第1讲 氯及其化合物【大单元精讲精练】2027年高考化学一轮复习讲义●知识清单（新高考通用）

该高中化学高考复习讲义聚焦氯及其化合物核心考点，涵盖氯气制备、性质、用途及次氯酸、氯的含氧酸盐、卤族递变规律，构建“结构-性质-用途”逻辑体系。通过双基自测诊断基础，核心梳理整合知识，考点突破专项训练，限时训练模拟实战，系统帮助学生突破实验装置、氧化还原反应等难点。 资料以含氯消毒剂、海水提氯等真实情境为载体，设计微型实验分析（如氯气氧化性验证）培养科学探究与实践能力，通过陌生反应离子方程式书写训练提升科学思维。分层练习与真题演练结合，确保高效复习，助力学生掌握实验设计与尾气处理等应考技能，为教师把控复习节奏提供清晰指引。

大单元三 第二单元　非金属及其化合物 第1讲　氯及其化合物 【高考考向预测】 氯及其化合物以氯气的制备、性质、用途为核心，延伸至次氯酸、氯的含氧酸盐、卤族递变规律，重点考查氯气相关反应、漂白原理、离子方程式、物质检验与除杂，常结合实验装置、氧化还原、化工流程综合出题；近三年选择、实验、工艺流程题均高频考查，考频很高；预测2027 年侧重含氯消毒剂、海水提氯等真实情境，强化陌生含氯化合物反应分析、实验装置辨析与尾气处理方案设计。 【双基自测●明考向】 1．（25-26高三·全国·一轮复习）汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态的氮转化来的。(____) 2．（24-25高三·全国·一轮复习）工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应。(_____) 3．（23-24高三·全国·一轮复习）氮元素有负化合价，正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与H2反应。(_____) 4．（25-26高三·全国·一轮复习）为了使火腿肠颜色更鲜红，可多加入些亚硝酸钠。(___________) 5．（23-24高三·全国·一轮复习）N2分子的结构稳定，因而氮气不支持任何物质的燃烧。( ) 【核心梳理●明考点】 考点一　氯气　次氯酸及其盐 1.氯气的物理性质 颜色 气味 毒性 密度 特性 黄绿色 强烈刺激性气味 有毒 比空气大 易液化 2.氯气的化学性质 (1)氧化性——从“结构与类别”角度理解 原子结构:ClCl- 类别: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)歧化反应——从化合价升降角度理解 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。 特别提醒: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 3.氯水的组成与性质 (1)从平衡的角度理解氯水的成分 在25 ℃时,1体积的水可溶解约2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水,溶于水中的部分氯气与水反应。 平衡←→ (2)从成分的角度理解氯水的性质 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可能不同。 4.次氯酸及其盐 (1)次氯酸 (2)漂白液 (3)漂白粉 【考点突破●明方向】 1.下列有关说法中,不正确的是(　　) A.可以用氯气、二氧化氯、臭氧对自来水进行消毒 B.纯净的氢气在氯气中燃烧发出淡蓝色火焰,工业可用此反应制备盐酸 C.常温下,氯气和铁不反应,所以可将液氯用钢瓶贮存 D.氯气制备工厂若发生泄漏时,可用NaHCO3溶液浸湿软布蒙住口鼻,往高处撤离 2.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晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。 已知:2KMnO4+16HCl===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O 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处变红棕色 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- 3.(2025·八省联考陕西卷)已知在强碱溶液中K2MnO4可被Cl2氧化为KMnO4。某实验小组使用K2MnO4和MnO2的固体混合物,按照下图步骤依次操作,制备KMnO4固体。各步骤中装置和原理不能达到相应实验目的的是(　　) A.分离固体混合物 B.制取Cl2 C.氧化K2MnO4 D.得到KMnO4固体 4.(1)利用如图装置探究“84”消毒液(主要成分是NaClO)与“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)的反应,当注射器中的洁厕灵注入试管中时,可观察到湿润淀粉-KI试纸变蓝,则湿润pH试纸的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  棉花团(蘸有某溶液)的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)资料查得:“84”消毒液(主要成分是NaClO)与双氧水混合会反应产生一种常见的无色无味气体,且消毒能力大大降低,写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  考点二　氯气的实验室制法 1.制取原理 实验室通常用强氧化剂(如MnO2等)氧化浓盐酸制取Cl2。 化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 2.实验装置图 ①发生装置所用仪器的名称为A:分液漏斗、B:圆底烧瓶。 ②装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体。 ③装置D的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。 3.收集方法 ①向上排空气法(氯气密度大于空气)。 ②排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,用此法可除去实验中挥发出的氯化氢气体)。 4.尾气处理 实验装置图中烧杯F中盛放的液体是NaOH溶液,该液体的作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。 【考点突破●明方向】 1.实验室利用反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O制取Cl2时,下列装置不能达到相应实验目的的是(　　) A.制备Cl2 B.净化Cl2 C.干燥Cl2 D.收集Cl2 2.下列有关氯气制取反应的叙述正确的是(　　) A.含n mol HCl的浓盐酸与足量MnO2加热反应可生成个氯分子 B.在反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,每生成1 mol Cl2,就有4 mol HCl被氧化 C.在反应KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O中,每生成1 mol Cl2,就有2 mol HCl被氧化 D.标准状况下,MnO2和浓盐酸混合加热,当有4 mol HCl被氧化时,生成2 mol氯气 3.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C、D中发生反应的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  装置E的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)制取Cl2的方法有多种,若A部分的装置是a,请写出一种制备方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  (用化学方程式表示)。 【限时训练】 （60分钟） 一、单选题 1．（2025·江苏·高考真题）大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是 A．工业合成氨 B．湿法炼铜 C．高炉炼铁 D．接触法制硫酸 2．（2025·河北·高考真题）化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是 选项 宏观现象 微观解释 A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键，断开该共价键需要较多的能量 B 苯不能使溴的溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大键 C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列 D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少，离子半径越大，离子晶体熔点越低 A．A B．B C．C D．D 3．（2022·天津·高考真题）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是 A．甲是空气中体积分数最大的成分 B．乙是引起温室效应的气体之一 C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D．反应(Ⅱ)中NO是氧化剂 4．（2026·江苏南京·模拟预测）运用多种方式促进氮的循环转化，具有重要的研究意义。某些生物酶体系可将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如下。下列叙述正确的是 A．将海洋中的转化为进入大气层的过程属于氮的固定 B．过程Ⅰ中，若有参与反应，则需要 C．过程Ⅱ中，发生反应的 D．过程Ⅰ→Ⅲ总反应的离子方程式为 5．（2026·黑龙江哈尔滨·三模）含氮化合物的部分转化关系如图，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．反应①每消耗32 g ，生成NO分子的数目为2 B．46 g含有分子数目为 C．1 溶液中，含有的数目为 D．反应③中每生成1 mol氧化产物，转移电子的数目为 6．（2026·云南昭通·模拟预测）中国科学家使用Ni—Fe—V三元催化剂，通过电催化实现了在温和条件下的人工固氮，电极上的催化机理如图2所示。下列说法不正确的是 A．过程①、②、③均有极性键的形成 B．高温更有利于电催化制氨 C．该电极上可能发生生成氢气的反应 D．三元Ni—Fe—V催化剂可降低固氮反应的活化能 7．（2026·河南开封·模拟预测）氮及其化合物部分转化关系如图。已知阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是 A．实验室可用加热固体的方法制取少量氨气 B．反应①和反应②都属于氮的固定 C．根据反应④可判断属于酸性氧化物 D．和在室温下发生反应所得最终产物的分子数目为 （2026·江苏南通·模拟预测）阅读下列材料，完成下列4个小题： 含氮物质在自然界分布广泛且具有重要应用。常见的有、、、、铵盐、蛋白质、核酸、苯胺等。自然界中氮的固定是含氮物质的主要转化方式之一，一定条件下工业合成氨中，1 mol 与3 mol 充分反应生成放出27.67 kJ热量。是重要的化工原料，道过催化氧化可以将转变为氮氧化物。尿素溶液显碱性。柴油汽车中常需要补充来进行尾气处理。和NaClO可用于工业制。含尿素的废水在碱性条件下可用电解法进行处理。 8．下列说法正确的是 A．氮的固定能生成、、、等多种物质 B．如上图所示DNA分子的两条多聚核苷酸链通过共价键结合在一起 C．中键角大于中键角 D．蛋白质是两性分子，既能与酸反应又能与碱反应 9．下列化学反应表示正确的是 A．用尿素吸收汽车尾气中： B．催化氧化： C．工业合成氨：   D．苯胺与盐酸反应：+HCl+H2 10．下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．能与形成分子间氢键，易液化 B．溶液显酸性，可用来除铁锈 C．溶液显碱性，可制备 D．是离子化合物，受热易分解 11．用水介质电池电解含尿素的碱性废水，装置如图所示(电极c为Zn，a、b、d均为惰性电极，双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成)。下列说法正确的是 A．c为原电池的正极 B．电极a的电极反应式： C．装置Ⅱ中d极室一侧的双极膜为阳离子交换膜 D．相同条件下装置Ⅰ中生成和的体积比为3：1 12．（2025·山西·模拟预测）自然界的氮循环部分过程如图所示。下列说法正确的是 A．反硝化过程中，含氮物质被氧化 B．图示中11个转化均属于氧化还原反应，其中有两个属于氮的固定 C．存在离子反应： D．生成等量时，还原的与氧化的的理论物质的量比为 13．（25-26高三上·河南·期中）我国科学家团队创新性地开发了一种热催化NO合成氨反应，解决了合成氨工艺条件苛刻、氮氧化物污染严重等问题。在不同催化剂作用下NO和快速解离耦合的部分反应机理如图所示TS表示过渡态，*表示吸附在催化剂上的物种）。下列说法错误的是 A．同等条件下，的催化性能优于 B．不同催化剂作用下的反应历程不同 C．两种催化剂作用下，的脱附均是吸热过程 D．和作用下，均为决速步骤 14．（2025·辽宁丹东·模拟预测）“价-类-途”体现了元素化合物的内在联系和应用价值，氮及其化合物的三维关系如图所示。下列说法正确的是 A．可以作为冶炼镁的保护气 B．由生成B的反应是工业制D的基础 C．C可以与NaOH溶液反应，属于酸性氧化物 D．实验室中可通过加热消石灰和F固体混合物的方法制取气体A 二、解答题 15．（2024·北京·高考真题）是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一：早期以硝石(含)为氮源制备，反应的化学方程式为：。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_______。 (2)方法二：以为氮源催化氧化制备，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为_______。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入和进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_______。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以为氮源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式：_______。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ii，原因是_______。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因_______。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 16．（2026·北京·三模）烟道气中含空气、水蒸气、NO、等，去除其中氮氧化物能避免酸雨等环境问题。 (1)对烟道气中氮氧化物采样测定含量，装置示意如图(采样前，先打开抽气泵置换系统内空气)。 ①干燥器中填充的干燥剂可以是(填序号)___________。 A．碱石灰        B．浓硫酸 ②加热器能避免冷凝的水蒸气和反应，该反应的化学方程式为___________。 (2)研究以含[FeY]2-(Fe为+2价)的溶液吸收NO并实现[FeY]2-再生，流程示意图如下。 ①由与(乙二胺四乙酸)的钠盐形成，结构如图所示，的配位数为___________。 [FeY]2-吸收NO主要经历两个过程： 过程i：和NO分别从溶液与气体向接触面扩散。 过程ii：在接触面发生反应：。 ②其它条件相同时，去除率与烟气流量、NO体积分数两因素的关系如图，推测吸收过程中速率相对慢的是步骤___________(填i或ii)。 ③相同时间内，随至10变化，NO去除率先增大再减小。pH过高去除率减小的原因是___________。 (3)再生过程中，加入铁粉将还原为，以实现再生。随反应时间增长，溶液中的总氮量先不变，后逐渐减小。结合平衡移动原理解释总氮量变化的原因___________。 (4)实际吸收烟道气中时，再生过程铁粉用量远大于理论值(以还原计)，原因是___________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 大单元三 第二单元　非金属及其化合物 第1讲　氯及其化合物 【高考考向预测】 氯及其化合物以氯气的制备、性质、用途为核心，延伸至次氯酸、氯的含氧酸盐、卤族递变规律，重点考查氯气相关反应、漂白原理、离子方程式、物质检验与除杂，常结合实验装置、氧化还原、化工流程综合出题；近三年选择、实验、工艺流程题均高频考查，考频很高；预测2027 年侧重含氯消毒剂、海水提氯等真实情境，强化陌生含氯化合物反应分析、实验装置辨析与尾气处理方案设计。 【双基自测●明考向】 1．（25-26高三·全国·一轮复习）汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态的氮转化来的。(____) 【答案】正确 【详解】汽车内燃机工作时处于高温环境，进入气缸的空气中的游离态氮（单质）会和发生化合反应，反应方程式为，生成的NO进一步被氧化为等氮氧化合物，因此尾气中的氮氧化物确实由游离态的氮转化而来，题干表述正确。 2．（24-25高三·全国·一轮复习）工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应。(_____) 【答案】错误 【详解】工业合成氨的反应为，反应中，氮元素从0价（）降至-3价（），被还原；氢元素从0价（）升至+1价（），被氧化，由于存在元素化合价的变化及电子转移，该反应属于氧化还原反应，故该说法错误。 3．（23-24高三·全国·一轮复习）氮元素有负化合价，正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与H2反应。(_____) 【答案】错误 【详解】N2在放电条件下才能与O2反应；在高温高压、催化剂条件下才能与H2化合生成NH3，故错误。 4．（25-26高三·全国·一轮复习）为了使火腿肠颜色更鲜红，可多加入些亚硝酸钠。(___________) 【答案】错误 【详解】亚硝酸钠，外形与食盐很相似，能使火腿肠颜色更鲜红，但亚硝酸盐有一定毒性，多加一些亚硝酸钠会严重影响人体健康，需要严格限制添加量； 故错误。 5．（23-24高三·全国·一轮复习）N2分子的结构稳定，因而氮气不支持任何物质的燃烧。( ) 【答案】错误 【详解】虽然氮气分子的结构较稳定，镁能在氮气中燃烧生成氮化镁，所以氮气能支持燃烧，说法错误。 【核心梳理●明考点】 考点一　氯气　次氯酸及其盐 1.氯气的物理性质 颜色 气味 毒性 密度 特性 黄绿色 强烈刺激性气味 有毒 比空气大 易液化 2.氯气的化学性质 (1)氧化性——从“结构与类别”角度理解 原子结构:ClCl- 类别: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)歧化反应——从化合价升降角度理解 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。 特别提醒: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 3.氯水的组成与性质 (1)从平衡的角度理解氯水的成分 在25 ℃时,1体积的水可溶解约2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水,溶于水中的部分氯气与水反应。 平衡←→ (2)从成分的角度理解氯水的性质 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可能不同。 4.次氯酸及其盐 (1)次氯酸 (2)漂白液 (3)漂白粉 【考点突破●明方向】 1.下列有关说法中,不正确的是(　　) A.可以用氯气、二氧化氯、臭氧对自来水进行消毒 B.纯净的氢气在氯气中燃烧发出淡蓝色火焰,工业可用此反应制备盐酸 C.常温下,氯气和铁不反应,所以可将液氯用钢瓶贮存 D.氯气制备工厂若发生泄漏时,可用NaHCO3溶液浸湿软布蒙住口鼻,往高处撤离 【答案】B 【解析】A.氯气、二氧化氯、臭氧都具有强氧化性,可以用氯气、二氧化氯、臭氧对自来水进行消毒,故A正确;B.纯净的氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,故B错误;C.常温下,氯气和铁不反应,因此可将液氯用钢瓶贮存、运输,故C正确;D.碳酸氢钠溶液可以和氯气反应且碳酸氢钠碱性较弱,氯气制备工厂若发生泄漏时,可用NaHCO3溶液浸湿软布蒙住口鼻,由于氯气密度比空气大,因此往高处撤离,故D正确。 2.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晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。 已知:2KMnO4+16HCl===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O 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处变红棕色 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- 【答案】D 【解析】A.a处发生反应Cl2+2KI===2KCl+I2,生成的I2使淀粉变蓝,b处发生反应Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,表明氧化性:Cl2>Br2和Cl2>I2,不能说明氧化性:Br2>I2,A不正确;B.c处发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,蓝色石蕊试纸先变红后褪色,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,则可以说明氯气与水反应生成酸性和漂白性物质,B不正确;C.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不正确;D.e处变红色是氯气氧化Fe2+生成Fe3+的结果,表明发生反应2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,则还原性:Fe2+>Cl-,D正确。 3.(2025·八省联考陕西卷)已知在强碱溶液中K2MnO4可被Cl2氧化为KMnO4。某实验小组使用K2MnO4和MnO2的固体混合物,按照下图步骤依次操作,制备KMnO4固体。各步骤中装置和原理不能达到相应实验目的的是(　　) A.分离固体混合物 B.制取Cl2 C.氧化K2MnO4 D.得到KMnO4固体 【答案】D 【解析】A.K2MnO4溶于KOH溶液中形成K2MnO4碱性溶液,而MnO2不溶于水,可用过滤分离出溶液中的MnO2,A选项正确;B.实验室利用二氧化锰和浓盐酸加热条件下反应生成氯气,再利用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl杂质,B选项正确;C.在强碱溶液中K2MnO4可被Cl2氧化为KMnO4,因此将氯气通入到K2MnO4碱性溶液中可制备得到KMnO4,此外氯气有毒,用NaOH溶液进行尾气处理,C选项正确;D.KMnO4受热易分解,应该用蒸发浓缩,冷却结晶的方式得到KMnO4固体,D选项错误。 4.(1)利用如图装置探究“84”消毒液(主要成分是NaClO)与“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)的反应,当注射器中的洁厕灵注入试管中时,可观察到湿润淀粉-KI试纸变蓝,则湿润pH试纸的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  棉花团(蘸有某溶液)的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)资料查得:“84”消毒液(主要成分是NaClO)与双氧水混合会反应产生一种常见的无色无味气体,且消毒能力大大降低,写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)pH试纸先变红后褪色　吸收多余的氯气,防止外逸污染环境 (2)ClO-+H2O2===Cl-+O2↑+H2O 【解析】(1)“84”消毒液(主要成分是NaClO)与“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)的反应生成氯气,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,因此湿润pH试纸的现象是pH试纸先变红后褪色,气体向气球扩散,则棉花团(蘸有某溶液)的作用是吸收多余的氯气,防止外逸污染环境;(2)“84”消毒液(主要成分是NaClO)与双氧水混合会反应产生一种常见的无色无味气体,且消毒能力大大降低,说明生成了氧气和氯离子,则该反应的离子方程式ClO-+H2O2===Cl-+O2↑+H2O。 考点二　氯气的实验室制法 1.制取原理 实验室通常用强氧化剂(如MnO2等)氧化浓盐酸制取Cl2。 化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 2.实验装置图 ①发生装置所用仪器的名称为A:分液漏斗、B:圆底烧瓶。 ②装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体。 ③装置D的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。 3.收集方法 ①向上排空气法(氯气密度大于空气)。 ②排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,用此法可除去实验中挥发出的氯化氢气体)。 4.尾气处理 实验装置图中烧杯F中盛放的液体是NaOH溶液,该液体的作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。 【考点突破●明方向】 1.实验室利用反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O制取Cl2时,下列装置不能达到相应实验目的的是(　　) A.制备Cl2 B.净化Cl2 C.干燥Cl2 D.收集Cl2 【答案】B 【解析】常温下,KClO3固体能和浓盐酸反应制取Cl2,A正确;Cl2和HCl气体均能与饱和NaHCO3溶液反应,要除去Cl2中混有的HCl气体,洗气瓶中的试剂应是饱和食盐水,B错误;浓硫酸可用来干燥Cl2,C正确;Cl2的密度比空气的大,采用向上排空气法(即“长进短出”)收集Cl2,D正确。 2.下列有关氯气制取反应的叙述正确的是(　　) A.含n mol HCl的浓盐酸与足量MnO2加热反应可生成个氯分子 B.在反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,每生成1 mol Cl2,就有4 mol HCl被氧化 C.在反应KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O中,每生成1 mol Cl2,就有2 mol HCl被氧化 D.标准状况下,MnO2和浓盐酸混合加热,当有4 mol HCl被氧化时,生成2 mol氯气 【答案】D 【解析】A.浓盐酸在反应过程中由浓变稀,即使MnO2过量,盐酸也不能完全反应,故A错误;B.盐酸在反应中既表现了还原性,又表现了酸性,每生成1 mol Cl2,只有2 mol HCl被氧化,故B错误;C.每生成3 mol Cl2,被氧化的HCl应为5 mol,故C错误;D.当有4 mol HCl被氧化时,生成2 mol Cl2,故D正确。 3.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C、D中发生反应的离子方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  装置E的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)制取Cl2的方法有多种,若A部分的装置是a,请写出一种制备方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  (用化学方程式表示)。 【答案】(1)b　(2)溶液变蓝色　(3)S+2Cl-+2H+　Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+　吸收多余的Cl2,防止污染空气　(4)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(合理即可) 本讲感悟 疑点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  盲点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【限时训练】 （60分钟） 一、单选题 1．（2025·江苏·高考真题）大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是 A．工业合成氨 B．湿法炼铜 C．高炉炼铁 D．接触法制硫酸 【答案】A 【详解】A．工业合成氨的反应为N2 和H2 反应生成NH3，氮气是直接反应物，A正确； B．湿法炼铜通过Fe置换CuSO4中的Cu，反应不涉及氮气，B错误； C．高炉炼铁中氮气作为空气成分进入高炉，但未参与还原铁矿石的主要反应，C错误； D．接触法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化，氮气未参与反应，D错误； 故选A。 2．（2025·河北·高考真题）化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是 选项 宏观现象 微观解释 A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键，断开该共价键需要较多的能量 B 苯不能使溴的溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大键 C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列 D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少，离子半径越大，离子晶体熔点越低 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．氮气的稳定性源于氮分子中的三键，键能高难以断裂，A正确； B．苯因大π键结构稳定，难以与溴发生加成或取代，B正确； C．水晶的规则外形由原子三维有序排列（晶体结构）导致，C正确； D．氯化钠熔点高于氯化铝的真实原因是氯化铝为分子晶体而非离子晶体，选项中将二者均视为离子晶体并用离子电荷和半径解释，不符合实际，D错误； 故选D。 3．（2022·天津·高考真题）燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是 A．甲是空气中体积分数最大的成分 B．乙是引起温室效应的气体之一 C．反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D．反应(Ⅱ)中NO是氧化剂 【答案】C 【分析】甲和氧气反应生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反应生成甲和二氧化碳，再根据元素守恒，则甲为氮气。 【详解】A．甲是氮气，氮气空气中体积分数最大的成分，故A正确； B．乙是二氧化碳，则乙是引起温室效应的气体之一，故B正确； C．由于氮气含有氮氮三键，因此反应(Ⅰ)在常温下不容易发生，在高温或放电条件下发生，故C错误； D．一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，一氧化氮中氮化合价降低，因此反应(Ⅱ)中NO是氧化剂，故D正确。 综上所述，答案为C。 4．（2026·江苏南京·模拟预测）运用多种方式促进氮的循环转化，具有重要的研究意义。某些生物酶体系可将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如下。下列叙述正确的是 A．将海洋中的转化为进入大气层的过程属于氮的固定 B．过程Ⅰ中，若有参与反应，则需要 C．过程Ⅱ中，发生反应的 D．过程Ⅰ→Ⅲ总反应的离子方程式为 【答案】D 【详解】A．氮的固定是将游离态氮转化为含氮化合物的过程，转化为进入大气层的过程不属于氮的固定，A错误； B．过程Ⅰ发生的离子方程式为，有1 mol发生反应，则需要2 mol，B错误； C．过程Ⅱ中，发生的反应为，参与反应的，C错误； D．过程Ⅲ发生的离子方程式为，将三步反应相加，即可得总反应为，D正确； 故答案为D。 5．（2026·黑龙江哈尔滨·三模）含氮化合物的部分转化关系如图，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．反应①每消耗32 g ，生成NO分子的数目为2 B．46 g含有分子数目为 C．1 溶液中，含有的数目为 D．反应③中每生成1 mol氧化产物，转移电子的数目为 【答案】D 【详解】A．反应①为氨的催化氧化，方程式为：。 物质的量为，由比例可知，反应生成，分子数为，A错误； B．存在平衡：，的物质的量为，实际分子数小于，B错误； C．题干未给出溶液的体积，无法计算的数目，C错误； D．反应③是在碱中的歧化反应，方程式为：。 反应中是氧化产物，N从价升高到价，每生成，N失去电子，转移电子数为，D正确； 故选D。 6．（2026·云南昭通·模拟预测）中国科学家使用Ni—Fe—V三元催化剂，通过电催化实现了在温和条件下的人工固氮，电极上的催化机理如图2所示。下列说法不正确的是 A．过程①、②、③均有极性键的形成 B．高温更有利于电催化制氨 C．该电极上可能发生生成氢气的反应 D．三元Ni—Fe—V催化剂可降低固氮反应的活化能 【答案】B 【详解】A．极性键是不同种原子间形成的共价键，过程①、②、③均形成了极性键，A正确； B．高温易使催化剂失活，根据题意，电催化反应不需要高温条件，因此高温不利于电催化制氨，B错误； C．该电极不断消耗和电子，属于电解池阴极，溶液中的可在阴极发生副反应，因此可能生成氢气，C正确； D．催化剂的作用是降低反应的活化能，加快反应速率，D正确； 故选B。 7．（2026·河南开封·模拟预测）氮及其化合物部分转化关系如图。已知阿伏加德罗常数的值为，下列说法正确的是 A．实验室可用加热固体的方法制取少量氨气 B．反应①和反应②都属于氮的固定 C．根据反应④可判断属于酸性氧化物 D．和在室温下发生反应所得最终产物的分子数目为 【答案】B 【详解】A．固体受热分解生成氨气和氯化氢气体，但离开热源，二者又迅速化合生成固体，所以实验室里不能用加热固体的方法制取氨气，A错误； B．氮的固定为氮气生成含氮化合物的反应，反应①和②都符合，B正确； C．和中氮元素的化合价不同，所以不属于酸性氧化物，C错误； D．和完全反应生成，同时由于发生可逆反应：，所以最终所得产物分子数目小于，D错误； 故选B。 （2026·江苏南通·模拟预测）阅读下列材料，完成下列4个小题： 含氮物质在自然界分布广泛且具有重要应用。常见的有、、、、铵盐、蛋白质、核酸、苯胺等。自然界中氮的固定是含氮物质的主要转化方式之一，一定条件下工业合成氨中，1 mol 与3 mol 充分反应生成放出27.67 kJ热量。是重要的化工原料，道过催化氧化可以将转变为氮氧化物。尿素溶液显碱性。柴油汽车中常需要补充来进行尾气处理。和NaClO可用于工业制。含尿素的废水在碱性条件下可用电解法进行处理。 8．下列说法正确的是 A．氮的固定能生成、、、等多种物质 B．如上图所示DNA分子的两条多聚核苷酸链通过共价键结合在一起 C．中键角大于中键角 D．蛋白质是两性分子，既能与酸反应又能与碱反应 9．下列化学反应表示正确的是 A．用尿素吸收汽车尾气中： B．催化氧化： C．工业合成氨：   D．苯胺与盐酸反应：+HCl+H2 10．下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．能与形成分子间氢键，易液化 B．溶液显酸性，可用来除铁锈 C．溶液显碱性，可制备 D．是离子化合物，受热易分解 11．用水介质电池电解含尿素的碱性废水，装置如图所示(电极c为Zn，a、b、d均为惰性电极，双极膜为阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成)。下列说法正确的是 A．c为原电池的正极 B．电极a的电极反应式： C．装置Ⅱ中d极室一侧的双极膜为阳离子交换膜 D．相同条件下装置Ⅰ中生成和的体积比为3：1 【答案】8．D 9．A 10．B 11．C 【解析】8．A．工业合成氨，尿素是人工合成，不属于固氮的直接产物，A错误； B．DNA双链是通过碱基之间的氢键配对结合，不是共价键，B错误； C．NH3中N原子采用sp3杂化，N上有一堆孤对电子，对成键电子对的排斥力较大，导致键角小于109.5°，约107°，CH4中C原子采用sp3杂化，无孤电子对，键角为109.5°，故NH3键角＜CH4键角，C错误； D．蛋白质含有氨基（碱性）和羧基（酸性），是两性分子，既能与酸反应又能与碱反应，D正确； 故答案选D。 9．A．尿素可以吸收汽车尾气中，与反应生成N2、CO2，反应的方程式为，A正确； B．催化氧化生成的是NO，NO2是NO进一步氧化得到，其反应方程式为，B错误； C．题干中1 mol 与3 mol 充分反应生成放出27.67 kJ热量，该反应为可逆反应，充分反应≠完全转化，故27.67 kJ是按实际转化率放出的热。不等于该反应的摩尔反应焓变，C错误； D．苯胺与盐酸反应生成苯胺盐酸盐，正确的方程式为，D错误； 故答案选A。 10．A．NH3易液化是因为NH3分子间有氢键，不是因为与水形成氢键，A错误； B．NH4Cl是强酸弱碱盐，水解呈酸性，可以与铁锈反应生成Fe3+，从而除去铁锈，因果关系成立，B正确； C．尿素溶液因水解显碱性，但其水解程度很小，碱性很弱，不能作为制备的充分理由，工业制需要额外加入碱性物质，因此因果关系不成立。C错误； D．易分解是由于其热稳定性差，与是离子化合物没有关系，因果关系不成立，D错误； 故答案选B。 11．A．c电极上发生的是，失去电子，应是原电池的负极，不是正极，A错误； B．电极a与原电池的正极相连，故电极a为阳极，阳极发生失电子反应，应该生成而不是CO2，正确的电极反应式为，B错误； C．从图中可知，d极室为KOH，为维持碱性，需要氢离子进入d室，故d极室一侧的双极膜为阳离子交换膜，C正确； D．相同条件下，尿素生成1 mol N2需转移6 mol电子，而水中的H+需转移2 mol电子生成1 mol H2，若转移电子数相同，生成N2和H2物质的量比为1 : 3，D错误； 故答案选C； 12．（2025·山西·模拟预测）自然界的氮循环部分过程如图所示。下列说法正确的是 A．反硝化过程中，含氮物质被氧化 B．图示中11个转化均属于氧化还原反应，其中有两个属于氮的固定 C．存在离子反应： D．生成等量时，还原的与氧化的的理论物质的量比为 【答案】C 【详解】A．反硝化过程中，含氮物质：，氮元素化合价从+5→+3→0，化合价降低，被还原，A错误； B．图中一个箭头表示一个转化过程，共11个，都有元素的价态变化，均是氧化还原反应；氮的固定是游离态氮转化为化合态氮的过程，图示中仅大气N2转化为属于氮的固定，只有1个，B错误； C．图中存在与发生归中反应生成N2，离子方程式： ，C正确； D．还原生成N2时，N从+5→0，生成1 mol N2转移10 mol e⁻；失1e⁻，需10 mol ；氧化生成N2时，N从-3→0，生成1 mol N2转移6 mol e⁻，得1e⁻，需6 mol 。二者物质的量比为10：6=5：3，D错误； 故选C。 13．（25-26高三上·河南·期中）我国科学家团队创新性地开发了一种热催化NO合成氨反应，解决了合成氨工艺条件苛刻、氮氧化物污染严重等问题。在不同催化剂作用下NO和快速解离耦合的部分反应机理如图所示TS表示过渡态，*表示吸附在催化剂上的物种）。下列说法错误的是 A．同等条件下，的催化性能优于 B．不同催化剂作用下的反应历程不同 C．两种催化剂作用下，的脱附均是吸热过程 D．和作用下，均为决速步骤 【答案】D 【详解】A．同等条件下，催化时反应过渡态能量更低，活化能更小，催化性能优于，A不符合题意； B．由图可知两种催化剂对应反应路径与能量变化不同，表明不同催化剂作用下反应历程不同，B不符合题意； C．由图可知，和催化时，吸附态能量均低于气态，因此脱附过程为吸热过程，C不符合题意； D．作用下，为决速步骤，作用下，为决速步骤，D符合题意； 故选D。 14．（2025·辽宁丹东·模拟预测）“价-类-途”体现了元素化合物的内在联系和应用价值，氮及其化合物的三维关系如图所示。下列说法正确的是 A．可以作为冶炼镁的保护气 B．由生成B的反应是工业制D的基础 C．C可以与NaOH溶液反应，属于酸性氧化物 D．实验室中可通过加热消石灰和F固体混合物的方法制取气体A 【答案】B 【分析】由价类图可知，A是(-3价氮的氢化物)，B是NO(+2价氮的氧化物)，C是NO(+4价氮的氧化物)，D是HNO3(+5价氮的酸)，E是NH3·H2O(-3价氮的碱)，F有两个：-3价氮的盐是铵盐(如NH4Cl)，+5价氮的盐是硝酸盐(如NaNO3)，据此解答。 【详解】A．Mg在点燃条件下会与反应生成，因此不能作为冶炼镁的保护气，A错误； B．由分析可知，A为，B为，D为 HNO3，的催化氧化(即被氧化生成NO)是工业制硝酸(D为 HNO3)的基础，即由生成B的反应是工业制D的基础，B正确； C．由分析可知，C为，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：，反应中N元素化合价发生变化，不属于酸性氧化物(酸性氧化物与碱反应只生成盐和水，无化合价变化)，C错误； D．由分析可知，F为铵盐(如NH4Cl)或硝酸盐(如NaNO3)，当F为铵盐(如NH4Cl)时，实验室中可通过加热消石灰和F固体混合物的方法制取气体A()，发生反应：；当F为硝酸盐(如NaNO3)时，实验室中不能通过加热消石灰和F固体混合物的方法制取气体A，D错误； 故选B。 二、解答题 15．（2024·北京·高考真题）是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一：早期以硝石(含)为氮源制备，反应的化学方程式为：。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_______。 (2)方法二：以为氮源催化氧化制备，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为_______。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入和进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_______。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以为氮源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式：_______。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ii，原因是_______。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因_______。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 【答案】(1)难挥发性 (2) 该反应放热，且正反应的气体分子数减少，y点的温度大于x点的温度，为使两点的NO的转化率相同，需增大压强，故y点的容积小于x点的容积 (3) iii产生的参与ⅱ中NO的氧化 (4)分子中存在氮氮三键，键能大，破坏它需要较大的能量 【详解】（1）浓硫酸难挥发，产物为气体，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。 （2）①第I步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为； ②反应，升高温度，NO的平衡转化率减小，说明该反应放热，且正反应的气体分子数减少，y点的温度大于x点的温度，为使两点的NO的转化率相同，需增大压强，故y点的容积小于x点的容积。 （3）①由电极a上的物质转化可知，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极a为阳极，电极反应式为； ②反应iii生成，将氧化成，更易转化成。 （4）分子中存在氮氮三键，键能大，破坏它需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。 16．（2026·北京·三模）烟道气中含空气、水蒸气、NO、等，去除其中氮氧化物能避免酸雨等环境问题。 (1)对烟道气中氮氧化物采样测定含量，装置示意如图(采样前，先打开抽气泵置换系统内空气)。 ①干燥器中填充的干燥剂可以是(填序号)___________。 A．碱石灰        B．浓硫酸 ②加热器能避免冷凝的水蒸气和反应，该反应的化学方程式为___________。 (2)研究以含[FeY]2-(Fe为+2价)的溶液吸收NO并实现[FeY]2-再生，流程示意图如下。 ①由与(乙二胺四乙酸)的钠盐形成，结构如图所示，的配位数为___________。 [FeY]2-吸收NO主要经历两个过程： 过程i：和NO分别从溶液与气体向接触面扩散。 过程ii：在接触面发生反应：。 ②其它条件相同时，去除率与烟气流量、NO体积分数两因素的关系如图，推测吸收过程中速率相对慢的是步骤___________(填i或ii)。 ③相同时间内，随至10变化，NO去除率先增大再减小。pH过高去除率减小的原因是___________。 (3)再生过程中，加入铁粉将还原为，以实现再生。随反应时间增长，溶液中的总氮量先不变，后逐渐减小。结合平衡移动原理解释总氮量变化的原因___________。 (4)实际吸收烟道气中时，再生过程铁粉用量远大于理论值(以还原计)，原因是___________。 【答案】(1) B； ； (2) 6； ii； pH过高时，与结合生成沉淀，导致浓度降低，NO吸收效率下降； (3)加入铁粉首先将体系中还原为，该过程不消耗含氮物种，总氮量不变；待完全还原后，铁粉将中的NO还原为，部分转化为逸出，总氮量逐渐减小； (4)部分铁粉会与体系中的、等发生副反应被消耗，因此实际用量大于理论值； 【分析】第一部分为烟道气氮氧化物采样装置，烟道气依次经过过滤器除去固体杂质、加热器加热避免水蒸气冷凝与反应、干燥器除去水蒸气，之后经采样处进入吸收器被吸收，抽气泵提供动力。干燥剂需不与氮氧化物反应，适配干燥装置。第二部分为NO吸收与再生流程，含的溶液吸收NO生成，加入铁粉将NO还原为，调节pH=6后重新生成循环使用，结合配离子结构、反应速率影响因素、平衡移动规律推导对应设问结论。 【详解】（1）① 碱石灰为碱性干燥剂，可与发生反应，吸收氮氧化物导致测定结果出现误差，浓硫酸为酸性干燥剂，不与、反应，可用于干燥氮氧化物，故选B。 ② 与水反应生成硝酸和，配平后反应方程式为。 （2）① 由的结构可知，与2个N原子、4个O原子形成配位键，共6个配位键，故的配位数为6。 ② 由图像可知，随烟气流速增大、NO体积分数增大，NO去除率下降，说明反应物在接触面的反应速率较慢，气体流速过快时反应物来不及反应就被带出，故速率相对较慢的是步骤ii。 ③ pH过高时，溶液中浓度增大，与结合生成沉淀，使浓度降低，NO吸收反应平衡逆向移动，吸收效率下降，故去除率减小。 （3）体系中存在平衡，加入铁粉后，首先将体系中被氧化生成的还原为，该过程不消耗含氮物种，故总氮量不变；待完全还原后，铁粉还原中的NO为，平衡正向移动，部分在碱性条件下转化为逸出，溶液中总氮量逐渐减小。 （4）再生过程中，铁粉除了还原NO外，还会与体系中的、等发生副反应被消耗，因此实际铁粉用量远大于还原NO的理论值。 学科网（北京）股份有限公司 $