专题05 氯及其化合物(期中复习讲义)高一化学上学期人教版
2026-10-12
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精品
内容正文:
专题05 氯及其化合物
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 氯气的性质 / 考点二 氯气与水反应 / 考点三 氯气与碱反应 / 考点四 氯气的实验室制法
05 重难题型突破
题型一 氯气的性质 / 题型二氯气与碱反应及次氯酸盐的性质 / 题型三 氯气制备与性质综合应用 /
题型四 氯及其重要化合物的转化
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
基础识记类题型,重点考查氯气的物理性质、毒性与基础反应,结合新制氯水的成分辨析,设置“氯水久置后漂白性完全消失”等经典易错考点,区分新制氯水、久置氯水、液氯三类物质的组成差异,检验基础性质的掌握严谨度。
中档辨析类题型,聚焦次氯酸的弱酸性、漂白性与不稳定性,以及漂白粉的制备、生效与失效原理,高频考查pH试纸遇氯水“先变红后褪色”的现象分析,失效漂白粉加盐酸生成CO2的反应逻辑,结合离子方程式正误判断,关联氧化还原反应的电子转移规律,是拉开分差的核心题型。
拔高综合类题型,常结合氯气的实验室制法设置完整实验题,考查发生装置、除杂、收集、尾气处理的全套流程,关联氯离子的检验方法,整体命题严格贴合高一上学期考纲,核心考查含氯物质的转化逻辑与实验操作的细节规范。
层级
核心考点内容
期中命题形式
识记
氯气是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体;新制氯水含Cl2、HClO等3分子4离子;漂白粉有效成分为Ca(ClO)2,HClO有强氧化性、弱酸性、见光易分解
选择题直接考查氯气物理性质,判断氯水的微粒组成正误
理解
氯气和水、碱的反应属于歧化反应,Cl元素化合价同时升降;干燥Cl2无漂白性,漂白性本质来自HClO;次氯酸盐酸性条件下生成HClO发挥作用
选择题辨析新制/久置氯水的性质差异,判断漂白粉失效的反应逻辑
应用
掌握氯气实验室制法的除杂、收集、尾气吸收操作;会检验Cl-,利用氧化还原规律判断Cl2与还原性物质的反应产物
实验题补全氯气制备装置,离子检验类题目设计Cl-的验证方案
考点一 氯气的性质
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:MnO2+4HCl(浓)________________________。
2.氯气的物理性质
颜色
气味
状态
毒性
密度
水溶性
________
________
________
_______
比空气的密度___
1体积水溶解___体积氯气
3.氯气的化学性质
强氧化性
金属
与变价金属反应生成高价,如2Fe+3Cl22FeCl3
非金属
H2:点燃——________色火焰,瓶口________ 光照——爆炸
还原性化合物
FeCl2:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 KI:2KI+Cl2=2KCl+I2
氧化性与还原性
水
Cl2+H2OH++Cl-+HClO (自来水消毒)
碱
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O (制漂白液)
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (制漂白粉)
盐
AgNO3+Cl2+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
⚠️易混易错
(1)氯气在加热或点燃条件下能与大多数金属反应,且与Fe反应,使Fe显+3价(不显+2价),与Cu反应使Cu显+2价。
(2)纯净H2在氯气中安静地燃烧,工业上利用该反应制盐酸;Cl2、H2混合后在光照条件下发生爆炸生成HCl。
(3)“烟”与“雾”的区别:“烟”是指固体“小颗粒”,而“雾”是指“小液滴”,H2在Cl2中燃烧时集气瓶口的“白雾”是产物HCl与空气中的H2O(g)结合成的“盐酸小液滴”。
(4)“燃烧”是剧烈的发光发热的化学反应现象,燃烧不一定有O2参与反应,如Cl2也可以作助燃剂。
考点二 氯气与水反应
1. 次氯酸
弱酸性
漂白性
不稳定性
HClOH++ClO-
有机色质被漂白后,再加热不能恢复为原颜色
2HClO2HCl+O2↑
2.氯水
成分
三分子:H2O、Cl2、HClO
四离子:Cl-、H+、ClO-、OH-
Cl2水中某些微粒的化学检验方法
微粒
H2O
Cl-
H+
HClO
Cl2
试剂
CuSO4
AgNO3溶液
NaHCO3
有色布条
KI—淀粉试纸
现象
变_____色
产生____色沉淀
产生少量气泡
褪色
变蓝色
氯水性质的多重性
性 质
成 分
反 应 实 例
酸性
HCl
________+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 氯水滴入石蕊试液中呈_____色
HClO
________+HClO=NaClO+H2O
氧化性
Cl2
Cl2+________=2FeCl3、Cl2+________+H2O=2HCl+Na2SO4
HClO
杀菌、消毒
漂白性
HClO
使湿润有机色质褪色,如向氯水中滴石蕊试液先变________,后________
沉淀性
Cl-
Cl2+Ag++H2O=________________________
不稳定性
HClO
2HClO________________,氯水要放在________色试剂瓶中避光保存
3.新制氯水、久置氯水、液氯的比较
新制氯水
久置氯水
液氯
成分
(1)三种分子:________________________
(2)四种离子:________________________
H+、OH-、Cl-、H2O
Cl2
颜色
浅黄绿色
无色
黄绿色
性质
酸性、氧化性、漂白性
酸性
Cl2的性质
保存
棕色瓶盛装,置于阴暗处
—
低温密封
⚠️避坑指南
(1) 液氯≠氯水。氯气的熔、沸点低,在低温和加压条件下可以转化为液态,称为液氯;气的水溶液称为氯水。
(2)不能用pH试纸测量氯水、次氯酸盐溶液的pH。
考点三 氯气与碱反应
1.漂白液
(1)反应的化学方程式:Cl2+2NaOH===________________。
(2)漂白液的有效成分是________。
2.漂白粉
(1)反应的化学方程式:2Ca(OH)2+2Cl2===________________________________________。
(2)漂白粉的主要成分是________________,有效成分是________,漂粉精的主要成分是________。
(3)漂白粉的漂白原理:利用复分解反应原理,漂白粉中的________________与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的________。
化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===________________(家用漂白消毒)。
Ca(ClO)2+2HCl===________________(工业漂白)。
(4)漂白粉的保存及应用
漂白粉应________、________保存,并置于________干燥处。
漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的________,又可用作游泳池等场所的________。
⚠️易混易错
(1)Cl2、NaClO、漂白粉本身并无漂白性,只有在一定条件下生成HClO时,才有漂白性,如干燥的Cl2不能使干燥的有色布条褪色。
(2)漂白液、漂白粉的漂白原理是2NaClO+CO2+H2O===Na2CO3+2HClO、Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(3)漂白粉敞口存放在潮湿的空气中容易失效,其原因是Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO;2HClO2HCl+O2↑,所以漂白粉的保存方法是密封保存。
(4)HClO的漂白性是永久的破坏性漂白。
(5)工业制漂白粉应选择石灰乳,而不是石灰水、石灰粉。
考点四 氯气的实验室制法
1.制取原理
实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。用MnO2制取Cl2的化学方程式:MnO2+4HCl(浓) ________________________。
⚠️避坑指南
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
(2)酸性KMnO4溶液,用的是H2SO4酸化而不是盐酸。
2.制取过程
⚠️易混易错
(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热的温度不宜过高,以减少浓盐酸的挥发。
(2)尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
(3)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。
3.实验装置
题型一 氯气的性质
典例1 (25-26高一上·浙江杭州高一期中)下列关于氯元素的单质及其化合物的说法正确的是( )
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.氢气在氯气中燃烧,瓶口出现白雾
C.新制氯水或干燥的氯气都能使干燥的有色布条褪色
D.过量的在Cl2中的燃烧生成FeCl2
💡破题要诀
物理性质先抓特征:黄绿色、刺激性有毒气体,密度大于空气,易液化,闻气味必须用“扇闻法”,收集选向上排空气法或排饱和食盐水法。
化学性质重点区分:与金属反应直接生成高价态氯化物,常温下干燥液氯可用钢瓶储存;与水可逆歧化生成HCl和HClO,注意干燥Cl₂无漂白性,HClO才是漂白本质;与碱、还原性物质的反应,全部从“得电子降价”的氧化性核心推导,就能避开“Cl₂漂白干燥红纸”这类经典失分陷阱。
迁移应用
1.(2025·湖南学业水平考试模拟)常温下,某黄绿色气体的水溶液具有漂白性,则该气体为( )
A.CO2 B.Cl2 C.Ca(ClO)2 D.NaClO
2.(25-26高一上·北京顺义高一期末)下列关于Cl2的说法不正确的是( )
A.通常状况下为黄绿色气体 B.密度比空气的大
C.能被NaOH溶液吸收 D.铁在氯气中燃烧生成FeCl2
3.(25-26高一上·陕西宝鸡高一期末)有关氯气的性质说法错误的是( )
A.氯气密度大于空气且有毒,不宜用向上排空气法收集(敞口体系)
B.氯气具有较强的氧化性,所以铁和氯气反应只生成三氯化铁
C.氯气能使湿润的有色布条褪色,所以氯气具有漂白性
D.氢气在氯气中能安静地燃烧,发出苍白色火焰
题型二 氯气与碱反应及次氯酸盐的性质
典例2 (25-26高一上·陕西榆林高一期末)某实验小组在实验室制取“84”消毒液(有效成分为NaClO)并探究其性质。已知较低温度时,Cl2与NaOH反应的氧化产物为NaClO;较高温度时,氧化产物为NaClO3。制取NaClO的装置如图所示(夹持装置已略):
回答下列问题:
(1)与MnO2、浓盐酸制Cl2相比,装置A中反应无需加热即有Cl2产生,说明氧化性:KMnO4 (填“>”或“<”)MnO2。
(2)装置B中制备“84”消毒液的化学方程式为 ,若最终得到的“84”消毒液中含有杂质NaClO3,可能的原因是 。
(3)上述装置存在缺陷,会导致装置B中NaOH的利用率降低,写出一种改进的方法: 。
(4)利用如图装置探究“84”消毒液与“洁厕灵”(主要成分是HCl)的反应。
①写出“84”消毒液与“洁厕灵”反应的离子方程式: 。
②湿润的pH试纸的现象是 。
③棉花团的作用是 。
④已知Cl2不与湿润的淀粉-KI试纸变蓝后形成的蓝色物质反应。实验过程中发现,湿润的淀粉-KI试纸先变蓝,继续滴加“洁厕灵”后,蓝色逐渐褪去,试纸褪色的原因可能是 。
💡破题要诀
抓住“歧化反应规律+次氯酸强氧化性”双主线。
迁移应用
1.(25-26高一上·安徽江南十校高一诊断联考)“84”消毒液(有效成分是)、洁厕灵(主要成分是)广泛用于各种场合的消毒、杀菌。某实验小组对“84”消毒液和洁厕灵能否混合使用进行了如下实验:
实验操作及现象:旋开活塞,依次观察到处、处、烧杯中含酚酞的NaOH溶液变色。
下列叙述错误的是( )
A.观察到红色鲜花先褪色,后变红
B.试纸的现象可证明氧化性:Cl2>I2
C.与浓盐酸反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
D.“84”消毒液与洁厕灵不能混合使用,否则易发生中毒事故
2.(25-26高一上·安徽安庆期中)将一定量的氯气通入的氢氧化钾浓溶液中,加热少许时间后,恰好完全反应,测得溶液中含氯元素的离子有:。下列说法不正确的是( )
A.一共消耗了氯气
B.当溶液中时,反应的离子方程式为:
C.若反应中转移的电子为,则
D.反应生成的有一定的氧化性
3.(25-26高一上·安徽马鞍山期中)一定温度下,将一定量的Cl2缓缓通入100mL某浓度的KOH溶液中,至两者恰好完全反应,生成物中有三种含氯的离子,生成ClO3-的反应需要稍高的温度,其中ClO-和ClO3-的物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.生成ClO-的反应放热 B.通入Cl2的体积在标况下为3.36L
C. D.原KOH溶液中的n(K+)=0.18mol
题型三 氯气制备与性质综合应用
典例3 (25-26高一上·江西南昌期中)某化学教师设计如图一体化实验装置用于制备Cl2并探究Cl2的某些性质,1、2、3、4为蘸有对应溶液的棉团。下列说法错误的是( )
A.试剂x可选择浓NaOH溶液
B.饱和食盐水用于吸收Cl2中的HCl,防止干扰实验
C.一段时间后,1和2处棉团均会褪色
D.3处棉团变橙色、4处棉团变蓝,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
💡破题要诀
氯气制备与性质综合应用破题,核心要抓住“制备全流程+氧化性本质”双主线。
先按“原理→发生→除杂→收集→验满→尾气处理”固定流程拆解实验,牢记MnO₂只和浓盐酸加热反应,稀盐酸不反应;除杂必须先饱和食盐水除HCl,再浓硫酸除水,顺序不能颠倒。
性质部分紧扣Cl₂的强氧化性,区分“干燥无漂白、遇水才生成HClO漂白”的易错点,尾气必须用NaOH溶液吸收,澄清石灰水浓度太低吸收不彻底。
迁移应用
1.(25-26高一上·广东和美联盟高一联考)如图是实验室用高锰酸钾晶体和浓盐酸制备氯气以及验证氯气性质的实验装置。下列说法错误的是( )
A.高锰酸钾固体可以用漂白粉代替
B.湿润的紫色石蕊试纸变红,说明氯气与水反应生成了酸性物质
C.湿润淀粉碘化钾试纸变蓝,说明还原性:I- >Cl-
D.该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用
2.(25-26高三·陕西商洛模拟预测)某小组设计如图实验探究氯气的相关性质:旋开分液漏斗的活塞,再打开活塞a、b,启动甲、丙中反应。下列叙述正确的是( )
A.实验开始时,先点燃酒精灯加热三颈烧瓶,再打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸
B.乙中湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,说明具有酸性和漂白性
C.丙中溶液变为棕黄色,发生反应:2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-,可证明Cl2的氧化性强于Fe3+
D.实验结束后,为防止氯气泄漏污染空气,可在装置末端连接盛有饱和食盐水的烧杯进行尾气处理
3.(25-26高一上·广东惠州期中)氯元素是非常重要的非金属元素,某化学活动社团为了探究氯气的制法、性质和用途,设计了如下实验装置。
(1)仪器A的名称______________。
(2)该实验中制备氯气的化学方程式为_______________________________。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(3)装置B中饱和食盐水的作用是________________________________。
(4)广口瓶C、E中,有色布条褪色的是________(填“C”或“E”)。
(5)装置F可用于制漂白粉,漂白粉的有效成分是____________(填字母)。
A.Ca(OH)2 B.Ca(ClO)2 C.CaCl2 D.Ca(ClO)2和CaCl2
(6)装置G的作用是______________,请写出G中反应的离子方程式:_________________。
(7)写出装置Ⅰ中反应的化学方程式:__________________________________。
(8)实验室也常用KMnO4代替MnO2与浓盐酸在常温下反应制备Cl2,反应的化学方程式如下:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2十5Cl2↑+8H2O
①用双线桥标出该反应电子的得失:______________________________________________。
②由反应可知,氧化性:KMnO4_______Cl2(填“>”或“<”)。
题型四 氯及其重要化合物的转化
典例5 (2026·陕西咸阳高三模拟预测)氯气及部分氯的化合物转化关系如图所示,X的浓溶液易挥发,W中Cl的化合价为+5价。
下列有关说法错误的是( )
A.Z的水溶液中存在三种分子
B.可用pH试纸测Y的水溶液的pH
C.Y是“84”消毒液的有效成分
D.反应②中,W与M的物质的量之比为
💡破题要诀
氯及其重要化合物的转化核心,要以氯元素的价态变化为总线索搭建网络。
迁移应用
1.(2026·陕西西安高三模拟预测)X2、Y2、Z2为常见短周期元素的气体单质,l、m、n为均含X元素的化合物,它们之间的转化关系如下图所示(部分反应条件略去)。下列说法错误的是( )
A.Z2能与X2生成,现象是安静燃烧,苍白色火焰
B.蘸取的浓溶液涂在pH试纸上,无法粗略测量pH
C.将Z2通入NaOH溶液制得84消毒液
D.用Z2处理饮用水比用ZY2更安全
2.(25-26高一上·广西梧州高一期末)下图是氯元素的“价类二维图”的部分信息,下列说法正确的是( )
A.图中X、Y的化学式分别是HCl、ClO4
B.从类别角度推测,HClO4能使酚酞变红色
C.从价态角度推测,NaClO只有氧化性
D.NaClO能与图中的物质X反应生成Cl2
3.(2026·河南南阳高三模拟预测)如图是短周期元素X的“价—类”二维图。下列有关该元素单质及其化合物的说法错误的是( )
A.X一定是非金属元素
B.中相邻的两个物质均能直接相互转化
C.均为酸性氧化物
D.i、j的水溶液一定均为中性溶液
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·湖南高一期中)消杀病毒的常用试剂“84”消毒液,若与“洁厕灵”混合使用会生成有毒的Cl2。下列关于Cl2的说法,正确的是( )
A.无色气体 B.密度比空气小
C.与H2反应生成HCl D.与Fe反应生成FeCl2
2.(25-26高一上·湖南长沙高一期中)向石灰乳中通入氯气可制得漂白粉,其反应为2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,则漂白粉的有效成分是( )
A.Ca(ClO)2 B.CaCl2 C.Ca(OH)2 D.Ca(OH)2和CaCl2
3.(25-26高一上·北京顺义高一期末)下列物质含Cl2和Cl-的是( )
A.新制的氯水 B.漂白粉 C.NaCl溶液 D.液氯
4.(25-26高一上·江苏南京高一期末)实验室制取Cl2并回收MnCl2,下列相关原理、装置及操作正确的是( )
A.用装置甲制取Cl2 B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙分离MnO2和MnCl2溶液 D.用装置丁蒸干MnCl2溶液制MnCl2⋅4H2O
5.(25-26高一上·辽宁辽阳高一期末)实验室制取Cl2并验证其是否具有漂白性,下列装置不能达到相应实验目的的是( )
A.制取Cl2
B.净化Cl2
C.验证Cl2是否具有漂白性
D.尾气处理
6.(25-26高一上·贵州贵阳·期末)某学习小组用数字化实验验证次氯酸光照分解的产物,测得的实验数据如图所示。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知光照过程中氢离子浓度逐渐减小
B.由图乙可知光照下HClO逐渐被氧化为Cl-
C.由图丙可知光照次氯酸分解的产物之一为氧气
D.由以上实验数据可推测光照过程中氯水的导电性逐渐减弱
7.(25-26高一上·河北衡水高一期末)在实验室中用二氧化锰和浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图:
(1)①装置用于制备氯气,写出反应的化学方程式___________。
(2)②装置中盛放的试剂是___________,其作用是___________。
(3)③装置中盛放的试剂是___________,其作用是___________。
(4)NaOH溶液的作用是___________。
8.(2025·山东学业水平考试真题)下图为氯及其化合物的“价—类”二维图。
回答下列问题:
(1)将气体甲通入紫色石蕊溶液中的现象为_______。
(2)已知甲+水→乙+丙,反应的化学方程式为_______。
(3)使用ClO2对自来水消毒时,利用了ClO2的_______(填“氧化性”或“还原性”)。丁为“84”消毒液的有效成分,丁的化学式为_______。
(4)根据戊所属物质类别可知其属于_______(填“电解质”或“非电解质”)。
9.(25-26高一上·广西百色高一期末)某活动小组设计了如图所示实验装置(部分夹持装置省略)探究氯气的性质并制取少量漂白粉。请回答下列问题:
(1)仪器m的名称为_______;写出装置A中发生反应的化学方程式_______,其中浓盐酸表现出的性质有_______(填序号)。
①氧化性 ②还原性 ③酸性 ④受热易分解
(2)饱和食盐水的作用是_______;有同学认为装置C可以去掉,你认为是否合理并说明理由_______。
(3)装置D中观察到的现象是_______。
(4)写出装置E中发生反应的化学方程式并用双线桥法标注电子的转移情况_______。
(5)家庭中常用消毒液(主要成分为)与洁厕灵(主要成分为盐酸)搞清洁卫生。某品牌消毒液包装上的说明书如下图:
注意事项:
1.本品对棉织品有漂白脱色作用,对金属制品有腐蚀作用。
2.密封保存,请勿与洁厕灵同时使用。
3.保质期为一年。
与洁厕灵同时使用会产生有毒气体,写出反应的离子方程式_______。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·四川绵阳高一期末)目前很多水厂使用氯水处理自来水,下列物质不能用于水厂替代氯水作用的是( )
A.ClO2 B.臭氧 C.漂白粉 D.明矾
2.(25-26高一上·云南玉溪·期末)工业制备盐酸以H2和Cl2为原料。实验室将点燃的气体a缓慢伸入集气瓶中模拟制备少量HCl(如图所示),下列说法错误的是( )
A.实验方案会用到、等提示图标
B.反应过程中集气瓶口有白雾生成
C.工业上可以采用混合光照的方法制备HCl
D.该实验说明燃烧不一定需要氧气参加
3.(25-26高一上·河北张家口高一月考)河北沧州化工园区某车间需制备少量氯气并处理尾气,实验室模拟该流程为:实验室制氯气→除杂→干燥→收集→通入含酚酞的NaOH溶液(尾气处理),观察到溶液红色迅速褪去。下列关于该实验的说法错误的是( )
A.实验室制氯气的原理为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O
B.试剂是饱和食盐水
C.装置的连接顺序是E→CD→AB→GH→F
D.滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色的原因可能是碱性的减弱,也有可能是强氧化性物质破坏了酚酞的结构
4.(25-26高一上·北京顺义高一期末)某小组为研究氯气的性质,设计并完成如下实验(a,c,d均为浸有相应溶液的棉花),实验装置如图(夹持及加热装置略去)。下列说法正确的是( )
A.制备氯气时盐酸表现了还原性和酸性
B.b处红色鲜花瓣褪色,证明Cl2具有漂白性
C.d处的棉花变蓝,可以证明非金属性:
D.烧杯中反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH===2NaClO+H2↑
5.(25-26高一上·广东潮州期中)如图是氯元素的“价—类”二维图,根据所学知识判断下列说法正确的是( )
A.50mL12mol·L-1A的浓溶液与足量MnO2共热,转移电子数为0.3NA
B.B能使有色鲜花褪色,说明B有漂白性
C.E→C可以通过加入氧化剂实现
D.D不稳定,在光照下易分解
6.(25-26高一上·江苏南京期中)已知实验室制取氯气的反应原理为: MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O,据此回答下列问题:
(1)用单线桥法表示电子转移的方向和数目:________。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O。
(2)该反应中氧化产物是___________(填化学式),HCl在反应中体现的性质是___________。
(3)有一种“地康法”制取氯气的反应原理如图所示:
①反应Ⅰ的离子方程式___________。
②反应Ⅱ属于___________反应(填四种基本反应类型之一),整个过程的总反应方程式为___________。
③根据离子反应能否判断Cl2的氧化性比的氧化性大___________(选填“能”、“否”)。
7.(25-26高一上·吉林高一期末)实验室里除了用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,也可以在常温下利用反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2十5Cl2↑+8H2O制取并收集纯净、干燥的氯气,装置如图所示:
(1)装置B的作用是_______,装置E的作用是_______。
(2)装置C中盛放的药品是_______,装置E中发生反应的化学方程式是_______。
(3)用单线桥标明该化学方程式电子转移方向和数目_______。
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2十5Cl2↑+8H2O
浓盐酸体现了_______性质(选填字母编号)。
A.酸性 B.碱性 C.氧化性 D.还原性
8.(25-26高一上·辽宁锦州高一月考)元素的“价-类”二维图是学习元素及其化合物的重要模型工具,如图为氯元素的“价-类”二维图,回答下列问题:
(1)氯的“价-类”二维图中给出的物质,不属于电解质的有___________(填化学式)。HClO4(强酸)在水溶液中的电离方程式为___________。
(2)写出用MnO2和浓盐酸制取Cl2的化学方程式:___________。
(3)氯水久置后,pH___________(填“变大”“变小”或“不变”),原因是___________。
(4)已知ClO2能与NaOH反应生成亚氯酸钠(NaClO2)及等物质量的另一种含氯物质,参考“价-类”二维图,写出二者反应的离子方程式:___________。
(5)NaClO2是一种高效的漂白剂和消毒剂,它在酸性条件下生成并放出ClO2气体,写出该反应的离子方程式:___________(用双线桥标明电子转移的方向和数目)。
创新思维练(限时:10分钟)
1.(25-26高一上·江苏镇江高一期末)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的消毒剂,其制备流程如下:
已知:常温下ClO2为黄绿色有毒气体,易溶于水。ClO2体积分数大于或其水溶液在温度过高时能发生爆炸,与碱反应生成ClO3-和ClO2-等。
下列说法正确的是( )
A.“发生器”中,通入空气是防止ClO2体积分数过大而发生爆炸
B.“减压蒸发”的主要目的是加快蒸发速率
C.“冷却结晶”后可通过“分液”操作得到NaClO2晶体
D.“吸收塔”中反应的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O
2.(25-26高一上·河南漯河高一期中)二氧化氯(ClO2)具有杀菌、消毒等作用,常用于造纸、医疗等领域。ClO2作为气体不易运输和储存,工业上先通过反应Ⅰ制得较稳定的“ClO2保存液”,待使用时再通过反应Ⅱ制得ClO2,该方法涉及的物质转化关系如图所示(部分反应物或产物未标出)。消毒效率可用单位质量消毒剂被还原时得电子数表示。下列说法不正确的是( )
A.物质X的化学式为O2
B.由反应Ⅰ可得还原性:H2O2 >NaClO2
C.反应Ⅱ的离子方程式之一为5ClO2-+4H+===4ClO2↑+Cl-+2H2O
D.Cl2与ClO2的消毒效率之比约为2.63
3.(25-26高一上·江西南昌期中)元素的价—类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型工具,也是发展证据推理与模型认知这一科学核心素养的重要途径。如图为氯元素的价—类二维图,回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾代替二氧化锰制取Cl2的离子方程式为_________________________________;制备的Cl2中往往含挥发的HCl气体,为除去HCl气体应使用除杂试剂___________。
(2)物质的量为1mol的Cl2和足量的Fe充分反应,转移电子为___________mol。
(3)已知ClO2能与NaOH反应生成NaClO3及等物质的量的另一种含氯物质,参考价类二维图,写出二者反应的离子方程式:___________________________________________________。
(4)亚氯酸钠NaClO2是一种高效的漂白剂和消毒剂,它在酸性条件下生成NaCl并放出ClO2,ClO2有类似Cl2的性质。某兴趣小组利用如图装置进行实验,探究亚氯酸钠的制备与性质。
Ⅰ.制备亚氯酸钠。关闭止水夹②,打开止水夹①,从进气口通入足量ClO2,充分反应生成NaClO2.仪器a的名称为___________,装置C中盛放NaOH的目的是___________。
Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质。停止通入ClO2气体,再通入空气一段时间后,关闭止水夹①,打开止水夹②,向A中滴入稀硫酸,装置B中的现象为___________。
(5)城市饮用水处理,新技术用NaClO2替代Cl2,其中氯元素都被还原为Cl−,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,那么消毒杀菌剂NaClO2的消毒效率是Cl2的___________倍(结果保留两位小数)。
4.(25-26高一上·安徽安庆期中)某化学兴趣小组利用以下装置探究氯气的制备过程中有水蒸气和HCl挥发,并证明氯气及其相关物质的某些性质。已知实验室制备氯气的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O;氯气易溶于CCl4,HCl不溶CCl4。
(1)制备氯气的实验开始前,下列操作的正确顺序是________(填字母)。
A.往烧瓶中加入MnO2粉末 B.加热
C.通过分液漏斗向烧瓶中加入浓盐酸 D.检查装置气密性
(2)①装置B中盛放的试剂是________(填试剂名称),预期观察到的现象为________。
②装置F的作用是________。
(3)若装置中气体流速过快,________(填“能”或“不能”)根据装置G中的实验现象得出相应结论,其理由是________;
(4)该兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水中氯离子浓度和广口瓶中氧气体积分数的变化,实验结果如图所示,请用化学方程式解释变化的原因:________、________。
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专题05 氯及其化合物
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 氯气的性质 / 考点二 氯气与水反应 / 考点三 氯气与碱反应 / 考点四 氯气的实验室制法
05 重难题型突破
题型一 氯气的性质 / 题型二氯气与碱反应及次氯酸盐的性质 / 题型三 氯气制备与性质综合应用 /
题型四 氯及其重要化合物的转化
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
基础识记类题型,重点考查氯气的物理性质、毒性与基础反应,结合新制氯水的成分辨析,设置“氯水久置后漂白性完全消失”等经典易错考点,区分新制氯水、久置氯水、液氯三类物质的组成差异,检验基础性质的掌握严谨度。
中档辨析类题型,聚焦次氯酸的弱酸性、漂白性与不稳定性,以及漂白粉的制备、生效与失效原理,高频考查pH试纸遇氯水“先变红后褪色”的现象分析,失效漂白粉加盐酸生成CO2的反应逻辑,结合离子方程式正误判断,关联氧化还原反应的电子转移规律,是拉开分差的核心题型。
拔高综合类题型,常结合氯气的实验室制法设置完整实验题,考查发生装置、除杂、收集、尾气处理的全套流程,关联氯离子的检验方法,整体命题严格贴合高一上学期考纲,核心考查含氯物质的转化逻辑与实验操作的细节规范。
层级
核心考点内容
期中命题形式
识记
氯气是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体;新制氯水含Cl2、HClO等3分子4离子;漂白粉有效成分为Ca(ClO)2,HClO有强氧化性、弱酸性、见光易分解
选择题直接考查氯气物理性质,判断氯水的微粒组成正误
理解
氯气和水、碱的反应属于歧化反应,Cl元素化合价同时升降;干燥Cl2无漂白性,漂白性本质来自HClO;次氯酸盐酸性条件下生成HClO发挥作用
选择题辨析新制/久置氯水的性质差异,判断漂白粉失效的反应逻辑
应用
掌握氯气实验室制法的除杂、收集、尾气吸收操作;会检验Cl-,利用氧化还原规律判断Cl2与还原性物质的反应产物
实验题补全氯气制备装置,离子检验类题目设计Cl-的验证方案
考点一 氯气的性质
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
强氧化性
金属
与变价金属反应生成高价,如2Fe+3Cl22FeCl3
非金属
H2:点燃——苍白色火焰,瓶口白雾 光照——爆炸
还原性化合物
FeCl2:2FeCl2+Cl2=2FeCl3 KI:2KI+Cl2=2KCl+I2
氧化性与还原性
水
Cl2+H2OH++Cl-+HClO (自来水消毒)
碱
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O (制漂白液)
2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (制漂白粉)
盐
AgNO3+Cl2+H2O=AgCl↓+HNO3+HClO
⚠️易混易错
(1)氯气在加热或点燃条件下能与大多数金属反应,且与Fe反应,使Fe显+3价(不显+2价),与Cu反应使Cu显+2价。
(2)纯净H2在氯气中安静地燃烧,工业上利用该反应制盐酸;Cl2、H2混合后在光照条件下发生爆炸生成HCl。
(3)“烟”与“雾”的区别:“烟”是指固体“小颗粒”,而“雾”是指“小液滴”,H2在Cl2中燃烧时集气瓶口的“白雾”是产物HCl与空气中的H2O(g)结合成的“盐酸小液滴”。
(4)“燃烧”是剧烈的发光发热的化学反应现象,燃烧不一定有O2参与反应,如Cl2也可以作助燃剂。
考点二 氯气与水反应
1. 次氯酸
弱酸性
漂白性
不稳定性
HClOH++ClO-
有机色质被漂白后,再加热不能恢复为原颜色
2HClO2HCl+O2↑
2.氯水
成分
三分子:H2O、Cl2、HClO
四离子:Cl-、H+、ClO-、OH-
Cl2水中某些微粒的化学检验方法
微粒
H2O
Cl-
H+
HClO
Cl2
试剂
CuSO4
AgNO3溶液
NaHCO3
有色布条
KI—淀粉试纸
现象
变蓝色
产生白色沉淀
产生少量气泡
褪色
变蓝色
氯水性质的多重性
性 质
成 分
反 应 实 例
酸性
HCl
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 氯水滴入石蕊试液中呈红色
HClO
NaOH+HClO=NaClO+H2O
氧化性
Cl2
Cl2+2FeCl2=2FeCl3、Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4
HClO
杀菌、消毒
漂白性
HClO
使湿润有机色质褪色,如向氯水中滴石蕊试液先变红,后褪色
沉淀性
Cl-
Cl2+Ag++H2O=AgCl↓+H++HClO
不稳定性
HClO
2HClO2HCl+O2↑,氯水要放在棕色试剂瓶中避光保存
3.新制氯水、久置氯水、液氯的比较
新制氯水
久置氯水
液氯
成分
(1)三种分子:Cl2、HClO、H2O
(2)四种离子:H+、Cl-、ClO-、OH-
H+、OH-、Cl-、H2O
Cl2
颜色
浅黄绿色
无色
黄绿色
性质
酸性、氧化性、漂白性
酸性
Cl2的性质
保存
棕色瓶盛装,置于阴暗处
—
低温密封
⚠️避坑指南
(1) 液氯≠氯水。氯气的熔、沸点低,在低温和加压条件下可以转化为液态,称为液氯;气的水溶液称为氯水。
(2)不能用pH试纸测量氯水、次氯酸盐溶液的pH。
考点三 氯气与碱反应
1.漂白液
(1)反应的化学方程式:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
(2)漂白液的有效成分是次氯酸钠。
2.漂白粉
(1)反应的化学方程式:2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(2)漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。
(3)漂白粉的漂白原理:利用复分解反应原理,漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。
化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO(家用漂白消毒)。
Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2↓+2HClO(工业漂白)。
(4)漂白粉的保存及应用
漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂。
⚠️易混易错
(1)Cl2、NaClO、漂白粉本身并无漂白性,只有在一定条件下生成HClO时,才有漂白性,如干燥的Cl2不能使干燥的有色布条褪色。
(2)漂白液、漂白粉的漂白原理是2NaClO+CO2+H2O===Na2CO3+2HClO、Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(3)漂白粉敞口存放在潮湿的空气中容易失效,其原因是Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO;2HClO2HCl+O2↑,所以漂白粉的保存方法是密封保存。
(4)HClO的漂白性是永久的破坏性漂白。
(5)工业制漂白粉应选择石灰乳,而不是石灰水、石灰粉。
考点四 氯气的实验室制法
1.制取原理
实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。用MnO2制取Cl2的化学方程式:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
⚠️避坑指南
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
(2)酸性KMnO4溶液,用的是H2SO4酸化而不是盐酸。
2.制取过程
⚠️易混易错
(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热的温度不宜过高,以减少浓盐酸的挥发。
(2)尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
(3)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。
3.实验装置
题型一 氯气的性质
典例1 (25-26高一上·浙江杭州高一期中)下列关于氯元素的单质及其化合物的说法正确的是( )
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.氢气在氯气中燃烧,瓶口出现白雾
C.新制氯水或干燥的氯气都能使干燥的有色布条褪色
D.过量的在Cl2中的燃烧生成FeCl2
【答案】B
【解析】Cl2中Cl元素为0价,既可以得电子体现氧化性,也可以失电子体现还原性,如Cl2与水的反应中,Cl2既作氧化剂又作还原剂,不是只能作氧化剂,A错误;B项,氢气在氯气中燃烧生成HCl,HCl在瓶口遇空气中的水蒸气会形成盐酸小液滴,因此瓶口会出现白雾,B正确;C项,干燥的氯气中只含有Cl2分子,不具有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色;新制氯水中含有的HClO可以漂白有色布条,C错误;D项,Cl2氧化性强,无论Fe是否过量,Fe在Cl2中燃烧只生成FeCl3,不会生成FeCl2,D错误;故选B。
💡破题要诀
物理性质先抓特征:黄绿色、刺激性有毒气体,密度大于空气,易液化,闻气味必须用“扇闻法”,收集选向上排空气法或排饱和食盐水法。
化学性质重点区分:与金属反应直接生成高价态氯化物,常温下干燥液氯可用钢瓶储存;与水可逆歧化生成HCl和HClO,注意干燥Cl₂无漂白性,HClO才是漂白本质;与碱、还原性物质的反应,全部从“得电子降价”的氧化性核心推导,就能避开“Cl₂漂白干燥红纸”这类经典失分陷阱。
迁移应用
1.(2025·湖南学业水平考试模拟)常温下,某黄绿色气体的水溶液具有漂白性,则该气体为( )
A.CO2 B.Cl2 C.Ca(ClO)2 D.NaClO
【答案】B
【解析】CO2常温下为无色气体,其水溶液不具有漂白性,A错误;B项,Cl2常温下为黄绿色气体,溶于水发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,生成的HClO具有漂白性,B正确;C项,Ca(ClO)2常温下为固体,不属于气体,C错误;D项,NaClO常温下为固体,不属于气体,D错误;故选B。
2.(25-26高一上·北京顺义高一期末)下列关于Cl2的说法不正确的是( )
A.通常状况下为黄绿色气体 B.密度比空气的大
C.能被NaOH溶液吸收 D.铁在氯气中燃烧生成FeCl2
【答案】D
【解析】氯气在通常状况下为黄绿色气体,A正确;B项,氯气的相对分子质量大于空气的平均相对分子质量,相同条件下,氯气的密度比空气大,B正确;C项,氯气能与NaOH溶液发生反应,化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,因此能被吸收,C正确;D项,铁在氯气中燃烧时,氯气作为强氧化剂会将铁氧化至+3价,生成氯化铁而非氯化亚铁,D错误;故选D。
3.(25-26高一上·陕西宝鸡高一期末)有关氯气的性质说法错误的是( )
A.氯气密度大于空气且有毒,不宜用向上排空气法收集(敞口体系)
B.氯气具有较强的氧化性,所以铁和氯气反应只生成三氯化铁
C.氯气能使湿润的有色布条褪色,所以氯气具有漂白性
D.氢气在氯气中能安静地燃烧,发出苍白色火焰
【答案】C
【解析】氯气密度大于空气,本应适合向上排空气法收集,但由于其有毒,在敞口体系(开放环境)中收集可能导致泄漏和危险,因此不宜使用该法,A正确;B项,氯气氧化性强,能将铁氧化至+3价,生成FeCl3(三氯化铁),而非FeCl2,B正确;C项,氯气能使湿润的有色布条褪色,是因为氯气与水反应生成次氯酸(HClO),次氯酸具有漂白性,氯气本身不具有漂白性;C错误;D项,氢气能够在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,生成氯化氢,D正确;故选C。
题型二 氯气与碱反应及次氯酸盐的性质
典例2 (25-26高一上·陕西榆林高一期末)某实验小组在实验室制取“84”消毒液(有效成分为NaClO)并探究其性质。已知较低温度时,Cl2与NaOH反应的氧化产物为NaClO;较高温度时,氧化产物为NaClO3。制取NaClO的装置如图所示(夹持装置已略):
回答下列问题:
(1)与MnO2、浓盐酸制Cl2相比,装置A中反应无需加热即有Cl2产生,说明氧化性:KMnO4 (填“>”或“<”)MnO2。
(2)装置B中制备“84”消毒液的化学方程式为 ,若最终得到的“84”消毒液中含有杂质NaClO3,可能的原因是 。
(3)上述装置存在缺陷,会导致装置B中NaOH的利用率降低,写出一种改进的方法: 。
(4)利用如图装置探究“84”消毒液与“洁厕灵”(主要成分是HCl)的反应。
①写出“84”消毒液与“洁厕灵”反应的离子方程式: 。
②湿润的pH试纸的现象是 。
③棉花团的作用是 。
④已知Cl2不与湿润的淀粉-KI试纸变蓝后形成的蓝色物质反应。实验过程中发现,湿润的淀粉-KI试纸先变蓝,继续滴加“洁厕灵”后,蓝色逐渐褪去,试纸褪色的原因可能是 。
【答案】(1)>
(2) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O Cl2与NaOH溶液的反应放出热量,使反应体系温度升高,生成NaClO3
(3)在A、B之间安装一个装有饱和食盐水的洗气瓶(或“将装置B加冰水浴”)
(4)Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O 先变红后褪色 吸收生成的Cl2和未反应的HCl,防止逸出造成环境污染 Cl2可能将I2氧化为更高价态,使试纸褪色
【解析】装置A中,高锰酸钾溶液与浓盐酸在常温下制备氯气,装置B中装有NaOH溶液与氯气反应制备“84”消毒液(有效成分为NaClO),装置C中的NaOH溶液用于吸收剩余的氯气,防止污染空气;据此作答。
(1)两个反应还原剂相同,氧化产物相同,条件越苛刻,氧化剂的氧化性越弱,则氧化性KMnO4>MnO2;
(2)装置B中,氯气与氢氧化钠溶液反应制备“84”消毒液(有效成分为NaClO),反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;由题干信息可知,可能是Cl2与NaOH的反应放出热量,使反应体系温度升高,生成NaClO3;
(3)浓盐酸易挥发,挥发出来的HCl进入装置B会消耗部分氢氧化钠;此外氯气与氢氧化钠溶液反应时放出热量,使反应体系温度升高,生成NaClO3,均会导致装置B中NaOH的利用率降低;则为提高氢氧化钠利用率可以在A、B之间安装一个装有饱和食盐水的洗气瓶,除去氯气中的HCl,或将装置B加冰水浴,防止发生副反应;
(4)①“84”消毒液中的NaClO与“洁厕灵”中的盐酸发生氧化还原反应生成NaCl、Cl2和水,反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
②Cl2遇湿润的pH试纸,会生成HClO和HCl,使试纸变红,随后因HClO的漂白作用,使pH试纸褪色,即湿润的pH试纸遇到氯气的现象是先变红后褪色;
③蘸有NaOH溶液的棉花团可吸收生成的Cl2和未反应的HCl,防止逸出造成环境污染;
④结合题意可知,继续滴加“洁厕灵”后,蓝色逐渐褪去,是因为生成Cl2可能将I2氧化为更高价态,使试纸褪色,离子方程式为5Cl2+I2+6H2O=2IO3-=10Cl-+2IO3-+12H+。
💡破题要诀
抓住“歧化反应规律+次氯酸强氧化性”双主线。
迁移应用
1.(25-26高一上·安徽江南十校高一诊断联考)“84”消毒液(有效成分是)、洁厕灵(主要成分是)广泛用于各种场合的消毒、杀菌。某实验小组对“84”消毒液和洁厕灵能否混合使用进行了如下实验:
实验操作及现象:旋开活塞,依次观察到处、处、烧杯中含酚酞的NaOH溶液变色。
下列叙述错误的是( )
A.观察到红色鲜花先褪色,后变红
B.试纸的现象可证明氧化性:Cl2>I2
C.与浓盐酸反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
D.“84”消毒液与洁厕灵不能混合使用,否则易发生中毒事故
【答案】A
【解析】盐酸和次氯酸钠反应生成氯化钠、水和氯气。氯气与水反应生成次氯酸使鲜花褪色,且颜色不能恢复,A项错误;试纸a变蓝色,说明氯气将KI中的I-氧化生成了I2:Cl2+2KI===2KCl+I2,该反应中氯气是氧化剂、碘单质为氧化产物,根据“氧化剂的氧化性强于氧化产物”可知,氧化性:Cl2>I2,B项正确;盐酸和次氯酸钠反应生成氯化钠、水和氯气,反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,C项正确;“84”消毒液中含有次氯酸钠,洁厕灵中含有盐酸,两者反应生成有毒气体氯气:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,D项正确;故选A。
2.(25-26高一上·安徽安庆期中)将一定量的氯气通入的氢氧化钾浓溶液中,加热少许时间后,恰好完全反应,测得溶液中含氯元素的离子有:。下列说法不正确的是( )
A.一共消耗了氯气
B.当溶液中时,反应的离子方程式为:
C.若反应中转移的电子为,则
D.反应生成的有一定的氧化性
【答案】A
【解析】A项,的氢氧化钾浓溶液中,氢氧化钾为0.6mol,根据钾元素、氯元素守恒可知,总量为0.6mol,则消耗氯气0.3mol,A错误; B项,当溶液中时,则生成个数比为5:1,根据电子守恒可知,反应的离子方程式为:,B正确;C项,若生成,则,根据电子守恒可知,,则,转移电子0.3mol;若生成,则,根据电子守恒可知,,则,转移电子0.5mol;故若反应中转移的电子为,则,C正确; D项,中氯处于中间价态,有一定的氧化性,D正确;故选A。
3.(25-26高一上·安徽马鞍山期中)一定温度下,将一定量的Cl2缓缓通入100mL某浓度的KOH溶液中,至两者恰好完全反应,生成物中有三种含氯的离子,生成ClO3-的反应需要稍高的温度,其中ClO-和ClO3-的物质的量(n)与时间(t)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.生成ClO-的反应放热 B.通入Cl2的体积在标况下为3.36L
C. D.原KOH溶液中的n(K+)=0.18mol
【答案】D
【解析】A项,题干说明生成ClO3-需要稍高温度,从图像可知反应初期先生成ClO-,到t1后才开始生成ClO3-,无外界加热条件下说明体系温度升高由生成ClO-的反应放热导致,A正确;B项,反应结束时,。根据氧化还原反应电子得失守恒:Cl从0价升为ClO-中+1价、ClO3-中+5价,总失电子数;则得电子生成Cl-的物质的量(Cl从0价降为-1价)。所有含氯产物的Cl均来自Cl2,总Cl原子物质的量,因此,标况下体积为,B正确;C项,代入数值:,C正确;D项,根据钾元素守恒,原KOH中n(K+)等于所有含氯阴离子总物质的量(产物为),即,并非0.18 mol,D错误;故选D。
题型三 氯气制备与性质综合应用
典例3 (25-26高一上·江西南昌期中)某化学教师设计如图一体化实验装置用于制备Cl2并探究Cl2的某些性质,1、2、3、4为蘸有对应溶液的棉团。下列说法错误的是( )
A.试剂x可选择浓NaOH溶液
B.饱和食盐水用于吸收Cl2中的HCl,防止干扰实验
C.一段时间后,1和2处棉团均会褪色
D.3处棉团变橙色、4处棉团变蓝,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
【答案】D
【解析】A项,试剂x用于吸收尾气Cl2,浓NaOH溶液可与Cl2反应(Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O),能有效吸收Cl2,A正确;B项,制备Cl2时浓盐酸易挥发产生HCl杂质,饱和食盐水可降低Cl2溶解度并吸收HCl,避免HCl干扰后续性质实验,B正确;C项,1处红墨水含有机色素,Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性,可使红墨水褪色;氯水显酸性(Cl2+H2OHCl+HClO),2处紫色石蕊试液先变红,后被HClO漂白而褪色,两者均会褪色,C正确;D项,3处NaBr溶液与Cl2反应生成Br2(Cl2 +2Br- = 2Cl-+Br2),溶液变橙色,说明氧化性Cl2>Br2;4处淀粉-KI溶液变蓝可能是过量Cl2直接氧化I-(Cl2 +2I- = 2Cl-+I2),不一定是Br2氧化了I-,无法证明Br2>I2,D错误;故选D。
💡破题要诀
氯气制备与性质综合应用破题,核心要抓住“制备全流程+氧化性本质”双主线。
先按“原理→发生→除杂→收集→验满→尾气处理”固定流程拆解实验,牢记MnO₂只和浓盐酸加热反应,稀盐酸不反应;除杂必须先饱和食盐水除HCl,再浓硫酸除水,顺序不能颠倒。
性质部分紧扣Cl₂的强氧化性,区分“干燥无漂白、遇水才生成HClO漂白”的易错点,尾气必须用NaOH溶液吸收,澄清石灰水浓度太低吸收不彻底。
迁移应用
1.(25-26高一上·广东和美联盟高一联考)如图是实验室用高锰酸钾晶体和浓盐酸制备氯气以及验证氯气性质的实验装置。下列说法错误的是( )
A.高锰酸钾固体可以用漂白粉代替
B.湿润的紫色石蕊试纸变红,说明氯气与水反应生成了酸性物质
C.湿润淀粉碘化钾试纸变蓝,说明还原性:I- >Cl-
D.该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用
【答案】B
【解析】漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,Ca(ClO)2与浓盐酸反应也可生成氯气(Ca(ClO)2+4HCl===CaCl2+2Cl2↑+2H2O),所以高锰酸钾固体可以用漂白粉代替,故A项正确;由于浓盐酸易挥发,因此挥发出来的HCl气体也能使湿润的紫色石蕊试纸先变红,因此并不能说明氯气与水反应生成了酸性物质,故B项错误;湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,是因为I-被Cl2氧化为I2(Cl2 +2Ir- ═I2 +2Cl-),淀粉遇I2变蓝,即说明还原性:I- >Cl-,故C项正确;从左侧试管出来的氯气,经无水氯化钙干燥后,先与干燥的品红试纸接触,品红不褪色,说明干燥的氯气没有漂白作用,故D项正确;故选B。
2.(25-26高三·陕西商洛模拟预测)某小组设计如图实验探究氯气的相关性质:旋开分液漏斗的活塞,再打开活塞a、b,启动甲、丙中反应。下列叙述正确的是( )
A.实验开始时,先点燃酒精灯加热三颈烧瓶,再打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸
B.乙中湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,说明具有酸性和漂白性
C.丙中溶液变为棕黄色,发生反应:2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-,可证明Cl2的氧化性强于Fe3+
D.实验结束后,为防止氯气泄漏污染空气,可在装置末端连接盛有饱和食盐水的烧杯进行尾气处理
【答案】C
【解析】装置乙中,浓盐酸与高锰酸钾固体制取氯气,生成的氯气通入甲中,发生反应+Cl2+2NaHS =2NaCl+S↓+H2S↑,生成的氯气通入丙中,发生反应:2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-。A项,高锰酸钾与浓盐酸常温下即可反应生成氯气,无需加热,且实验操作应先制备氯气排尽装置内空气,再进行后续反应,A错误;B项,湿润蓝色石蕊试纸先变红是因为Cl2与水反应生成呈酸性,后褪色是因为生成的HClO具有漂白性,Cl2本身不具有酸性和漂白性,B错误;C项,Cl2将氧化为棕黄色的Fe3+,反应为2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-,该反应中Cl2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,氧化剂氧化性强于氧化产物,可证明Cl2的氧化性强于Fe3+,C正确;D项,Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,无法吸收尾气,应选用NaOH溶液进行尾气处理,D错误;故选C。
3.(25-26高一上·广东惠州期中)氯元素是非常重要的非金属元素,某化学活动社团为了探究氯气的制法、性质和用途,设计了如下实验装置。
(1)仪器A的名称______________。
(2)该实验中制备氯气的化学方程式为_______________________________。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(3)装置B中饱和食盐水的作用是________________________________。
(4)广口瓶C、E中,有色布条褪色的是________(填“C”或“E”)。
(5)装置F可用于制漂白粉,漂白粉的有效成分是____________(填字母)。
A.Ca(OH)2 B.Ca(ClO)2 C.CaCl2 D.Ca(ClO)2和CaCl2
(6)装置G的作用是______________,请写出G中反应的离子方程式:_________________。
(7)写出装置Ⅰ中反应的化学方程式:__________________________________。
(8)实验室也常用KMnO4代替MnO2与浓盐酸在常温下反应制备Cl2,反应的化学方程式如下:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2十5Cl2↑+8H2O
①用双线桥标出该反应电子的得失:______________________________________________。
②由反应可知,氧化性:KMnO4_______Cl2(填“>”或“<”)。
【答案】(1)分液漏斗
(2) MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O 1:2
(3)除去Cl2中的HCl,同时降低Cl2在水中的溶解度
(4)C
(5)B
(6) 吸收多余的Cl2,防止环境污染 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(7)
(8) >
【解析】A装置制取Cl2,B装置除去Cl2中混有的HCl;H、D装置干燥Cl2,I装置探究Cl2与Fe的反应,G装置吸收Cl2尾气;C、E装置用于检验Cl2的漂白性,F装置用于制取漂白粉。
(1)该仪器带有活塞,用于向反应容器中定量添加液体试剂,为分液漏斗;
(2)该装置为二氧化锰与浓盐酸加热制氯气的经典装置,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O;反应中MnO2中Mn从+4价降为+2价,作氧化剂;4 mol参与反应的HCl中,只有2 mol HCl的Cl从-1价升为0价被氧化,作还原剂,剩余2 mol HCl仅体现酸性,因此氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2;
(3)浓盐酸易挥发,制得的氯气中混有HCl气体,HCl极易溶于水,而氯气在饱和食盐水中的溶解度远小于在纯水中的溶解度,因此用饱和食盐水除杂并减少氯气溶解损失;
(4)漂白性来自氯气与水反应生成的HClO。从B出来的氯气带有水蒸气,进入C后,氯气和水反应生成HClO,可使C中湿润的有色布条褪色;氯气经过D中浓硫酸干燥后,进入E的是干燥氯气,无HClO生成,不能使E中干燥的有色布条褪色;
(5)漂白粉是氯气和石灰乳反应的产物,主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,其中只有Ca(ClO)2具有强氧化性,是能够发挥漂白、消毒作用的有效成分;
(6)氯气是有毒气体,不能直接排放到空气中,NaOH可以和氯气反应,因此用NaOH溶液进行尾气处理,离子方程式:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(7)加热条件下,铁粉与氯气发生化合反应,生成三氯化铁;化学方程式:;
(8)①Mn元素从KMnO4中的+7价降低为MnCl2 中的+2价,2个Mn原子共得到10e⁻;Cl元素从HCl中的-1价升高为Cl2中的0价,生成5mol Cl2共10个Cl原子失去10e⁻ ;②自发进行的氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,该反应中KMnO4是氧化剂,Cl2是氧化产物,因此氧化性KMnO4> Cl2。
题型四 氯及其重要化合物的转化
典例5 (2026·陕西咸阳高三模拟预测)氯气及部分氯的化合物转化关系如图所示,X的浓溶液易挥发,W中Cl的化合价为+5价。
下列有关说法错误的是( )
A.Z的水溶液中存在三种分子
B.可用pH试纸测Y的水溶液的pH
C.Y是“84”消毒液的有效成分
D.反应②中,W与M的物质的量之比为
【答案】B
【解析】图中物质为氯气或含氯化合物,X的浓溶液易挥发,X为HCl,W中Cl的化合价为+5价,为NaClO3,则Z为Cl2,M为NaCl,Y为NaClO。A项,Z为Cl2,其水溶液中存在H2O、Cl2、HClO三种分子,故A正确;B项,Y为NaClO,其水溶液有漂白性,不能用pH试纸测其水溶液的pH,故B错误;C项,Y为NaClO,是“84”消毒液的有效成分,故C正确;D项,W为NaClO3,M为NaCl,反应②的化学方程式为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,故NaClO3与NaCl的物质的量之比为,故D正确;故选B。
💡破题要诀
氯及其重要化合物的转化核心,要以氯元素的价态变化为总线索搭建网络。
迁移应用
1.(2026·陕西西安高三模拟预测)X2、Y2、Z2为常见短周期元素的气体单质,l、m、n为均含X元素的化合物,它们之间的转化关系如下图所示(部分反应条件略去)。下列说法错误的是( )
A.Z2能与X2生成,现象是安静燃烧,苍白色火焰
B.蘸取的浓溶液涂在pH试纸上,无法粗略测量pH
C.将Z2通入NaOH溶液制得84消毒液
D.用Z2处理饮用水比用ZY2更安全
【答案】D
【解析】先根据转化关系推断出各物质:X2=H2,Y2=O2,Z2=Cl2;l=H2O,m=HCl,n=HClO,完全符合转化关系;A项,Z2(Cl2)和X2(H2)反应生成m(HCl),在中安静燃烧,火焰为苍白色,A正确;B项,n的浓溶液为浓溶液,具有强漂白性,会漂白pH试纸,无法测量pH,B正确;C项,84消毒液的有效成分为,工业上用通入溶液制备,C正确;D项,ZY2是ClO2,ClO2消毒饮用水时,不会生成有害的有机氯代物,消毒效率比更高,更安全,D错误;故选D。
2.(25-26高一上·广西梧州高一期末)下图是氯元素的“价类二维图”的部分信息,下列说法正确的是( )
A.图中X、Y的化学式分别是HCl、ClO4
B.从类别角度推测,HClO4能使酚酞变红色
C.从价态角度推测,NaClO只有氧化性
D.NaClO能与图中的物质X反应生成Cl2
【答案】D
【解析】图中X为酸且氯元素化合价为-1,化学式为HCl;Y为氧化物且氯元素化合价为+4,化学式为ClO2而非ClO4,A错误;B项,HClO4属于酸,酸不能使酚酞变色,B错误;C项,NaClO中Cl元素化合价为+1价,既可以升高也可以降低,因此既有氧化性又有还原性,C错误;D项,NaClO能与图中的物质X(HCl)发生归中反应生成Cl2,反应方程式为NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O,D正确;故选D。
3.(2026·河南南阳高三模拟预测)如图是短周期元素X的“价—类”二维图。下列有关该元素单质及其化合物的说法错误的是( )
A.X一定是非金属元素
B.中相邻的两个物质均能直接相互转化
C.均为酸性氧化物
D.i、j的水溶液一定均为中性溶液
【答案】D
【解析】由化合价可知,X为氯元素、a为氯化氢、b为氯气、c为一氧化二氯、d为七氧化二氯、e为次氯酸、f为亚氯酸、g为金属氯化物、h为次氯酸盐、i为氯酸盐、j为高氯酸盐。A项,由分析可知,X元素为非金属元素氯元素,A正确;B项,浓盐酸能与合适的氧化剂反应生成氯气,氯气能与水反应生成次氯酸,次氯酸与碱反应生成次氯酸盐,则中相邻的两个物质均能直接相互转化,B正确;C项,一氧化二氯和七氧化二氯都是能与碱反应生成盐和水的酸性氧化物,C正确;D项,氯酸铵和高氯酸铵都是强酸弱碱盐,铵根离子在溶液中都能发生水解反应使溶液呈酸性,D错误;故选D。
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·湖南高一期中)消杀病毒的常用试剂“84”消毒液,若与“洁厕灵”混合使用会生成有毒的Cl2。下列关于Cl2的说法,正确的是( )
A.无色气体 B.密度比空气小
C.与H2反应生成HCl D.与Fe反应生成FeCl2
【答案】C
【解析】Cl2是黄绿色有毒气体,并非无色气体,A错误;B项,相同条件下气体密度与摩尔质量成正比,Cl2摩尔质量为71g/mol,大于空气平均摩尔质量29g/mol,故Cl2的密度比空气大,B错误;C项,Cl2与H2在点燃或光照条件下可发生反应生成HCl,C正确;D项,Cl2是强氧化剂,与Fe反应时将Fe氧化为+3价,生成FeCl3而非FeCl2,D错误;故选C。
2.(25-26高一上·湖南长沙高一期中)向石灰乳中通入氯气可制得漂白粉,其反应为2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,则漂白粉的有效成分是( )
A.Ca(ClO)2 B.CaCl2 C.Ca(OH)2 D.Ca(OH)2和CaCl2
【答案】A
【解析】Ca(ClO)2可与空气中的CO2、H2O反应生成具有强氧化性、漂白性的HClO,是漂白粉的有效成分,A正确;B项,CaCl2无漂白性,也无法转化为具有漂白性的物质,不是漂白粉的有效成分,B错误;C项,Ca(OH)2是制备漂白粉的反应物,不属于漂白粉的有效成分,C错误;D项,只有Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分,CaCl2不是有效成分,D错误;故选A。
3.(25-26高一上·北京顺义高一期末)下列物质含Cl2和Cl-的是( )
A.新制的氯水 B.漂白粉 C.NaCl溶液 D.液氯
【答案】A
【解析】新制的氯水是氯气(Cl2)溶于水形成的溶液,其中含有未反应的Cl2分子,同时氯气与水反应生成的HCl会电离出Cl-,因此同时含有Cl2和Cl-,A正确;B项,漂白粉含有次氯酸钙[Ca(ClO)2]和氯化钙 CaCl2,含有Cl- ,但不含Cl2分子,B错误;C项,NaCl在溶液中完全电离为Na+和Cl-,不含Cl2分子,C错误;D项,液氯是液态氯气,为纯净的Cl2,不含Cl-离子,D错误;故选A。
4.(25-26高一上·江苏南京高一期末)实验室制取Cl2并回收MnCl2,下列相关原理、装置及操作正确的是( )
A.用装置甲制取Cl2 B.用装置乙除去Cl2中的HCl
C.用装置丙分离MnO2和MnCl2溶液 D.用装置丁蒸干MnCl2溶液制MnCl2⋅4H2O
【答案】C
【解析】浓盐酸和MnO2制取Cl2需要加热,而装置甲中没有加热装置,A项错误;饱和食盐水可除去Cl2中混有的HCl气体,乙装置中的除杂试剂错误且洗气时应为长进短出,B项错误;MnO2难溶于水,可用过滤的方法分离MnO2与MnCl2溶液,C项正确;MnCl2⋅4H2O中含有结晶水,在加热时易失去结晶水,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制取该晶体,不能将溶液蒸干,D项错误;故选C。
5.(25-26高一上·辽宁辽阳高一期末)实验室制取Cl2并验证其是否具有漂白性,下列装置不能达到相应实验目的的是( )
A.制取Cl2
B.净化Cl2
C.验证Cl2是否具有漂白性
D.尾气处理
【答案】C
【解析】二氧化锰与浓盐酸共热能制备氯气,题给装置能达到制备氯气的实验目的,A不符合题意;从发生装置出来的氯气中含有氯化氢气体和水蒸气,可先通入饱和食盐水中除去氯化氢气体,再通入浓硫酸中进行干燥,题给装置能达到净化氯气的实验目的,B不符合题意;验证Cl2是否具有漂白性,应先通入装有干燥的红色布条的集气瓶中并观察到干燥的红色布条不褪色,证明干燥氯气不具有漂白性;然后才继续通入到装有湿润的红色布条的集气瓶中并观察到湿润的红色布条褪色,证明是氯气与水反应的HClO具有漂白性;题给装置先通入湿润的红色布条中,再从该装置出来的氯气中会带水蒸气,后续不能起到检测干燥氯气的性质,因此不能达到验证Cl2是否具有漂白性的实验目的,C符合题意;氯气能与碱反应,因此尾气可用NaOH溶液吸收,防止污染空气,题给装置能达到尾气处理的实验目的,D不符合题意;故选C。
6.(25-26高一上·贵州贵阳·期末)某学习小组用数字化实验验证次氯酸光照分解的产物,测得的实验数据如图所示。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知光照过程中氢离子浓度逐渐减小
B.由图乙可知光照下HClO逐渐被氧化为Cl-
C.由图丙可知光照次氯酸分解的产物之一为氧气
D.由以上实验数据可推测光照过程中氯水的导电性逐渐减弱
【答案】C
【解析】图甲显示氯水的pH随光照时间增加而减小,说明氢离子浓度在增大,不是减小,A项错误;图乙中Cl-浓度增大,这是HClO分解生成HCl的结果,Cl的化合价在HClO中为+1,在Cl-中为-1,属于还原过程,不是氧化,B项错误;图丙显示氧气的体积分数随光照时间增加而增大,说明光照次氯酸分解的产物之一为氧气,C项正确;光照过程中H+和Cl-浓度都在增大,溶液中离子浓度增大,导电性应增强,不是减弱,D项错误;故选C。
7.(25-26高一上·河北衡水高一期末)在实验室中用二氧化锰和浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图:
(1)①装置用于制备氯气,写出反应的化学方程式___________。
(2)②装置中盛放的试剂是___________,其作用是___________。
(3)③装置中盛放的试剂是___________,其作用是___________。
(4)NaOH溶液的作用是___________。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) 饱和食盐水 吸收HCl
(3) 浓硫酸 干燥Cl2
(4)尾气吸收,防止氯气扩散到空气中造成污染
【解析】装置①制备氯气,装置②应装有饱和食盐水,除去氯化氢,装置③应装有浓硫酸,干燥氯气,装置④采用排空气法收集氯气,装置⑤吸收尾气,据此解答。
(1)制备氯气的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)根据分析,装置②中装有饱和食盐水,作用为吸收HCl。
(3)装置③中装有浓硫酸,作用为干燥氯气。
(4)NaOH溶液作用为吸收尾气,防止污染空气。
8.(2025·山东学业水平考试真题)下图为氯及其化合物的“价—类”二维图。
回答下列问题:
(1)将气体甲通入紫色石蕊溶液中的现象为_______。
(2)已知甲+水→乙+丙,反应的化学方程式为_______。
(3)使用ClO2对自来水消毒时,利用了ClO2的_______(填“氧化性”或“还原性”)。丁为“84”消毒液的有效成分,丁的化学式为_______。
(4)根据戊所属物质类别可知其属于_______(填“电解质”或“非电解质”)。
【答案】(1)溶液先变红后褪色
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3) 氧化性 NaClO
(4)电解质
【解析】由价类二维图可知,甲为氯气,乙为HCl,丙为HClO,丁为次氯酸盐,戊为氯酸盐。
(1)甲为氯气,通入紫色石蕊溶液,氯气与水反应生成HCl和HClO,HCl具有强酸性,能使石蕊变红,HClO具有漂白性使有色物质褪色,因此现象是先变红后褪色;
(2)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应为可逆反应,其化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO;
(3)对饮用水消毒的原理是利用物质的强氧化性,使细菌蛋白质变性,因此ClO2消毒利用了氧化性;84消毒液的有效成分为次氯酸钠,化学式为NaClO;
(4)戊属于氯的含氧酸盐,盐在水溶液或熔融状态下可以电离导电,属于电解质。
9.(25-26高一上·广西百色高一期末)某活动小组设计了如图所示实验装置(部分夹持装置省略)探究氯气的性质并制取少量漂白粉。请回答下列问题:
(1)仪器m的名称为_______;写出装置A中发生反应的化学方程式_______,其中浓盐酸表现出的性质有_______(填序号)。
①氧化性 ②还原性 ③酸性 ④受热易分解
(2)饱和食盐水的作用是_______;有同学认为装置C可以去掉,你认为是否合理并说明理由_______。
(3)装置D中观察到的现象是_______。
(4)写出装置E中发生反应的化学方程式并用双线桥法标注电子的转移情况_______。
(5)家庭中常用消毒液(主要成分为)与洁厕灵(主要成分为盐酸)搞清洁卫生。某品牌消毒液包装上的说明书如下图:
注意事项:
1.本品对棉织品有漂白脱色作用,对金属制品有腐蚀作用。
2.密封保存,请勿与洁厕灵同时使用。
3.保质期为一年。
与洁厕灵同时使用会产生有毒气体,写出反应的离子方程式_______。
【答案】(1) 圆底烧瓶 MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O ②③
(2) 除去氯气中的氯化氢 D装置的溶液中含有水,故氯气中水蒸气不影响实验现象,可以去掉
(3)试液变红色又褪色
(4)
(5)Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O
【解析】A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,B中盛放饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,C中盛放浓硫酸干燥氯气,氯气和水生成盐酸和漂白性次氯酸,则D中紫色石蕊试液变红色又褪色,E中氯气和石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙得到漂白粉,尾气有毒,处理后防止污染。
(1)仪器m的名称为圆底烧瓶;二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水:MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O,反应中部分HCl被氧化为氯气、部分HCl生成盐氯化锰,故浓盐酸表现出的性质有②还原性、③酸性;
(2)浓盐酸具有挥发性,得到氯气中混有HCl气体,饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢;装置C作用为干燥氯气,而D装置的溶液中含有水,故氯气中水蒸气不影响实验现象,可以去掉;
(3)氯气和水生成盐酸和漂白性次氯酸,则D中紫色石蕊试液变红色又褪色;
(4)氯气和石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙、水:2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,反应中部分氯元素化合价由0变为+1,失去1×2个电子,部分氯元素化合价由0变为-1,得到1×2个电子,表示为:;
(5)消毒液主要成分为NaClO与洁厕灵主要成分为盐酸混合发生氧化还原反应产生有毒的氯气,反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·四川绵阳高一期末)目前很多水厂使用氯水处理自来水,下列物质不能用于水厂替代氯水作用的是( )
A.ClO2 B.臭氧 C.漂白粉 D.明矾
【答案】D
【解析】氯水能作为自来水消毒的原因是利用氯水中的HClO具有强氧化性,能消毒杀菌。A项,ClO2具有强氧化性,在自来水中也能起到消毒杀菌作用,能替代氯水处理自来水,A不符合题意;B项,臭氧(O3)也具有强氧化性,在自来水中也能起到消毒杀菌作用,能替代氯水处理自来水,B不符合题意;C项,漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,在水中能生成强氧化性的HClO,能消毒杀菌,能替代氯水处理自来水,C不符合题意;D项,明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,溶于水后电离出的Al3+能水解生成Al(OH)3胶体,但Al(OH)3胶体无强氧化性,只能起到混凝剂的作用,仅用于物理净化,无消毒能力,故不能替代氯水处理自来水,D符合题意;故选D。
2.(25-26高一上·云南玉溪·期末)工业制备盐酸以H2和Cl2为原料。实验室将点燃的气体a缓慢伸入集气瓶中模拟制备少量HCl(如图所示),下列说法错误的是( )
A.实验方案会用到、等提示图标
B.反应过程中集气瓶口有白雾生成
C.工业上可以采用混合光照的方法制备HCl
D.该实验说明燃烧不一定需要氧气参加
【答案】C
【解析】该实验涉及的 Cl2为有毒气体,生成的HCl为腐蚀性气体,故实验方案会用到、等提示图标,A项正确;氢气和氯气反应生成HCl气体,HCl气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,产生白雾,B项正确;氢气和氯气光照发生爆炸,工业上不能采用混合光照的方法制备HCl,存在安全隐患,C项错误;燃烧不一定有氧气参加,比如氢气在氯气中燃烧,D项正确;故选C。
3.(25-26高一上·河北张家口高一月考)河北沧州化工园区某车间需制备少量氯气并处理尾气,实验室模拟该流程为:实验室制氯气→除杂→干燥→收集→通入含酚酞的NaOH溶液(尾气处理),观察到溶液红色迅速褪去。下列关于该实验的说法错误的是( )
A.实验室制氯气的原理为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O
B.试剂是饱和食盐水
C.装置的连接顺序是E→CD→AB→GH→F
D.滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色的原因可能是碱性的减弱,也有可能是强氧化性物质破坏了酚酞的结构
【答案】C
【解析】二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气,制得的氯气依次通过饱和食盐水除去混有的HCl、浓硫酸干燥后进行收集,由于氯气的密度大于空气,采取向上排空气的方法收集,最后使用NaOH溶液吸收气体,防止污染空气,仪器连接顺序为:E→C→D→A→B→H→G→F。实验室使用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O,A正确;B项,试剂X为饱和食盐水,用于除去Cl2中的HCl气体,B正确;C项,装置连接顺序应遵循“制气→除杂→干燥→收集→尾气处理”,氯气密度比空气大,收集时应长进短出,正确顺序为E→C→D→A→B→H→G→F,C错误;D项,氯气先与水反应生成HCl和HClO,HCl中和OH-使溶液碱性减弱,HClO具有强氧化性会破坏酚酞结构,因此滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,D正确;故选C。
4.(25-26高一上·北京顺义高一期末)某小组为研究氯气的性质,设计并完成如下实验(a,c,d均为浸有相应溶液的棉花),实验装置如图(夹持及加热装置略去)。下列说法正确的是( )
A.制备氯气时盐酸表现了还原性和酸性
B.b处红色鲜花瓣褪色,证明Cl2具有漂白性
C.d处的棉花变蓝,可以证明非金属性:
D.烧杯中反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH===2NaClO+H2↑
【答案】A
【解析】制备氯气发生的反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O,HCl中的氯元素一部分化合价由-1价变为0价,发生氧化反应,表现了HCl的还原性,另一部分HCl生成MnCl2,表现了HCl的酸性,A项正确;Cl2本身不具备漂白性,鲜花瓣和试管内存在水分,Cl2与水反应生成HCl和HClO,HClO具有漂白性,能使红色鲜花瓣褪色,B项错误;非金属性强弱关系为 Cl>Br>I,对应单质的氧化性强弱关系为 Cl2>Br2>I2,Cl2 与KBr 溶液发生反应Cl2 + 2KBr ═ Br2 + 2KCl,在试管内Cl2、Br2都能与KI反应生成单质I2,使淀粉变蓝,无法证明是Br2与KI发生氧化还原反应,C项错误;Cl2与NaOH溶液发生歧化反应,生成NaCl、NaClO和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,D项错误;故选A。
5.(25-26高一上·广东潮州期中)如图是氯元素的“价—类”二维图,根据所学知识判断下列说法正确的是( )
A.50mL12mol·L-1A的浓溶液与足量MnO2共热,转移电子数为0.3NA
B.B能使有色鲜花褪色,说明B有漂白性
C.E→C可以通过加入氧化剂实现
D.D不稳定,在光照下易分解
【答案】D
【解析】从图中可以看出,A为HCl,B为Cl2,C为ClO2,D为HClO,E为氯酸盐。A项,50mL12mol·L-1HCl的浓溶液与足量MnO2共热,发生反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,参加反应HCl的物质的量小于0.6mol,表现还原性的HCl小于0.3mol,则转移电子数小于0.3NA,A不正确;B项,B为Cl2,能使有色鲜花褪色,鲜花中含有水分,漂白的实质是Cl2与水反应生成HClO的缘故,不能说明Cl2有漂白性,B不正确;C项,ClO3-→Cl2,ClO3-作氧化剂,可以通过加入还原剂实现,C不正确;D项,D为HClO,性质不稳定,在光照下易分解为HCl和O2,D正确;故选D。
6.(25-26高一上·江苏南京期中)已知实验室制取氯气的反应原理为: MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O,据此回答下列问题:
(1)用单线桥法表示电子转移的方向和数目:________。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O。
(2)该反应中氧化产物是___________(填化学式),HCl在反应中体现的性质是___________。
(3)有一种“地康法”制取氯气的反应原理如图所示:
①反应Ⅰ的离子方程式___________。
②反应Ⅱ属于___________反应(填四种基本反应类型之一),整个过程的总反应方程式为___________。
③根据离子反应能否判断Cl2的氧化性比的氧化性大___________(选填“能”、“否”)。
【答案】(1)
(2) Cl2 还原性、酸性
(3) 置换反应 能
【解析】(1)二氧化锰到氯化锰锰元素化合价降低2价,氯化氢到氯气氯元素化合价升高1价,故单线桥为:。
(2)氯元素化合价升高,所以氧化产物为Cl2,4个HCl其中两个化合价升高、两个化合价不变,在反应中体现的性质是还原性和酸性。
(3)①由图可知,反应Ⅰ的离子方程式为:;②反应Ⅱ是一种单质和化合物生成另一种单质和化合物的反应,故为置换反应,据图分析,总反应反应物为氯化氢和氧气,产物为水和氯气,氧化铜为催化剂,故总反应为;③反应中是氯气是氧化剂,是氧化产物,据氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,能根据该反应比较Cl2和的氧化性强弱。
7.(25-26高一上·吉林高一期末)实验室里除了用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,也可以在常温下利用反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2十5Cl2↑+8H2O制取并收集纯净、干燥的氯气,装置如图所示:
(1)装置B的作用是_______,装置E的作用是_______。
(2)装置C中盛放的药品是_______,装置E中发生反应的化学方程式是_______。
(3)用单线桥标明该化学方程式电子转移方向和数目_______。
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2十5Cl2↑+8H2O
浓盐酸体现了_______性质(选填字母编号)。
A.酸性 B.碱性 C.氧化性 D.还原性
【答案】(1) 除去氯气中的氯化氢 除去多余的氯气,防止污染空气
(2) 浓硫酸 Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(3) AD
【解析】A装置为氯气的发生装置,恒压滴液漏斗平衡压强使浓盐酸顺利滴下,生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气,B装置中的饱和氯化钠溶液可除去氯气中的氯化氢,C装置盛装浓硫酸,将氯气干燥,D为收集装置,E为尾气处理装置,盛放氢氧化钠溶液。
(1)B装置中的饱和氯化钠溶液可除去氯气中的氯化氢;E为尾气处理装置,盛放氢氧化钠溶液,除去多余的氯气,防止污染空气。
(2)C装置盛装浓硫,将氯气干燥;E为尾气处理装置,盛放氢氧化钠溶液,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
(3)
在该反应中,Mn元素的价态由+7降低到+2价,得电子,两个Mn共得十个电子,所以单线桥如图,盐酸为还原剂,有一部分氯元素价态没有改变,故盐酸还体现酸性,故选AD。
8.(25-26高一上·辽宁锦州高一月考)元素的“价-类”二维图是学习元素及其化合物的重要模型工具,如图为氯元素的“价-类”二维图,回答下列问题:
(1)氯的“价-类”二维图中给出的物质,不属于电解质的有___________(填化学式)。HClO4(强酸)在水溶液中的电离方程式为___________。
(2)写出用MnO2和浓盐酸制取Cl2的化学方程式:___________。
(3)氯水久置后,pH___________(填“变大”“变小”或“不变”),原因是___________。
(4)已知ClO2能与NaOH反应生成亚氯酸钠(NaClO2)及等物质量的另一种含氯物质,参考“价-类”二维图,写出二者反应的离子方程式:___________。
(5)NaClO2是一种高效的漂白剂和消毒剂,它在酸性条件下生成并放出ClO2气体,写出该反应的离子方程式:___________(用双线桥标明电子转移的方向和数目)。
【答案】(1)Cl2、ClO2 HClO4=H++ClO4-
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O
(3) 变小 氯水中的HClO不稳定易分解,生成HCl为强酸,使pH变小(合理即可)
(4)2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O
(5)
【解析】(1)在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫做电解质,则氯的“价-类”二维图中给出的物质,不属于电解质的有Cl2、ClO2。HClO4属于强酸,在水溶液中能完全电离生成H+和ClO4-,其电离方程式为:HClO4=H++ClO4-;
(2)用MnO2和浓盐酸制取Cl2时,两者共热反应生成MnCl2、Cl2和水,其化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O;
(3)氯水久置后,其中的HClO会分解生成HCl和O2,生成的HCl为强酸,使得溶液pH变小,则原因是:氯水中的HClO不稳定易分解,生成HCl为强酸,使pH变小;
(4)ClO2与NaOH反应生成NaClO2及等物质量的另一种含氯物质,即ClO2被还原生成NaClO2,则另一种含氯物质是ClO2被氧化生成的产物,即NaClO3,同时反应中会生成水,所以二者反应的离子方程式为:2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O;
(5)NaClO2在酸性条件下生成NaCl并放出ClO2气体,其反应的离子方程式为:5ClO2-+4H+=4ClO2↑+Cl-+2H2O,该反应中一部分ClO2-被氧化生成ClO2气体,一部分ClO2-被还原生成Cl-,用双线桥法表示为:。
创新思维练(限时:10分钟)
1.(25-26高一上·江苏镇江高一期末)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的消毒剂,其制备流程如下:
已知:常温下ClO2为黄绿色有毒气体,易溶于水。ClO2体积分数大于或其水溶液在温度过高时能发生爆炸,与碱反应生成ClO3-和ClO2-等。
下列说法正确的是( )
A.“发生器”中,通入空气是防止ClO2体积分数过大而发生爆炸
B.“减压蒸发”的主要目的是加快蒸发速率
C.“冷却结晶”后可通过“分液”操作得到NaClO2晶体
D.“吸收塔”中反应的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O
【答案】A
【解析】步骤1(溶解):NaClO3在稀硫酸中溶解; 步骤2(发生器): 通入SO2与空气混合气生成 ClO2 ,这里发生的是氧化还原反应,2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42- ; 步骤3(吸收塔): 通入Na2CO3和H2O2溶液,将 ClO2转化为NaClO2;步骤4(减压蒸发):目的是浓缩溶液,但要防止温度过高导致产品分解或爆炸; 步骤5(冷却结晶): 降低温度使NaClO2 结晶析出得到 最终产品。根据题目, ClO2体积分数大于10%时可能发生爆炸,在“发生器”中,NaClO3与SO2在稀硫酸条件下反应生成ClO2,同时通入空气可以稀释ClO2,避免其浓度过高导致爆炸,A项正确;根据题目,ClO2水溶液在温度过高时可能发生爆炸,而NaClO2溶液在高温下也可能分解,因此,“减压蒸发”的主要目的是降低蒸发温度,防止NaClO2分解或发生爆炸,而不是单纯为了加快蒸发速率,B项错误;冷却结晶”后,溶液中析出NaClO2晶体,应通过“过滤”操作分离晶体,C项错误;根据流程图,“吸收塔”中加入的是Na2CO3和H2O2溶液,而非直接加入OH⁻,实际上为Na2CO3水解提供碱性环境,但反应中应使用CO32-,正确的离子方程式为2ClO2+H2O2+2CO32-=2ClO2-+O2↑+2HCO3- Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,D项错误;故选A。
2.(25-26高一上·河南漯河高一期中)二氧化氯(ClO2)具有杀菌、消毒等作用,常用于造纸、医疗等领域。ClO2作为气体不易运输和储存,工业上先通过反应Ⅰ制得较稳定的“ClO2保存液”,待使用时再通过反应Ⅱ制得ClO2,该方法涉及的物质转化关系如图所示(部分反应物或产物未标出)。消毒效率可用单位质量消毒剂被还原时得电子数表示。下列说法不正确的是( )
A.物质X的化学式为O2
B.由反应Ⅰ可得还原性:H2O2 >NaClO2
C.反应Ⅱ的离子方程式之一为5ClO2-+4H+===4ClO2↑+Cl-+2H2O
D.Cl2与ClO2的消毒效率之比约为2.63
【答案】D
【解析】由物质转化关系图知,制备“ClO2保存液”时ClO2与Na2CO3和H2O2反应,生成NaHCO3、NaClO2和物质X,氯元素的化合价由ClO2中的+4变为NaClO2中的+3,氯元素的化合价降低,即ClO2作为氧化剂,所以H2O2作为还原剂,则氧化产物为O2,即X为O2,A项正确;在反应Ⅰ中,H2O2作还原剂,NaClO2是还原产物,则还原性:H2O2 >NaClO2,B项正确;由物质转化关系图知,反应Ⅱ中发生反应的离子方程式为5ClO2-+4H+===4ClO2↑+Cl-+2H2O、HCO3-+H+ ═ H2O + CO2↑,C项正确;根据题意可得到关系式:ClO2~5e-~Cl-,单位质量的ClO2得到的电子的物质的量为,Cl2~2e-~2Cl-,单位质量的Cl2得到的电子的物质的量为,故与Cl2的消毒效率之比约为2.63,D项错误;故选D。
3.(25-26高一上·江西南昌期中)元素的价—类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型工具,也是发展证据推理与模型认知这一科学核心素养的重要途径。如图为氯元素的价—类二维图,回答下列问题:
(1)实验室用高锰酸钾代替二氧化锰制取Cl2的离子方程式为_________________________________;制备的Cl2中往往含挥发的HCl气体,为除去HCl气体应使用除杂试剂___________。
(2)物质的量为1mol的Cl2和足量的Fe充分反应,转移电子为___________mol。
(3)已知ClO2能与NaOH反应生成NaClO3及等物质的量的另一种含氯物质,参考价类二维图,写出二者反应的离子方程式:___________________________________________________。
(4)亚氯酸钠NaClO2是一种高效的漂白剂和消毒剂,它在酸性条件下生成NaCl并放出ClO2,ClO2有类似Cl2的性质。某兴趣小组利用如图装置进行实验,探究亚氯酸钠的制备与性质。
Ⅰ.制备亚氯酸钠。关闭止水夹②,打开止水夹①,从进气口通入足量ClO2,充分反应生成NaClO2.仪器a的名称为___________,装置C中盛放NaOH的目的是___________。
Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质。停止通入ClO2气体,再通入空气一段时间后,关闭止水夹①,打开止水夹②,向A中滴入稀硫酸,装置B中的现象为___________。
(5)城市饮用水处理,新技术用NaClO2替代Cl2,其中氯元素都被还原为Cl−,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,那么消毒杀菌剂NaClO2的消毒效率是Cl2的___________倍(结果保留两位小数)。
【答案】(1) 2MnO4+10Cl−+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O 饱和食盐水
(2)2
(3)2ClO2+2OH-===ClO3-+ClO2-+H2O
(4) 分液漏斗 吸收多余的尾气ClO2 溶液变蓝
(5)1.57
【解析】(1)高锰酸钾和浓盐酸常温下制取氯气的离子方程式为:2MnO4+10Cl−+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O,用饱和食盐水除去Cl2中HCl杂质。
(2)Cl2和足量Fe反应:2Fe+3Cl22FeCl3,Cl从0价→-1价,1molCl2含2molCl,共得到2mol电子。
(3)ClO2中Cl为+4价,歧化生成等物质的量的两种产物:升价产物:ClO3-(+5),降价产物:ClO2-(+3),离子方程式为:2ClO2+2OH-=ClO3-+ClO2-+H2O。
(4)仪器a为分液漏斗,NaOH溶液目的为吸收尾气中多余的ClO2,防止污染空气。NaClO2在酸性条件下生成ClO2,具有强氧化性,可将I-氧化为I2,淀粉遇碘变蓝。
(5)NaClO2:Cl从+3→-1,1molNaClO2得4mol电子,摩尔质量M=90.5g/mol,Cl2:Cl从0-1,1molCl2得2mol电子;摩尔质量M=71g/mol。单位质量得电子数之比为。
4.(25-26高一上·安徽安庆期中)某化学兴趣小组利用以下装置探究氯气的制备过程中有水蒸气和HCl挥发,并证明氯气及其相关物质的某些性质。已知实验室制备氯气的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O;氯气易溶于CCl4,HCl不溶CCl4。
(1)制备氯气的实验开始前,下列操作的正确顺序是________(填字母)。
A.往烧瓶中加入MnO2粉末 B.加热
C.通过分液漏斗向烧瓶中加入浓盐酸 D.检查装置气密性
(2)①装置B中盛放的试剂是________(填试剂名称),预期观察到的现象为________。
②装置F的作用是________。
(3)若装置中气体流速过快,________(填“能”或“不能”)根据装置G中的实验现象得出相应结论,其理由是________;
(4)该兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水中氯离子浓度和广口瓶中氧气体积分数的变化,实验结果如图所示,请用化学方程式解释变化的原因:________、________。
【答案】(1)DACB
(2) 无水硫酸铜 白色固体变为蓝色 吸收氯气,防止干扰后续对HCl的检验
(3)不能 若气体流速过快,氯气不能被CCl4完全吸收,进入G中与水反应生成HCl,也会产生白色沉淀,干扰HCl的检验
(4)Cl2+H2OHCl+HClO 2HClO2HCl+O2↑
【解析】实验室用二氧化锰和浓盐酸加热方法制取氯气,制备的氯气中含有HCl和水蒸气,通过无水硫酸铜验证有水蒸气,再通C中干燥氯气,混合气体进入D中,干燥的有色布条不褪色,E中湿润的有色布条褪色,通入CCl4中,氯气易溶于CCl4,HCl不溶于CCl4,最后气体通入烧杯中,产生白色沉淀,说明含有HCl,据此解题。
(1)制取气体实验,首先要检查装置气密性,防止装置漏气,然后往烧瓶中加入MnO2粉末,接着通过分液漏斗向烧瓶中加入浓盐酸,最后加热使反应发生,故操作的正确顺序是DACB;
(2)由分析可知,B中装有无水硫酸铜检验氯气中是否含有水蒸气;若无水硫酸铜由白色变为蓝色,则证明氯气中含有水蒸气;氯气与硝酸银溶液反应,会出现白色沉淀,装置F装有CCl4,用来吸收氯气,防止干扰后续对HCl的检验;
(3)若气体流速过快,氯气不能被CCl4完全吸收,进入G中与水反应生成HCl,也会产生白色沉淀,干扰HCl的检验,所以若装置中气体流速过快,不能根据装置G中的实验现象得出相应结论;
(4)从实验结果看,光照过程中氯水中氯离子浓度增大,是由于氯水中HClO不稳定,见光分解生成HCl与O2,溶液中次氯酸减少,更多的氯气溶于水,生成HCl和HClO,HCl在溶液中电离出氯离子,氯离子浓度增大,故化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO;光照过程中广口瓶中氧气体积分数增大,是由于氯水中HClO不稳定,见光分解生成HCl与O2,化学方程式为2HClO2HCl+O2↑
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