第5单元 第15讲 氯及其化合物(Word学案)-【高考快车道】2026年高考化学大一轮专题复习总复习

第五单元　化工生产中的重要非金属元素 第15讲　氯及其化合物 　1.了解氯元素的单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及应用。 2.掌握氯气的实验室制法(包括所用的试剂、仪器、反应原理和收集方法等)。 3.认识氯元素的单质及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。 考点一　氯气　重要的含氯化合物 1.氯气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性(25 ℃) 黄绿色 气体 刺激性 比空气大 有毒 　1体积水溶解约2体积Cl2 [提醒] 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法:用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。 2.从原子结构角度认识氯气的化学性质 氯元素在元素周期表中处于　　　　　　　　　,氯原子的结构示意图为　　　　　,最外层有7个电子,在化学反应中很容易　　　　1个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定结构。  (1)氧化性 (2)从化合价的角度认识Cl2发生的“歧化反应” Cl2中氯元素为0价,处于氯元素的中间价态,因此Cl2既具有氧化性又具有还原性。常温下,Cl2与水或碱溶液反应时,Cl2发生“歧化反应”,Cl元素由0价变为+1价和-1价。 反应原理 与水的反应 　化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO,离子方程式为    与碱的 反应 与烧碱反应 　 　 (化学方程式)  制漂白粉 　 　 (化学方程式)  [提醒] 1 mol Cl2与水反应时(可逆反应),转移电子数小于NA,而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)反应时,转移电子数为NA。(设NA为阿伏伽德罗常数的值) 3.氯的重要化合物 (1)次氯酸 [提醒] 由于酸性:H2CO3>HClO>HC,向NaClO溶液中通入CO2,无论CO2是否过量,反应均生成HC和HClO。 (2)漂白粉 — (3)漂白液(84消毒液) (4)新制氯水性质的多重性 4.基于“价—类”二维图认识氯及其化合物的性质与转化关系 写出相关反应的化学方程式: ① ; ⑤ ; ⑥ ; ⑦ ; ⑨ 。 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)新制氯水在空气中久置,氯水酸性增强,氧化性减弱 (　) (2)1 mol Cl2通入足量的水中发生反应,转移1 mol电子 (　) (3)用pH试纸测定氯水的pH为4 (　) (4)氯水具有较强氧化性,可用于漂白纸张、织物等(　) (5)在加热条件下,过量的铁与氯气反应生成FeCl2 (　) (6)用84消毒液(有效成分为NaClO)杀灭细菌利用了NaClO的强氧化性 (　) (7)漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的 (　) (8)氯气通入品红溶液中,溶液褪色,起漂白作用的是Cl2与水反应生成的HClO (　) 题组一　氯气的性质及用途 1.化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是 (　) A.氯气和活性炭均可作漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强 B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH,测定结果无影响 D.常温下氯气能与Fe反应,所以氯气的储存不能用铁制容器 2.[2024·江苏扬州调研] 如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后,立即用另一个培养皿扣在上面。已知:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。 下列对实验现象的“解释或结论”正确的是 (　) 选项 实验现象 解释或结论 A a处变蓝,b处变橙红色 氧化性:Cl2>Br2>I2 B c处先变红,后褪色 氯气与水生成了酸性物质 C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质 D e处变红色 还原性:Fe2+>Cl- 题组二　氯水的成分与性质 3.[2024·湖南雅礼中学模拟] 探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是 (　) 选项 方法 现象 结论 A 观察氯水颜色 　氯水呈浅黄绿色 氯水中含Cl2 B 向NaHCO3饱和溶液中加入足量氯水 　有无色气泡产生 氯水中含HClO C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 　氯水具有漂白性 D 　向FeCl2溶液中滴加氯水 　溶液变成棕黄色 　氯水具有氧化性 4.同学们发现久置的氯水会失去漂白性,溶液由浅黄绿色变为无色。为探究氯水失效的原因,进行如下实验: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,得到如图所示曲线。 解释两图中曲线变化的原因: 　 。  若在上述整个实验过程中测定溶液的pH,pH的变化是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。   归纳总结 1.液氯、新制氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色 主要性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 粒子种类 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- H2O、H+、Cl-、OH- 2.氯水的组成及性质应用中的常见误区 (1)氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,氯水最后成为盐酸,久置氯水酸性增强,无漂白性,因此,氯水要现用现配。 (2)制取氯水的反应为Cl2+H2OHCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,且向水中通入1 mol Cl2,转移电子数小于NA(设NA为阿伏伽德罗常数的值)。 (3)Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,湿润的Cl2具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。 题组三　次氯酸、次氯酸盐的性质 5.[2024·山东实验中学模拟] 锥形瓶中装有部分变质的漂粉精粉末和红色纸花,向其中注射浓盐酸,观察到纸花褪色,并有黄绿色气体生成,该实验可以得到的结论是 (　) A.说明Ca(ClO)2具有漂白性 B.实验中发生了氧化还原反应和化合反应 C.浓盐酸中HCl被氧化 D.反应中生成的气体只有Cl2 6.某研究小组为了探究NaClO溶液的性质,设计了以下实验,并记录实验现象。 实验 装置 实验 序号 滴管试剂 试管试剂 实验现象 ① 　0.2 mol· L-1 NaClO 溶液 　0.2 mol·L-1盐酸 　产生黄绿色气体 ② 　0.2 mol·L-1 KI-淀粉溶液 溶液变蓝 ③ 　0.2 mol·L-1 FeSO4酸性溶液和KSCN溶液 溶液变红 ④ 　0.2 mol·L-1 AlCl3溶液 　产生白色沉淀 则以下判断错误的是 (　) A.实验①:发生的主要反应为Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O B.实验②中发生的主要反应是ClO-+2I-+2H+Cl-+I2+H2O C.实验③:还原性强弱顺序为Fe2+>Cl- D.实验④:ClO-与Al3+的水解相互促进 归纳总结 HClO及次氯酸盐的强氧化性 (1)HClO的强氧化性 ①漂白性:氯水中的HClO能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH。 ②能氧化还原性离子:HClO能氧化I-、S2-、S、Fe2+等还原性离子。 (2)次氯酸盐的强氧化性 ①漂白性:ClO-是一种弱酸的酸根离子,漂白液或漂白粉在潮湿的空气中,会与水和二氧化碳反应生成HClO,故漂白液、漂白粉具有漂白性。 ②强氧化性:ClO-不论在酸性还是碱性条件下都能跟I-、Fe2+、S2-、S等发生氧化还原反应,即ClO-与I-、Fe2+、S2-、S不论是在酸性还是碱性条件下均不能大量共存。 如漂白粉溶液遇到亚硫酸盐:Ca2++ClO-+SCaSO4↓+Cl-。 说明:N不同于ClO-,在酸性条件下N具有强氧化性,与Fe2+、I-、S2-、S不能大量共存,而在碱性条件下,N与I-、S2-、S可以大量共存。 题组四　氯及其化合物间的转化和应用 7.“价—类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型,且体现了化学变化之美。如图所示为氯元素的“价—类”二维图。下列说法错误的是 (　) A.a的形成过程:H×+·: B.若e为钠盐,实验室可用e和浓硫酸加热制取少量气态a C.b的水溶液中加入CaCO3,可以提高d的产量 D.c是一种广谱型的消毒剂,可取代b成为自来水的消毒剂 8.漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品,有效成分均为Ca(ClO)2。相应的生产流程如下: 下列说法不正确的是 (　) A.反应①中阳极的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑ B.反应②的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O C.上述过程中涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应 D.制备漂粉精过程中,Cl2转化为Ca(ClO)2时,Cl的原子利用率为100% 考点二　氯气的实验室制法 1.氯气的实验室制法 (1)实验原理 实验室中常利用MnO2固体和浓盐酸加热制取Cl2,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。   实验室也可用强氧化剂[如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2等]与浓盐酸在常温下反应制氯气,分别写出KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、漂白粉与浓盐酸反应的化学方程式: ① ; ② ; ③ ; ④ 。 (2)实验装置及分析 装置特点 固体+液体气体 净化方法 　用饱和食盐水除去HCl气体,再用浓硫酸除去水蒸气 收集方法 　①Cl2的密度比空气大,可用向上排空气法收集;②Cl2能溶于水,但在饱和食盐水中的溶解度较小,可用排饱和食盐水法收集 尾气处理 　多余的Cl2须用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收 [注意] 部分装置的创新改进 ①　　　　　②　　　　　　　③ 图①为KMnO4作氧化剂制Cl2的装置。 a.不需要加热。 b.橡胶管的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等,便于分液漏斗中的液体流下。 图②为Cl2中HCl的除杂装置。 a.装置中长颈漏斗的作用除检查装置气密性外,还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞,则长颈漏斗中的液面会迅速上升)。 b.该装置还可以贮存少量Cl2。 图③为干燥Cl2的装置。 (3)验满方法 ①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸立即变　　　　,则证明已集满。  ②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸　　　　　　　　　,则证明已集满。  2.注意事项 (1)选择反应物:必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。 (2)加热温度:采用小火加热,以减少HCl挥发。 (3)仪器拆卸:反应结束,排出残留的Cl2后,再拆卸装置,防止产生污染。 (4)尾气处理:不能用澄清石灰水吸收Cl2,原因是其浓度较小,不能完全吸收Cl2。 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)利用MnO2与浓盐酸制取Cl2的发生装置和MnO2与H2O2溶液制取O2的发生装置相同 (　) (2)必须用浓盐酸与MnO2反应制Cl2,因为稀盐酸与MnO2不反应 (　) (3)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发 (　) (4)检验氯气可用湿润的淀粉-KI试纸 (　) (5)酸性高锰酸钾溶液与浓盐酸常温下即可反应生成氯气,而MnO2和浓盐酸在加热条件下才可反应生成氯气,说明氧化性:KMnO4>MnO2 (　) (6)实验中,可用KOH溶液或蒸馏水吸收尾气中的Cl2,防止污染环境 (　) 题组一　氯气的实验室制法 1.下列操作能达到实验目的的是 (　) A.制取少量氯气　　　　B.制取氯气 C.干燥氯气　　D.除去Cl2中的少量HCl 2.含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。 (1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为　 。  (2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为　 。  (3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中　　　　已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是　  　。  题组二　氯气制备的应用 3.某学习小组利用如图所示装置制备84消毒液。下列说法正确的是 (　) A.湿润的蓝色石蕊试纸褪色,说明Cl2有漂白性 B.Ⅱ中溶液出现浑浊,说明Cl2降低了NaCl的溶解度 C.若无装置Ⅱ,则制取的84消毒液中NaClO的纯度下降 D.该装置条件下,若用MnO2代替KMnO4也可制取84消毒液 4.某同学利用Cl2氧化K2MnO4(锰酸钾)制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略): 已知:锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3Mn+2H2O2Mn+MnO2↓+4OH-。 (1)装置A中支管a的作用是　　　　　　　　　　　　　　;装置C中的试剂为　　　　　　;装置A中制备Cl2的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  教材模型人教·必修第一册·第二章第二节 实验室中制取氯气的装置示意图 (1)反应原理: MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 (2)制备装置类型:固体+液体气体。 (3)混有杂质: HCl、水蒸气。 (4)收集气体:向上排空气法或排饱和食盐水法。 (5)尾气吸收:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。 链接高考 应用1　直接考查氯气的实验室制备原理 1.[2024·广东卷] 1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是 (　) 　　　　　 　　　　 应用2　综合考查氯气制备及性质 2.[全国卷Ⅲ] 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,探究其氧化还原性质。 回答下列问题: (1)盛放MnO2粉末的仪器名称是　　　　　　　,a中的试剂为　　　　　　　。  (2)b中采用的加热方式是　　　　　。c中化学反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　,采用冰水浴冷却的目的是　　　　　　　　　　　　。  (3)d的作用是　　　　　　　　,可选用试剂　　(填标号)。  A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4 (4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,　　　,　　　　　　　　,干燥,得到KClO3晶体。  (5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显　　色,可知该条件下KClO3的氧化能力　　　　NaClO(填“大于”或“小于”)。  经典真题·明考向 1 .下列相关说法正确的是 (　) A.[2023·湖北卷] 氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 B.[2023·广东卷] 漂白粉的有效成分是CaCO3,久置空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2 C.[2023·浙江卷] NaClO溶液呈碱性,所以可用作消毒剂 D.[2022·全国甲卷] 漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果 2.[2024·浙江卷] 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.ClO-水解生成HClO使漂白液呈酸性 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 3.[2023·江苏卷] 实验室制取Cl2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 4.[2022·广东卷] 实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是 (　) A　B　 C　　D　 5.[2023·广东卷] 利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。闭合K1,一段时间后 (　) A.U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和O2 B.a处布条褪色,说明Cl2具有漂白性 C.b处出现蓝色,说明还原性:Cl->I- D. 断开K1,立刻闭合K2,电流表发生偏转 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五单元　化工生产中的重要非金属元素 第15讲　氯及其化合物 考点一 ● 夯实必备知识 2.第三周期第ⅦA族　　得到 (1)2Fe+3Cl22FeCl3　棕黄　棕黄　苍白　Cl2+2KI2KCl+I2　Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl　Cl2+2FeCl22FeCl3 (2)Cl2+H2OH++Cl-+HClO Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 3.(1)H—O—Cl　弱　2HClO2HCl+O2↑　棕色 (2)CaCl2和Ca(ClO)2　Ca(ClO)2　 2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O　碱　氧化 Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO (3)NaClO　Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O 4.①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ⑤HClO+NaOHNaClO+H2O ⑥Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O ⑦2Fe+3Cl22FeCl3 ⑨Fe+2HClFeCl2+H2↑(其他合理答案均可) 【对点自测】 (1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√ [解析] (1)氯水中的次氯酸见光或受热分解生成HCl和氧气,氯水酸性增强,氧化性减弱,正确。 (2)氯气与水的反应是可逆反应,错误。 (3)氯水具有漂白性,不能用pH试纸测定其pH,错误。 (5)Fe与氯气反应只能生成FeCl3,错误。 (7)漂白粉具有强氧化性,可作自来水的消毒剂,而明矾是通过Al3+水解生成的氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮杂质而达到净水的目的,二者作用原理不同,错误。 (8)氯气通入品红溶液中,溶液褪色,是由于氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,正确。 ● 提升关键能力 题组一 1.B　[解析] 活性炭具有吸附性,可以吸附氯气,氯气和活性炭同时使用,漂白效果会减弱,A错误;氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐,B正确;氯水中的次氯酸具有漂白性,不能用pH试纸测定氯水的pH,C错误;铁与氯气在加热条件下才能反应,D错误。 2.D　[解析] 向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸,发生反应2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,a处发生反应Cl2+2KI2KCl+I2,生成的I2使淀粉变蓝,表明氧化性:Cl2>I2,b处发生反应Cl2+2NaBr2NaCl+Br2,表明氧化性:Cl2>Br2,不能说明氧化性:Br2>I2,A错误;c处发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,所以浸有蓝色石蕊溶液的滤纸先变红后褪色,可以说明氯气与水反应生成酸性和漂白性物质,B错误;d处氯气与水反应生成的酸性物质能中和NaOH,也可以使之出现对应的实验现象,C错误;e处变红色是因为氯气氧化Fe2+生成Fe3+,Fe3+与SCN-作用生成红色物质,表明发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,则还原性:Fe2+>Cl-,D正确。 题组二 3.B　[解析] 氯气为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色是因为溶解了氯气,A正确;向NaHCO3饱和溶液中加入足量氯水,有无色气泡产生,是因为HC与氯水中的H+发生反应生成水和二氧化碳,B错误;红色纸条褪色,说明氯水具有漂白性,C正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,是因为发生反应2FeCl2+Cl22FeCl3,说明氯水具有氧化性,D正确。 4.氯水中存在反应:Cl2+H2OHCl+HClO,由于HClO不稳定,见光易分解:2HClO2HCl+O2↑,使O2体积分数增加,Cl2与水不断反应和HClO分解生成的HCl使溶液中c(Cl-)增大　逐渐减小,最终保持不变 题组三 5.C　[解析] 向部分变质的漂粉精中加入浓盐酸,发生反应:ClO-+2H++Cl-Cl2↑+H2O、CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。红色纸花褪色,表明漂粉精中仍含有Ca(ClO)2,Ca(ClO)2与盐酸反应生成的Cl2溶于水,生成的HClO具有漂白性,A错误;ClO-+2H++Cl-Cl2↑+H2O为氧化还原反应,CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑为复分解反应,没有发生化合反应,B错误;浓盐酸与Ca(ClO)2发生反应生成Cl2,浓盐酸中的氯元素被氧化,C正确;由A项反应方程式可知反应中生成的气体有Cl2、CO2,D错误。 6.B　[解析] 实验①中次氯酸钠和盐酸反应生成氯化钠、氯气和水,发生的主要反应是ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O,A正确;实验②溶液变蓝,说明I-被次氯酸钠氧化为I2,次氯酸钠溶液显碱性,发生的主要反应为ClO-+2I-+H2OCl-+I2+2OH-,B错误;ClO-具有氧化性,Fe2+具有还原性,Fe2+与ClO-发生氧化还原反应生成Fe3+和Cl-,Fe3+遇KSCN溶液,溶液变红,所以还原性:Fe2+>Cl-,C正确;ClO-水解使溶液显碱性,Al3+水解使溶液显酸性,二者的水解相互促进,D正确。 题组四 7.A　[解析] 根据氯元素的“价—类”二维图可知:a、b、c、d分别为HCl、Cl2、ClO2、HClO。由分析可知a为HCl,HCl属于共价化合物,其形成过程为H×+·: ,A错误;若e为钠盐,即e为NaCl,利用难挥发性酸制取易挥发性酸的原理,实验室可用NaCl和浓硫酸加热制取少量气态HCl,B正确;部分Cl2和水反应生成HCl和HClO,Cl2+H2OHCl+HClO,Cl2的水溶液中加入CaCO3,HCl与CaCO3反应促进Cl2和水的反应平衡正向移动,可以提高HClO的产量,C正确;c为ClO2,它的杀菌消毒能力强,可作为一种新型自来水消毒剂,D正确。 8.D　[解析] 反应①中阳极的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,A正确;反应②为氯气和氢氧化钙的反应,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,B正确;题述过程中反应①②③均为氧化还原反应,反应④为化合反应,反应⑤为复分解反应,C正确;制备漂粉精过程中,Cl2在反应③中转化为Cl2O时还有NaCl生成,Cl原子最终没有完全转化为Ca(ClO)2,因此Cl的原子利用率小于100%,D错误。 考点二 ● 夯实必备知识 1.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ①2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ②KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O ③K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O ④Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O (3)①蓝　②先变红后褪色 【对点自测】 (1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)√　(6)× [解析] (1)MnO2与浓盐酸制取Cl2的反应需加热,利用H2O2分解制取O2时,MnO2作催化剂,反应不需要加热,装置不相同,错误。 (2)MnO2只能与浓盐酸反应,当盐酸浓度减小到一定程度时,反应就停止,故稀盐酸与MnO2不反应,正确。 (5)由于都是氧化浓盐酸生成氯气,所以根据反应条件可知氧化性的强弱,正确。 ● 提升关键能力 题组一 1.A　[解析] KMnO4 与浓盐酸反应不需要加热即可制取氯气,A项正确; MnO2与1 mol·L-1的稀盐酸共热不反应,B项错误;干燥Cl2时Cl2应从长管进入,C项错误;Cl2、HCl均与Na2CO3饱和溶液反应,D项错误。 2.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)c—d—b—a—e (3)HClO　向溶液中加入过量稀硝酸,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl- [解析] (1)实验室通常采用浓盐酸和MnO2加热制取Cl2,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 (2)根据化学方程式可知,制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气,氯气有毒,必须进行尾气处理,因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体,用浓硫酸除去水蒸气,最后用NaOH溶液吸收尾气。 (3)氯水久置后不能使品红溶液褪色,说明HClO已分解;检验Cl-的方法为向溶液中加入过量稀硝酸,排除C、HC等离子的干扰,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-。 题组二 3.C　[解析] 装置Ⅰ中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,装置Ⅱ中的饱和食盐水可以除去氯气中混有的HCl气体,将氯气通入NaOH溶液中可以制备84消毒液。装置Ⅰ中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,Cl2使湿润的蓝色石蕊试纸褪色是因为Cl2和水反应生成的HClO具有漂白性,Cl2没有漂白性,A错误;NaCl的溶解度只受温度的影响,Ⅱ中溶液出现浑浊,是因为氯离子浓度增大,NaCl的溶解度不变,B错误;装置Ⅱ中的饱和食盐水可以除去氯气中混有的HCl气体,HCl会和NaClO反应生成NaCl和HClO,若无装置Ⅱ,则制取的84消毒液中NaClO的纯度下降,C正确;浓盐酸和MnO2生成氯气的反应需要加热,该装置没有加热设备,不能用MnO2代替KMnO4制取84消毒液,D错误。 4.(1)平衡气压,使浓盐酸顺利滴下　NaOH溶液　Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O (2)在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶 [解析] (1)装置A中盛装浓盐酸的仪器为恒压滴液漏斗,支管a的作用是平衡气压,使浓盐酸顺利滴下;装置C的作用是吸收未反应的Cl2,应选用NaOH溶液;Ca(ClO)2和浓盐酸在装置A中发生归中反应生成Cl2,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O。(2)锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应3Mn +2H2O2Mn+MnO2↓+4OH-,一部分Mn 转化为MnO2,导致最终KMnO4的产率低,而浓盐酸易挥发,会中和装置B中的碱,导致装置B中浓强碱溶液的浓度减小,故改进措施是在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶吸收挥发出来的HCl。 教考衔接2 【链接高考】 1.A　[解析] 利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的,A符合题意;实验室制得的氯气中有HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净化、干燥Cl2的目的,B不符合题意;氯气的密度大于空气,能用向上排空气法收集,可以达到预期目的,C不符合题意;H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,瓶口产生白雾,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,D不符合题意。 2.(1)圆底烧瓶　饱和食盐水 (2)水浴加热　Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O　避免生成NaClO3 (3)吸收尾气(Cl2)　AC (4)过滤　少量(冷)水洗涤　(5)紫　小于 [解析] 本题考查了氯气的制备、除杂、尾气吸收,用氯气在不同的温度条件下制备KClO3、NaClO,同时还考查了物质氧化性强弱的比较等。 实验装置分析:整套装置的最左端为氯气的发生装置,利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气,由于盐酸具有挥发性,导致氯气中含有杂质HCl和水蒸气。其中,氯气中的杂质气体HCl会影响后面的KClO3和NaClO的制备,故而需要用饱和食盐水(a中盛放的试剂)除去氯气中的HCl杂质。b为氯气与KOH溶液在加热(热水浴)条件下制取KClO3的装置,发生的反应为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O。c为氯气与NaOH溶液在较低温度下制取NaClO的装置,发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。d为尾气的吸收装置,可防止污染环境,吸收氯气可用还原性物质或碱性溶液。(1)盛放二氧化锰固体的仪器为圆底烧瓶。除去氯气中的HCl杂质可用饱和食盐水。(2)b中采用的是水浴加热。c装置中的离子反应方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,c中采用冰水浴冷却的目的是防止氯气和NaOH溶液在较高温度下生成NaClO3。(3)d装置中应盛放还原性物质或碱性物质,故符合条件的试剂为AC。(4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为冷却结晶→过滤→洗涤→干燥等。(5)1号试管中的KClO3溶液不能将I-氧化为单质I2,而2号试管中的NaClO溶液可将I-氧化为I2,故氧化性:KClO3小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I2后,静置一段时间可观察到液体分为两层,由于四氯化碳的密度大于水的密度,则碘的四氯化碳溶液在下层,呈紫色。 经典真题·明考向 1.A　[解析] 氯气与强碱反应时,有部分氯气发生还原反应,同时也有部分氯气发生氧化反应,因此氯气既是氧化剂又是还原剂,A正确;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,B错误;NaClO是强碱弱酸盐,因ClO-水解使溶液呈碱性:ClO-+H2OHClO+OH-,而NaClO用作消毒剂是因其氧化性,C错误;漂白粉的有效成分次氯酸钙与盐酸混合,会发生氧化还原反应生成有毒的氯气,所以不能混合使用,D错误。 2.B　[解析] 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,A正确;ClO-水解生成HClO,水解方程式为ClO-+H2O HClO+OH-,使漂白液呈碱性,B不正确;通入CO2后,发生反应NaClO+CO2+H2ONaHCO3+HClO,漂白液消毒能力增强,C正确;次氯酸不稳定,次氯酸盐较稳定,所以稳定性NaClO溶液>HClO溶液,D正确。 3.C　[解析] 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;除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中,注意应该长进短出,B错误;氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,C正确;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。 4.D　[解析] 浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A装置能达到实验目的,故A不符合题意;氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B装置能收集氯气,故B不符合题意;湿润的红布条褪色,干燥的红布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,故C不符合题意;氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,D装置不能达到实验目的,故D符合题意。 5.D　[解析] 闭合K1,形成电解池,电解饱和食盐水,左侧为阳极,阳极氯离子失去电子生成氯气,电极反应为2Cl--2e-Cl2↑,右侧为阴极,阴极电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,据此解答。根据分析,U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和H2,A错误;左侧生成氯气,氯气遇到水生成HClO,HClO具有漂白性,能使a处布条褪色,Cl2无漂白性,B错误;b处出现蓝色,发生Cl2+2KII2+2KCl,说明还原性:I->Cl-,C错误;断开K1,立刻闭合K2,此时构成氢氯燃料电池,形成电流,电流表发生偏转,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $