，C项正确；D项，检验氯离子时，先加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，然后加入稀盐酸，引入了氯离子，不能证明原溶液中是否存在氯离子，D项错误；故选C。 【变式5-1】检验Cl－时所用试剂HNO3的作用是 A．防止CO的干扰 B．防止Cl－的干扰 C．生成Ag2CO3沉淀 D．防止NO的干扰 【答案】A 【解析】碳酸根与银离子也能生成白色沉淀，但该沉淀溶于稀硝酸，故检验氯离子时，加入稀硝酸以排除CO32－的干扰，A项符合题意。 【变式5-2】自来水是用Cl2杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充纯净水出售，为辨真伪，可用下列哪一种试剂鉴别( ) A．金属钠 B．FeCl3溶液 C．AgNO3溶液 D．NaOH溶液 【答案】C 【解析】自来水中的Cl-、Cl2、HClO都是微量的，要鉴别，就必须有明显的现象，D选项虽有反应但无明显现象，A选项Na与水反应具有同样现象，而Ag+与Cl-的反应灵敏，可看到浑浊现象。故选C。 【变式5-3】为确定某溶液中的离子组成，进行如下实验： ①取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 ②在①溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀 ③取②上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀根据实验现象，下列推断正确的是( ) A．一定有CO32- B．一定有Cl- C．一定有SO42- D．一定有HCO3- 【答案】C 【解析】①取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明生成的气体为二氧化碳，说明原溶液中CO32-和HCO3-至少存在一种；②在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，证明溶液中含SO42-；③取②上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明含Cl-，但①步中加入盐酸含有Cl-，不能确定原溶液中是否含Cl-；综上所述：溶液中一定含SO42-，CO32-和HCO3-至少存在一种，不能确定是否存在Cl-，C项符合题意。故选C。 题型06 氯的“价-类”二维图 【典例6】(2025·北京丰台高一期末)元素的价—类二维图是学习元素及其化合物相关知识的重要模型工具。如图为氯元素的价—类二维图，回答下列问题。 (1)物质X和Y的化学式分别为 、 。 (2)预测化学性质。 ①从物质类别角度，HCl能与 (填序号)发生反应。 ②从化合价角度，HCl能与 (填序号)发生反应。 A．NaOH B．KMnO4 C．Fe2O3 (3)解决实际问题。 ①用氯气与氢氧化钠溶液制取84消毒液，体现了氯气具有 (填序号)。 A．氧化性 B．还原性 ②84消毒液的有效成分是NaClO，使用时需浸泡一段时间或滴加白醋，其原因是 。 ③84消毒液和洁厕灵(含稀盐酸)不能混用，用离子方程式表示其原因 。 ④利用NaClO与Fe(NO3)3溶液反应制取新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)、补全离子方程式 。 ClO-+ 【答案】(1)ClO2 HClO (2)AC B (3)AB 浸泡吸收CO2或加入白醋为溶液提供H+，H+与ClO-反应生成HClO，HClO氧化性大于ClO-，增强了消毒液的漂白性和杀菌能力 Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O 3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 【解析】根据图示的氯元素的价—类二维图，可知X氯元素的氧化物，Cl元素化合价为+4价，则X是ClO2；Y是氯元素的含氧酸，Cl元素化合价为+1价，则Y是HClO。 (1)根据上述分析可知：X是ClO2，Y是HClO； (2)①A．HCl是酸，能够与NaOH发生中和反应产生NaCl、H2O，A符合题意；B．KMnO4具有强氧化性，HCl具有还原性，二者会发生氧化还原反应产生KCl、MnCl2、Cl2、H2O，与元素化合价有关，而与物质类别无关，B不符合题意；C．Fe2O3与HCl发生反应产生FeCl3、H2O，与元素化合价无关，而与物质类别有关，C符合题意；故选AC；②根据①分析可知：从化合价角度分析，HCl与KMnO4会发生氧化还原反应，故选B。 (3)①Cl2与NaOH溶液发生反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，在该反应中Cl元素化合价部分升高，部分降低，因此Cl2既表现了氧化性，又表现了还原性，故选AB；②84消毒液的有效成分是NaClO，使用时需浸泡一段时间或滴加白醋，这是由于浸泡吸收CO2或加入白醋为溶液提供H+，H+与ClO-反应生成HClO，HClO氧化性大于ClO-，增强了消毒液的漂白性和杀菌能力；③84消毒液和洁厕灵(含稀盐酸)不能混用，这是由于84消毒液的有效成分是NaClO，洁厕灵主要成分是稀盐酸，二者混合使用，会发生氧化还原反应产生有毒Cl2，用离子方程式表示其原因是：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O；④在该反应中，Fe元素化合价由反应前Fe3+中+3价变为反应后FeO42-中的+6价，化合价升高3价；Cl元素化合价由反应前ClO-中+1价变为反应后Cl-的-1价，化合价降低2价，化合价升降最小公倍数是6，所以Fe3+、FeO42-的系数都是2，ClO-、Cl-的系数都是3；然后根据电荷守恒，可知反应物应该有10个OH-，最后根据H、O元素守恒，可知H2O的系数是5，则配平后的离子方程式应该为：3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。 【变式6-1】部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系下图所示。下列说法错误的是( ) A．a 与d，a与e在酸性情况下反应，均可以得到b B．c 为一种新型自来水消毒剂，代替 b的原因是：c的毒性更小 C．b 的水溶里加入 CaCO3，可以增加d的产量 D．消毒液可用于环境消毒，主要是因为含有d，e的固体可用于实验室制O2 【答案】B 【解析】具体分析可知a：HCl；b：Cl2；c：ClO2；d：HClO；e：ClO3-。A项，盐酸和次氯酸可生成水和氯气，盐酸和次氯酸钠可生成氯化钠、水和氯气，故A正确；B项，ClO2为一种新型自来水消毒剂，代替Cl2的原因是：ClO2消毒效率更高；不产生新的有毒有害的物质，故B错误；C项，氯气的水溶液中含有HCl、HClO，HCl与加入的CaCO3反应，HCl的消耗促进Cl2与水的反应，生成更多的HClO，故C正确；D项，消毒液可用于环境消毒，主要是因为含有HClO，氯酸钾可用于实验室制O2，故D正确；故选B。 【变式6-2】化合价和物质类别是整理元素及其化合物知识的两个要素。下图是部分含氯物质的“价—类”二维图，下列说法错误的是 A．物质a属于电解质 B．物质d既有氧化性又有还原性 C．f转化为d的反应是氧化还原反应 D．e的可溶性盐中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸检验 【答案】C 【解析】A项，电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物；由图可知，a为-1价氯元素的氢化物，为HCl，属于电解质，正确；B项，d为+1价氯元素的酸，为HClO，氯元素处于中间价态可升可降，既有氧化性又有还原性，正确；C项，f转化为d的反应中没有元素化合价改变，不是氧化还原反应，错误；D项，e的可溶性盐中的阴离子为氯离子，氯离子能和硝酸银生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，故可用AgNO3溶液和稀硝酸检验，正确。 【变式6-3】(2025·北京昌平高一期末)从物质类别和元素化合价两个维度研究物质的性质及转化是重要的学习方法。 以上是氯元素的“价类二维图”的部分信息。请回答下列问题： (1)根据图中信息写出物质X、Y的化学式 、 。 (2)任写一条体现X类别通性的化学反应方程式 。 (3)从类别角度推测，下列物质中能与HClO4反应的有 。 a．Fe b．NaOH c．H2SO4 d．SO3 (4)从价态角度推测，NaClO具有 (填“氧化性”或“还原性”)，理由是 ，可与HCl反应生成Cl2。 (5)氯气有毒，实验室用氢氧化钠溶液吸收，该反应的化学方程式为 ，消耗1mol Cl2转移 mol电子。 【答案】(1) HCl ClO2 (2)HCl+NaOH=NaCl+H2O (3)ab (4)氧化性 NaClO中Cl元素处于+1价，Cl元素还有0价，化合价可降低，具有氧化性 (5)Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O 1 【解析】图示为氯元素的价类二维图，X为HCl，Y为ClO2。 (1)根据分析，X的化学式为HCl，Y的化学式为ClO2； (2)X能与碱发生中和反应：HCl+NaOH=NaCl+H2O； (3)HClO4为酸，能与活泼金属发生反应产生氢气，能与碱反应生成盐和水，故选ab； (4)根据本题中信息，NaClO可与HCl反应生成Cl2，NaClO中氯元素化合价降低，NaClO具有氧化性，理由是：NaClO中Cl元素处于+1价，Cl元素还有0价，化合价可降低，具有氧化性，可与HCl反应生成Cl2； (5)实验室用氢氧化钠溶液吸收氯气，该反应的化学方程式为：Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，氯元素由0价升高为+1价，降低为-1价，故消耗1mol Cl2转移1mol电子。 15 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 氯及其化合物 题型01 与金属、非金属的反应 题型02 与水的反应 题型03 与碱的反应 题型04 氯气的实验室的制法 题型05 氯离子的检验 题型06 氯的“价-类”二维图 题型01 与金属、非金属反应 1．氯元素的存在与发现 (1)氯元素只以化合态存在于自然界。主要以_________、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。 (2)发现：18世纪70年代，瑞典化学家_________制取了氯气，反应的化学方程式：_________________。 2．氯气的物理性质 颜色 气味 状态 毒性 密度 水溶性 黄绿色 __________ ______ ______ 比空气的密度______ 1体积水溶解______体积氯气 3．氯气的化学性质 (1)与金属反应 化学方程式 反应现象 与钠反应 _________________ 产生大量白烟 与铁反应 _________________ 产生大量棕褐色烟 与铜反应 _________________ 产生大量棕黄色烟 (2)与非金属(H2)反应 实验操作 实验现象 化学方程式 在空气中点燃氢气，然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中 氢气在氯气中____________，发出__________火焰 H2+Cl22HCl 燃烧结束后，抽去盖在集气瓶口处的毛玻璃片 瓶口上方出现________ 4．氯气的应用：氯的单质氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造_____、有机溶剂、农药、染料和药品。 【典例1】(2025·浙江省浙东北联盟高一期中)下列物质中，不能由两种单质直接化合生成的是( ) A．CuCl2 B．FeCl2 C．HCl D．NaCl 【变式1-1】下列既能由金属和氯气直接制取，又能由金属和盐酸直接制取的是( ) A．FeCl2 B．NaCl C．FeCl3 D．CuCl2 【变式1-2】(2025·浙江省余姚中学高一期中)下列关于化学反应现象的描述和解释，不正确的是( ) A．要戴好护目镜，开启排风扇 B．纯净的H2可以在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰 C．湿润的氯气可以使鲜花褪色，干燥的氯气不可以使鲜花褪色 D．次氯酸见光分解时，pH传感器显示pH逐渐减小 【变式1-3】某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置(加热及夹持装置略)的实验，实验操作为先给钠预热，等钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是( ) A．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体 B．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气 C．钠熔点高，所以先预热再反应 D．若在棉球外沿滴一滴石蕊溶液，可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收 题型02 与水的反应 1．氯气与水反应 (1)在25 ℃时，1体积水溶解约_____体积氯气，氯气的水溶液称为_______。 (2)溶于水的部分氯气与水发生反应，化学方程式为_____________________。 (3)氯水的“3分子4离子”：氯水中含有三种分子：_______、_______、_______；四种离子：_______、_______、H＋、OH－。 2．次氯酸的性质 弱酸性 酸性很弱，比碳酸还弱(在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在) 强氧化性 用于漂白、杀菌和消毒 不稳定性 不稳定，见光易分解，化学方程式：2HClO_____________________ 3．次氯酸的漂白作用 原理 特点 应用范围 将有色物质______________为稳定的无色物质 被HClO漂白的物质，久置后不再恢复原色 几乎所有的有色物质遇HClO都会褪色 4．氯水的成分与性质 成分 三分子 ____________________ 四离子 _____________________ 性质 表现粒子 反应的物质或现象 氧化性 Cl2 Fe2＋、S2－、Br－、I－、SO32－、SO2 酸性 HCl、HClO NaOH Ca(OH)2 Na2CO3 Mg 漂白性 HClO 有机色质如红纸、品红溶液 沉淀性 Cl－ AgNO3溶液 不稳定性 HClO 见光产生气泡 【典例2】(2025·浙江省嘉兴八校联盟高一期中)氯水可用于自来水的杀菌消毒。下列有关氯水的说法正确的是( ) A．光照新制氯水有气泡冒出，是有Cl2逸出 B．饱和氯水长期放置后，溶液pH增大 C．氯水中加入盐酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl- D．新制氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色，是因为氯水中含有和HClO 【变式2-1】(2025·浙江省杭州市钱塘高中高一期中)用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部，观察到的现象是( ) A B C D 【变式2-2】(2025·浙江省浙东北联盟高一期中)氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是( ) A．氯水中加入镁粉，片刻后气泡冒出，说明有ClO-存在 B．滴到淀粉—KI试纸上，先变蓝后褪色。其中褪色可能是由Cl2引起的 C．加入NaHCO3溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在 D．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl-存在 【变式2-3】(2025·浙江杭州学军中学高一期中)数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集和分析。将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中，用强光照射氯水，测得的实验数据如图所示。下列说法正确的是( ) A．由图甲可知：随着反应的进行溶液酸性逐渐减弱 B．由图乙可知：在75s时，氯离子浓度约为600mmol/L C．若将丙图的纵坐标换成“氧气在气体中的物质的量分数”，图像变化趋势不同 D．数字化实验直观、定量、精准，与常规实验相比具有很强的优势 题型03 与碱的反应 1．与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液 化学方程式：____________________________ 离子方程式：_____________________________________________ 漂白液的主要成分是______________，有效成分是______________。 2．与石灰乳反应——制取漂白粉/漂白精 化学方程式：________________________________________________________ 离子方程式：________________________________________________________ 漂白粉：主要成分是______________________，有效成分为次______________________，含有效氯约为35%。 漂粉精：有效成分为____________________________，含有效氯约为70%。 3．应用 漂白液、漂白粉和漂粉精可以用作纸张等的_______剂，也可用作游泳池等场所的_______剂。 注意：“84”消毒液不能与洁厕灵混用。“84”消毒液主要成分是______________，洁厕灵的主要成分是_______，两者混合会发生氧化还原反应生成_______：NaClO+2HCl= ____________。 【典例3】(2025·浙江省温州环大罗山联盟·期中)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液，下列说法不正确的是( ) A．漂白液的有效成分是NaClO B．检验Cl2中是否混有HCl气体，可将气体通入硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀 C．通入CO2后的漂白液消毒能力增强 D．NaClO溶液比HClO溶液稳定 【变式3-1】(2025·浙江省杭州市北斗联盟高一期中)工业上将氯气通入冷的石灰乳中制备漂白粉，一种简单的制备流程如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．漂白粉的水溶液能导电，则漂白粉为电解质 B．“反应”中Cl2是氧化剂，Ca(OH)2是还原剂 C．漂白粉是比氯水更稳定的漂白剂 D．工业制备漂白粉的离子方程式为2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O 【变式3-2】(2025·浙江省杭州市北斗联盟高一期中)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是( ) A．可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3 B．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是：2ClO2+2OH- =ClO3-+ ClO2-+H2O C．NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)：n(还原剂)=1：4 D．等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强 【变式3-3】(2025·浙江杭州学军中学高一期中)已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O。某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液，经测定ClO-与ClO3-的个数比为1：1，则氯气与氢氧化钠反应时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为( ) A．3：11 B．11：3 C．1：3 D．3：1 题型04 氯气的实验室制法 【典例4】(2025·浙江衢州五校联盟高一期中)有关氯气制备的装置如图所示，下列说法不正确的是( ) A．制备氯气时，MnO2做氧化剂 B．可用饱和碳酸氢钠溶液代替饱和NaCl溶液 C．图中浓硫酸的作用是干燥氯气 D．图中采用了向上排空气法收集氯气 【变式4-1】(2025·浙江省温州环大罗山联盟高一期中)实验室制取的实验原理及装置均正确的是( ) A．制取Cl2 B．除去Cl2中的HCl C．收集Cl2 D．吸收尾气中的Cl2 【变式4-2】(2025·浙江省嘉兴八校联盟高一期中)下图为实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持仪器、加热仪器已略)。 (1)仪器a的名称为 。 (2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅲ处应该放 (填写“湿润红纸”或“干燥红纸”)，Ⅱ处固体的作用是 。 (3)写出氯气的尾气处理原理(用离子方程式表示) 。 【变式4-3】(2025·浙江省余姚中学高一期中)某小组利用氯酸钾与盐酸反应制氯气并进行氯气性质的探究，实验装置如图所示： 请回答： (1)装置B中发生反应的离子方程式是 。 (2)根据相关实验现象就可以证明起漂白作用的不是氯气而是次氯酸，相关现象是 。 (3)中实验现象是 。 (4)装置F的作用是 。 题型05 氯离子的检验 原理 Cl－＋Ag＋＝_________ AgCl不溶于稀硝酸 试剂 _________溶液和_________ 答题模板 离子检验的答题模板：分析可能含有的干扰离子→选择检验试剂→确定试剂加入顺序→观察实验现象→判断离子的存在情况。 【典例5】检验某溶液中是否含有Cl－，正确的操作是( ) A．取样，滴加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 B．取样，先加盐酸酸化，再加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 C．取样，先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成 D．取样，加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，看白色沉淀是否消失 【变式5-1】检验Cl－时所用试剂HNO3的作用是 A．防止CO的干扰 B．防止Cl－的干扰 C．生成Ag2CO3沉淀 D．防止NO的干扰 【变式5-2】自来水是用Cl2杀菌消毒的，不法商贩用自来水冒充纯净水出售，为辨真伪，可用下列哪一种试剂鉴别( ) A．金属钠 B．FeCl3溶液 C．AgNO3溶液 D．NaOH溶液 【变式5-3】为确定某溶液中的离子组成，进行如下实验： ①取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 ②在①溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀 ③取②上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀根据实验现象，下列推断正确的是( ) A．一定有CO32- B．一定有Cl- C．一定有SO42- D．一定有HCO3- 题型06 氯的“价-类”二维图 【典例6】(2025·北京丰台高一期末)元素的价—类二维图是学习元素及其化合物相关知识的重要模型工具。如图为氯元素的价—类二维图，回答下列问题。 (1)物质X和Y的化学式分别为 、 。 (2)预测化学性质。 ①从物质类别角度，HCl能与 (填序号)发生反应。 ②从化合价角度，HCl能与 (填序号)发生反应。 A．NaOH B．KMnO4 C．Fe2O3 (3)解决实际问题。 ①用氯气与氢氧化钠溶液制取84消毒液，体现了氯气具有 (填序号)。 A．氧化性 B．还原性 ②84消毒液的有效成分是NaClO，使用时需浸泡一段时间或滴加白醋，其原因是 。 ③84消毒液和洁厕灵(含稀盐酸)不能混用，用离子方程式表示其原因 。 ④利用NaClO与Fe(NO3)3溶液反应制取新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)、补全离子方程式 。 ClO-+ 【变式6-1】部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系下图所示。下列说法错误的是( ) A．a 与d，a与e在酸性情况下反应，均可以得到b B．c 为一种新型自来水消毒剂，代替 b的原因是：c的毒性更小 C．b 的水溶里加入 CaCO3，可以增加d的产量 D．消毒液可用于环境消毒，主要是因为含有d，e的固体可用于实验室制O2 【变式6-2】化合价和物质类别是整理元素及其化合物知识的两个要素。下图是部分含氯物质的“价—类”二维图，下列说法错误的是 A．物质a属于电解质 B．物质d既有氧化性又有还原性 C．f转化为d的反应是氧化还原反应 D．e的可溶性盐中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸检验 【变式6-3】(2025·北京昌平高一期末)从物质类别和元素化合价两个维度研究物质的性质及转化是重要的学习方法。 以上是氯元素的“价类二维图”的部分信息。请回答下列问题： (1)根据图中信息写出物质X、Y的化学式 、 。 (2)任写一条体现X类别通性的化学反应方程式 。 (3)从类别角度推测，下列物质中能与HClO4反应的有 。 a．Fe b．NaOH c．H2SO4 d．SO3 (4)从价态角度推测，NaClO具有 (填“氧化性”或“还原性”)，理由是 ，可与HCl反应生成Cl2。 (5)氯气有毒，实验室用氢氧化钠溶液吸收，该反应的化学方程式为 ，消耗1mol Cl2转移 mol电子。 8 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $