第15讲 氯及其重要化合物(Word教案)-【金版新学案】2027年高考化学高三总复习大一轮复习讲义（新高考·双选）

该高中化学讲义聚焦氯及其化合物性质、制备及环境影响等高考核心考点，按“性质-应用-制备”逻辑架构梳理知识，通过氯水成分分析、次氯酸盐性质探究等考点梳理，结合消毒效率计算方法指导及全国卷真题训练，帮助学生构建系统知识网络，突破难点。 资料创新采用“价—类”二维图整合氯元素转化关系，设计氯水光照传感器实验等探究活动培养科学思维与探究能力，设置基础巩固到综合应用分层练习并即时反馈，助力学生高效掌握核心考点，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第15讲　氯及其重要化合物 [课程标准]　1.了解氯的单质及其重要化合物的性质及制备方法。2.掌握氯的单质及其重要化合物对环境的影响。 考点一　氯及其化合物的性质和应用 (一)氯气的性质 1.氯气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 黄绿色 气体 刺激性 比空气大 在25 ℃时，1体积水溶解约2体积Cl2 【微思考1】　(1)实验室如何闻有毒气体及未知气体的气味？ 提示：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)遇到氯气泄漏逃生时，要向　　　　处转移，并用蘸有　　　　的湿毛巾捂住口鼻。 提示：逆风向向高　肥皂水 2.氯气的化学性质 (1)从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性 【微思考2】　(1)Cl2是活泼的非金属单质，能氧化许多金属、非金属以及一些具有还原性的物质。依据氯气的氧化性完成下列填空。 (2)下列说法中错误的是　　　　(填序号)。 ①向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠，利用了氯气有毒和密度较大的性质 ②燃烧是发光发热的剧烈反应，燃烧过程一定有氧气参加反应 ③H2和Cl2在强光照射下会发生爆炸生成HCl，工业上利用该方法制取HCl ④可变价态的金属Fe、Cu与Cl2反应时生成高价态氯化物，同时反映了Cl2的性质非常活泼 ⑤FeCl3可以由氯气与金属反应制得，又可以由金属与盐酸反应制得 ⑥FeCl3、CuCl2、HCl、FeCl2、Na2O2均可以通过两种单质直接化合制取 提示：②③⑤⑥ (2)从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应 氯气与水或碱反应，氯元素的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现还原性又表现氧化性。 【微思考3】　依据氯气的歧化反应完成下列填空。 　　氯气与碱发生歧化反应时，若温度较高，还可能生成高价态的氯酸盐。 【微思考4】　(1)1 mol Cl2溶于水时，转移电子数　　　　NA(填“大于”“小于”或“等于”)；而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应时，转移电子数为　　　　。1 mol Cl2与碘化钾的水溶液反应时，转移电子数为　　　　。 提示：小于　NA　2NA (2)在25 ℃、70 ℃条件下，分别用相同浓度的NaOH溶液吸收氯气，其转化关系如图所示： 已知：反应1中生成NaCl和X的物质的量相等；消耗等量的NaOH时，反应1和反应2生成NaCl的质量比为3∶5。按要求回答问题。 ①上述2个反应中，参与反应的NaOH与Cl2的物质的量之比均为　　　　。 ②消耗等量的NaOH时，反应1和反应2生成X和Y的物质的量之比为　　　　。 ③若某温度下生成X和Y均为1 mol时，同时生成NaCl的物质的量为　　　　。 提示：①2∶1　②3∶1　③6 mol 解析：反应1中生成NaCl和X的物质的量相等，说明Cl2中Cl元素化合价上升和下降的数目相等，则X为NaClO，方程式为2NaOH＋Cl2NaCl＋NaClO＋H2O；消耗等量NaOH时，反应1和反应2生成NaCl的质量比为3∶5，说明反应2中Cl2和NaOH反应生成NaCl和NaClO3，方程式为3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O，以此解答。①由分析可知，反应1为2NaOH＋Cl2NaCl＋NaClO＋H2O，反应2为3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O，参与反应的NaOH与Cl2的物质的量之比均为2∶1；②由分析可知，反应1为2NaOH＋Cl2NaCl＋NaClO＋H2O，反应2为3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O，消耗等量的NaOH时，反应1和反应2生成NaClO和NaClO3的物质的量之比为3∶1；③由分析可知，反应1为2NaOH＋Cl2NaCl＋NaClO＋H2O，反应2为3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O，若某温度下生成NaClO和NaClO3均为1 mol时，同时生成1 mol＋5 mol＝6 mol NaCl。 (二)氯水的成分与性质 1.从平衡的角度分析氯水的成分 氯水中存在三个平衡关系 (1)Cl2＋H2O⥫⥬HCl＋HClO (2)HClO⥫⥬H＋＋ClO－ (3)H2O⥫⥬H＋＋OH－ 2.从氯水成分的角度分析氯水性质的多重性 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 3.从平衡体系所含微粒种类的角度分析氯水性质应用 氯水中加入的物质或改变的条件 浓度变化 平衡移动方向 应用 可溶性氯化物 c(Cl－)增大 左移 ①用饱和食盐水除Cl2中的HCl； ②用排饱和食盐水法收集Cl2 盐酸 c(H＋)和 c(Cl－)增大 左移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2 NaOH c(H＋) 减小 右移 用NaOH溶液吸收多余的Cl2 CaCO3 c(H＋) 减小 右移 制高浓度的HClO溶液 光照 c(HClO) 减小 右移 氯水应避光保存或现用现配 【微思考5】　(1)新制饱和氯水具有较强的漂白性，试分析通入(或加入)下列物质能否增强氯水的漂白性。 ①通入少量SO2：　　　　，原因为　　　　　　　　　　　　　　。 ②加入少量CaCO3固体：　　　　，原因为　　　　　　　　　　　　　　。 提示：①否　通入SO2发生反应SO2＋Cl2＋2H2O4H＋＋S＋2Cl－，HClO浓度减小　②能　加入CaCO3固体，发生反应CaCO3＋2H＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O，消耗H＋使平衡Cl2＋H2O⥫⥬H＋＋Cl－＋HClO右移，HClO浓度增大 (2)用滴管将新制的氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中，当滴到最后一滴时，红色突然褪去。请你对发生这一现象的原因，提出两种合理的猜想。 猜想一：氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色。 猜想二：　　　　　　　　　　　　　。 请用简单的实验方法证明你的猜想：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。 提示：氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色　向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色褪去是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的 (三)次氯酸和次氯酸盐的性质 1.次氯酸 2.漂白液 3.漂白粉 【微思考6】　(1)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，发生反应的离子方程式写为Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2OCaSO3↓＋2HClO是否正确，原因是什么？ 提示：错误；HClO有氧化性，最终生成的白色沉淀应是CaSO4而不是CaSO3。 (2)按要求回答下列问题： ①为增强漂白粉溶液的漂白性，可向溶液中加入少量的　　　　(填相关试剂)。 ②“84”消毒液不宜与“洁厕灵”混用，原因是　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 ③在漂白粉溶液中加入Fe2＋、S2－、S、C、I－因发生氧化还原反应而不能共存的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：①稀硫酸或醋酸　②2H＋＋ClO－＋Cl－Cl2↑＋H2O　③Fe2＋、S2－、I－ 氯气、氯水的性质 1.根据下列装置图回答问题。 (1)A、B中通入Cl2后，观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　， 根据现象可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　。 (2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　。 (3)F装置的作用是　　　　　　　　　　　　　。 (4)实验开始后，观察到装置C中的现象是　　　　　　　　　　　　　。 (5)装置E中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　。 (6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)干燥的红色(或A中)布条不褪色，湿润的红色(或B中)布条褪色　干燥的Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性 (2)Cl2＋H2O⥫⥬H＋＋Cl－＋HClO (3)吸收实验中未反应完的氯气，防止污染环境 (4)溶液先变为红色，然后褪色 (5)2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－ (6)H2O＋S＋Cl22H＋＋S＋2Cl－ 2.为探究新制氯水的性质，某学生做了如下实验： 实验 装置 试剂a 现象 ① 紫色石蕊溶液 溶液先变红后褪色 ② NaHCO3溶液 产生气泡 ③ HNO3酸化的 AgNO3溶液 产生白色沉淀 ④ FeCl2溶液、 KSCN溶液 溶液变红 由上述实验可得新制氯水的性质与对应的解释或离子方程式不相符的是(　　) A.实验①说明新制氯水中含有H＋、HClO B.实验②发生的反应为HC＋HClOClO－＋CO2↑＋H2O C.实验③说明新制氯水中有Cl－，发生的反应为Cl－＋Ag＋AgCl↓ D.实验④说明氯气具有强氧化性，发生的反应为Cl2＋2Fe2＋2Cl－＋2Fe3＋ 答案：B 解析：紫色石蕊溶液先变红，说明溶液呈酸性，有H＋存在，后褪色，实验①说明有HClO存在，A不符合题意；碳酸的酸性比HClO的强，根据强酸制弱酸原理，实验②应为氯水中H＋参与反应，正确的离子方程式为HC＋H＋CO2↑＋H2O，B符合题意；新制氯水中有Cl－，Cl－和Ag＋反应生成AgCl白色沉淀，C不符合题意；Cl2具有强氧化性，可以氧化亚铁离子，D不符合题意。 3.某化学兴趣小组分析氯水在光照过程中微粒成分的变化，将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器、色度传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中，用强光照射氯水，同时采集实验数据。下列图示与事实相符的是(　　) 注：色度吸收率与介质的颜色正相关 答案：B 解析：氯水中，部分氯气与水反应生成HClO和HCl，用强光照射氯水，HClO分解为HCl和氧气，氯水pH减小，HCl电离产生氯离子，氯离子浓度增大，氧气的体积分数增大，直至饱和后基本不变，A、C错误，B正确；氯水因溶有Cl2而呈淡黄绿色，随着时间的推移，氯气较多的转化为HClO和HCl，氯水颜色变浅，色度吸收率减小，D错误。 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 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－ 从平衡移动角度分析氯水中的变化 4.在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是(　　) A.再通入少量氯气，减小 B.通入少量SO2，溶液漂白性增强 C.加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强 D.光照，有气泡冒出，溶液的导电性减弱 答案：C 解析：新制饱和氯水不能再溶解氯气，各成分粒子的浓度不变，A项错误；通入少量SO2，发生反应SO2＋Cl2＋2H2O2HCl＋H2SO4，会使Cl2＋H2O⥫⥬H＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错误；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使Cl2＋H2O⥫⥬H＋＋Cl－＋HClO平衡正向移动，HClO的浓度增大，溶液漂白性增强，C项正确；光照使新制氯水中的HClO分解，生成O2和HCl，溶液中Cl－和H＋的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。 5.氯气对水杀菌消毒，体系中起杀菌作用的主要是HClO。25 ℃时氯气—氯水体系中存在以下平衡关系： a.Cl2(g)⥫⥬Cl2(aq)　K1＝10－1.2 b.Cl2(aq)＋H2O⥫⥬HClO＋H＋＋Cl－　 K2＝10－3.4 25 ℃时，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后向所得饱和氯水中滴加0.1 mol·L－1的NaOH溶液，溶液pH变化的曲线如图所示。 按要求回答问题。 (1)用氯气对水杀菌消毒，为什么冬季比夏季效果好？　　　　　　　。 (2)图中从①→②，平衡a向　　　　移动，平衡b向　　　　移动(填“左”或“右”)。 答案：(1)Cl2和H2O反应生成的HClO不稳定，温度越高，分解越快　(2)右　右 含氯消毒剂及消毒效率比较 6.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水的消毒。 按要求回答下列问题： (1)NaClO2在酸性条件下反应生成ClO2和NaCl，写出反应的离子方程式：　　　　　　 　　　　　　　。 (2)ClO2在强碱性环境中失效，可能的原因是会发生歧化反应生成Cl和Cl，写出反应的离子方程式：　　　　　　　。 答案：(1)5Cl＋4H＋Cl－＋4ClO2↑＋2H2O (2)2ClO2＋2OH－Cl＋Cl＋H2O 7.ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是　　　＞　　　　＞　　　　(填化学式)。 答案：ClO2　Cl2　Na2FeO4 含氯消毒剂消毒效率的计算与比较 第一步 确定含氯消毒剂中氯元素的化合价 第二步 计算含氯消毒剂中氯元素到稳定的－1价时化合价的变化 第三步 确定消毒效率的表示方法： ①以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率； ②以单位物质的量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率 第四步 计算或比较含氯消毒剂的消毒效率 考点二　氯气的实验室制法 1.反应原理 以MnO2与浓盐酸反应制Cl2为例 化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 2.实验装置及流程 【微思考】　(1)如何判断氯气已收集满？ 提示：①根据集气瓶中气体的颜色判断是否集满(最简单方法)。②将湿润的淀粉—碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。③将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。 (2)实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2时，有如下操作： ①连接好装置，检查气密性　②缓缓加热　③在烧瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入浓盐酸 ④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸　⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收　⑥当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气 操作的先后顺序是　　　　　　　　　(填序号)。 提示：①③④②⑥⑤ (3)某兴趣小组用50 mL 12 mol·L－1浓盐酸与足量MnO2共热制取Cl2，结果收集到的Cl2远小于0.15 mol，经检查实验装置没有问题。请帮助分析，制取的气体远小于理论值的可能原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：浓盐酸具有挥发性，加热时大量HCl挥发；随反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与MnO2不再反应产生Cl2 (4)实验室也可以用Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4等代替MnO2作氧化剂制取Cl2，完成下列有关离子方程式： ①Ca(ClO)2与浓盐酸：　　　　　　　。 ②KClO3与浓盐酸：　　　　　　　。 ③KMnO4与浓盐酸：　　　　　　　。 提示：①ClO－＋Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2O ②Cl＋5Cl－＋6H＋3Cl2↑＋3H2O ③2Mn＋10Cl－＋16H＋2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O 氯气的实验室制法 1.下列说法不正确的是(　　) A.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 B.除去Cl2中少量HCl气体，可用饱和食盐水，也可用饱和碳酸氢钠溶液 C.实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸的反应 D.实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气 答案：B 2.(2025·天津模拟)欲用如图所示的装置制备干燥的氯气，下列相关说法中正确的是(　　) A.装置甲烧瓶内装入的固体是MnO2 B.按气流方向，装置的连接顺序是aedcbgfcbh C.装置乙可干燥氯气，还可防止装置戊中水蒸气进入集气瓶 D.可用干燥的淀粉-KI试纸检验氯气 答案：C 解析：MnO2与浓盐酸反应需要加热，装置甲没有加热装置，故A错误；收集Cl2的方法应为向上排空气法，装置的连接顺序是aedcbfgcbh，故B错误；装置乙是干燥装置，实验目的是制得干燥的氯气，装置乙要用到两次，既要除去Cl2中的水蒸气，又要防止装置戊中的水蒸气进入集气瓶，故C正确；检验氯气需要用湿润的淀粉-KI试纸，故D错误。 Cl2的制备与性质实验的综合 3.(2025·广东高三期中)AlCl3易水解，制备少量无水AlCl3的部分仪器装置如图所示(加热及夹持固定装置均已略去)，装置的连接顺序是Ⅰ→Ⅲ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ。关于该实验的说法正确的是(　　) A.装置Ⅰ中固体可以用KMnO4或NaClO代替 B.实验开始时应先加热装置Ⅱ，再通Cl2 C.第二个装置Ⅲ中盛装的试剂为饱和食盐水 D.装置Ⅳ盛装的固体是无水氯化钙 答案：A 解析：用装置Ⅰ制备氯气，生成的氯气中含有杂质氯化氢和水蒸气，且AlCl3易水解，故第一个装置Ⅲ中为饱和食盐水，第二个装置Ⅲ中为浓硫酸，将干燥后的氯气通入装置Ⅱ，装置Ⅳ吸收尾气同时也吸收空气中的水蒸气，据此分析；常温下，浓盐酸和KMnO4或NaClO均能发生反应制氯气，A正确；为避免空气的影响，实验开始时应先通Cl2，排除装置中空气，再加热装置Ⅱ，B错误；由分析可知，第二个装置Ⅲ中盛装的试剂为浓硫酸，C错误；装置Ⅳ盛装的固体是碱石灰，无水氯化钙可以吸水防止空气中的水蒸气进入Ⅱ但不能吸收过量的氯气，D错误；故选A。 4.某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO42CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，他们设计如图实验装置制取氯气并验证其性质。请回答下列问题： (1)该实验中A部分的装置是　　　　(填字母)。 (2)装置B中的现象是　　　　　　　。 (3)请写出装置D中发生反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　， 装置E的作用是　　　　　　　。 (4)请帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化(简述实验步骤)：　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)制取Cl2的方法有多种，若A部分的装置是a，请再写出一种制备方法：　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 答案：(1)b　(2)溶液变蓝色　(3)Cl2＋2Fe2＋2Cl－＋2Fe3＋　吸收多余的Cl2，防止污染空气　(4)取少量洗气瓶C中溶液于小试管中，加入足量稀盐酸，充分振荡后滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则证明洗气瓶C中亚硫酸钠已被氧化 (5)2KMnO4＋16HCl(浓)2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 氯气制备、净化装置的改进 1.制备装置 橡胶管a的作用：使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证液体顺利流下。 2.净化装置 (1)长颈漏斗除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞，现象为长颈漏斗中液面上升。 (2)该装置的作用之一是观察气体的生成速率。 1.正误判断 (1)(2025·浙江1月选考)ClO2具有强氧化性，可用于杀菌消毒 (　　) (2)(2025·浙江1月选考)实验室制备Cl2时，可用NaOH溶液吸收尾气 (　　) (3)(2025·黑、吉、辽、蒙卷) 除去Cl2中的HCl (　　) (4)(2024·甘肃卷)次氯酸钠具有氧化性，可用于衣物漂白 (　　) (5)(2024·黑、吉、辽卷)用过氧碳酸钠漂白衣物：Na2CO4具有较强氧化性 (　　) (6)(2024·黑、吉、辽卷)测定KClO溶液的pH，可使用pH试纸测定 (　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)× 2.(2024·浙江1月选考)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 答案：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错误；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，次氯酸盐稳定，所以稳定性：NaClO＞HClO，D正确。 3.(浙江6月选考)关于反应Cl2(g)＋H2O(l)⥫⥬HClO(aq)＋H＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH＜0，达 到平衡后，下列说法不正确的是(　　) A.升高温度，氯水中的c(HClO)减小 B.氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，c(HClO)增大 C.取氯水稀释， 增大 D.取两份氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉-KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度 答案：D 解析：题给反应的ΔH＜0，升高温度，平衡逆向移动，c(HClO)减小，A正确；氯水中加入少量醋酸钠固体，醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，c(HClO)增大，B正确；氯水中氢离子浓度和氯离子浓度近似相等，溶液中＝＝＝，稀释时Ka(HClO)不变，c(ClO－)变小，因此增大，C正确；氯水中加硝酸银溶液产生白色沉淀，证明溶液中有氯离子，氯水中加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，证明生成了碘单质，则溶液中有强氧化性的物质，而氯气和次氯酸都有强氧化性，不能证明反应物和生成物共存，即不能证明上述反应存在限度，D错误。 4.(全国Ⅲ卷)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(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　　　　(填字母)。 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　　　　(填“大于”或“小于”)NaClO。 答案：(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　洗涤 (5)紫　小于 解析：(1)盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶。产生的氯气中混有氯化氢杂质，除去氯化氢需要将气体通过饱和食盐水，即a中的试剂为饱和食盐水。(2)由题图可知，b装置的加热方式为水浴加热。c装置中氯气与氢氧化钠发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－ClO－＋Cl－＋H2O。根据b、c装置水浴温度的不同推知，生成氯酸盐时需要酒精灯加热，生成次氯酸盐时需要冰水冷却，所以c装置中冰水浴的目的是避免氯酸钠的生成。(3)d装置是尾气处理装置，吸收氯气可以用硫化钠溶液或氢氧化钙溶液。(4)从溶液中获得纯净氯酸钾的操作是冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。(5)碘在四氯化碳中呈紫色；碘在水中的颜色为棕色或褐色，主要由碘的浓度决定。2号试管中溶液变为棕色说明生成I2，1号试管中颜色没有变化，说明没有生成I2，由此可以判断题述条件下氯酸钾的氧化能力小于次氯酸钠的氧化能力。 氯及其化合物的“价—类”二维图 完成上述转化关系中①～⑧的化学方程式(合理即可)。 ①　　　　　　　； ②　　　　　　　； ③　　　　　　　； ④　　　　　　　； ⑤　　　　　　　； ⑥　　　　　　　； ⑦　　　　　　　； ⑧　　　　　　　。 答案：①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ②Cl2＋H2O⥫⥬HCl＋HClO ③2Cl2＋2Ca(OH)2CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O ④NaClO＋2HClNaCl＋Cl2↑＋H2O ⑤2HClO2HCl＋O2↑ ⑥2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ⑦2Fe＋3Cl22FeCl3 ⑧2FeCl2＋Cl22FeCl3 1.(2025·广东江门三模)部分含氯物质的分类与对应的化合价的关系如图所示，下列推断不合理的是(　　) A.a可与g反应生成b B.b通入热的KOH溶液可生成f和h C.c具有强氧化性，可用于自来水的消毒 D.可使用pH试纸比较d与e酸性强弱 答案：D 解析：由题图分析知，a为氯化氢，b为氯气，c为二氧化氯，d为高氯酸，e为次氯酸，f为氯酸盐，g为次氯酸盐，h为氯盐。由分析可知，－1价的氯化氢可与＋1价的次氯酸盐反应生成单质氯气，故A正确；氯气通入热的KOH溶液可生成＋5价的氯酸盐和－1价的氯盐，故B正确；二氧化氯中氯为＋4价，具有强氧化性，可用于自来水的消毒，故C正确；不可以使用pH试纸比较高氯酸与次氯酸酸性强弱，因为次氯酸具有漂白性，故D错误。 2.(2025·四川一模)氯气与部分含氯化合物的“价—类”关系如下图所示，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(　　) A.0 ℃，101 kPa下，1.12 L 35ClO2所含中子的数目为1.7NA B.2 L 0.05 mol/L HClO4溶液中所含Cl的数目为0.1NA C.用浓盐酸与NaClO3反应制取7.1 g Cl2共转移电子的数目为0.2NA D.由NaClO和NaClO3组成的1 mol混合物中含氧原子的数目为2NA 答案：B 解析：由题图可知，标准状况下35ClO2为液体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，故A错误；HClO4是强酸，在水溶液中完全电离，2 L 0.05 mol/L HClO4溶液中所含Cl的数目为0.1NA，故B正确；浓盐酸与NaClO3反应制取Cl2的离子方程式为Cl＋6H＋＋5Cl－3Cl2↑＋3H2O，生成3个Cl2分子时，反应共转移5个电子，7.1 g Cl2的物质的量为0.1 mol，转移电子的物质的量为×0.1＝ mol，故C错误；不知道NaClO和NaClO3的组成比例，无法计算氧原子的具体数目，故D错误。 3.物质类别和价态是认识物质最重要的两个视角，下列有关氯的“价—类”二维图说法错误的是(　　) A.A和F在一定条件下可反应生成B B.C常用于自来水的杀菌消毒 C.D和E均具有较强的稳定性 D.G的阴离子空间结构为三角锥形 答案：C 解析：根据“价—类”二维图，A为HCl，B为Cl2，C为ClO2，D为HClO4，E为HClO，F为次氯酸钠，G为氯酸钠。HCl和NaClO在一定条件下可反应生成Cl2，化学方程式为2HCl＋NaClOCl2↑＋H2O＋NaCl，A正确；C为ClO2，具有强氧化性，常用于自来水的杀菌消毒，B正确；E为HClO，在受热或光照条件下不稳定，会发生分解生成HCl和O2，C错误；G为氯酸钠，Cl中心氯原子价层电子对数为3＋×(7＋1－3×2)＝4，且含有1对孤电子对，空间结构为三角锥形，D正确。 4.利用“价—类”二维图研究物质的性质是化学研究的重要手段。下图是氯元素的化合价与部分物质类别的对应关系。 回答下列问题： (1)X是一种含氧酸，其电离方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (2)氯的某种氧化物(ClmOn)中氯、氧元素的质量之比为71∶48，则m∶n＝　　　　。 (3)Y常用于实验室制取O2，在400 ℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴、阳离子个数之比为1∶1，生成两种盐的化学式分别为　　　　　　　。 (4)NaClO2具有很强的氧化性，常用作消毒剂，其消毒效率是Z的　　　　倍(还原产物都是Cl－，消毒效率以单位物质的量得到的电子数表示)。 (5)Cl2O可用潮湿的Z与Na2CO3反应制取，同时生成NaHCO3，反应中Z既体现氧化性，又体现还原性，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)HClO4H＋＋ Cl　(2)2∶3　(3)KCl、KClO4　(4)2　(5)2Cl2＋2Na2CO3＋H2O2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O 解析：(1)X是一种含氧酸，Cl元素显＋7价，则X是HClO4，其电离方程式为HClO4H＋＋Cl。(2)氯的某种氧化物(ClmOn)中氯、氧元素的质量之比为71∶48，则m∶n＝∶＝2∶3。(3)Y是一种盐，常用于实验室制取O2，则Y是KClO3，在400 ℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，该盐应是KCl，另一种盐的阴、阳离子个数比为1∶1，结合氧化还原反应规律推知，另一种盐是KClO4。(4)NaClO2、Cl2在消毒时，还原产物都是Cl－，消毒效率以单位物质的量得到的电子数表示，1 mol NaClO2得到4 mol电子，1 mol Cl2得到2 mol电子，则NaClO2的消毒效率是Cl2的2倍。(5)Cl2O可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，同时生成NaHCO3，反应中Cl2既体现氧化性，又体现还原性，Cl2生成Cl2O的过程表现还原性，根据氧化还原反应规律推知，Cl2体现氧化性时，应被还原为NaCl，结合得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式：2Cl2＋2Na2CO3＋H2O2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O。 5.(2025·山西晋中高三质检)已知X是一种黄绿色气体，X、Y、Z都是有刺激性气味的气体，M是人类使用最多的一种金属单质，D是一种盐，受热易分解。现有以下转化关系，部分产物未标出。 试回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式： X　　　　　、Y　　　　　、D　　　　　。 (2)写出下列反应的离子方程式。 ①X＋YA＋B：　　　　　　　； ②Z＋C红褐色沉淀：　　　　　　　。 (3)Z是合成硝酸的重要原料，请写出其与氧气在催化剂的作用下反应的化学方程式： 　　　　　　　　　　　　　。 (4)大苏打(Na2S2O3)在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要用途。现欲在实验室制备大苏打，从氧化还原角度分析，合理的是　　　　　　(填字母)。 A.Na2S＋S B.Na2SO3＋S C.Na2SO3＋Na2SO4 D.SO2＋Na2SO4 答案：(1)Cl2　SO2　NH4Cl　 (2)①Cl2＋SO2＋2H2OS＋2Cl－＋4H＋　 ②3NH3＋Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3N　 (3)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(4)B 解析：X是一种黄绿色气体，所以X是氯气；M是人类使用最多的一种金属单质，M是铁；结合题图转化关系，C是氯气与铁反应得到的氯化铁；氯气与Y反应后的溶液能与硝酸银反应得到白色沉淀，与氯化钡反应也能得到白色沉淀，所以Y是具有刺激性气味的二氧化硫，A是氯化氢、B是硫酸；二氧化硫与氯化铁溶液反应得到硫酸，氯化铁与Z能反应生成红褐色沉淀氢氧化铁，则Z是具有刺激性气味的气体氨气；氯气与氨气反应生成D，D是一种受热易分解的盐，则D是氯化铵。(1)由分析可知，X是Cl2、Y是SO2、D是NH4Cl；(2)①X＋YA＋B是氯气与二氧化硫生成氯化氢和硫酸的反应，其离子方程式为Cl2＋SO2＋2H2OS＋2Cl－＋4H＋；②Z＋C红褐色沉淀，即氨气与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁，其反应的离子方程式为3NH3＋ Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3N；(3)氨气是合成硝酸的重要原料，氨气与氧气在催化剂的作用下反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O；(4)大苏打中硫元素的化合价是＋2价，欲在实验室制备大苏打，从氧化还原的角度分析：Na2S和S中硫元素的化合价分别是－2价和0价，均低于＋2价，不可能生成＋2价的硫的化合物，A错误；Na2SO3和S中硫元素的化合价分别是＋4价和0价，可能生成＋2价的硫的化合物，B正确；Na2SO3和Na2SO4中硫元素的化合价分别是＋4价和＋6价，均高于＋2价，不可能生成＋2价的硫的化合物，C错误；SO2和Na2SO4中硫元素的化合价分别是＋4价和＋6价，均高于＋2价，不可能生成＋2价的硫的化合物，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $