高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教師用書(shū) 19 第四章　第16講　氯及其化合物

第16講氯及其化合物[課程標(biāo)準(zhǔn)]1.了解氯的單質(zhì)及其重要化合物的制備方法。2.掌握氯的單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響?？键c(diǎn)一氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用1．氯氣(1)物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性黃綠色氣體刺激性比空氣大1體積水溶解約2體積Cl2注意：實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔(如圖所示)。(2)化學(xué)性質(zhì)①與金屬反應(yīng)②與非金屬反應(yīng)與H2反應(yīng)：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃),\s\do5(或光照))2HCl。③與水：Cl2＋H2OHCl＋HClO④⑤2．氯水的成分及性質(zhì)(1)氯水中存在三種平衡關(guān)系①Cl2＋H2OHCl＋HClO；②HClOH＋＋ClO－；③H2OH＋＋OH－。(2)氯水中存在的微粒①三種分子：H2O、Cl2、HClO；②四種離子：H＋、Cl－、ClO－和OH－。(3)氯水的性質(zhì)(4)液氯、新制氯水、久置氯水的比較物質(zhì)液氯新制氯水久置氯水分類(lèi)純凈物混合物混合物顏色黃綠色淺黃綠色無(wú)色性質(zhì)氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性粒子種類(lèi)Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH－3.次氯酸(1)結(jié)構(gòu)式：H－O－Cl。(2)性質(zhì)①弱酸性：一元弱酸，酸性比H2CO3還弱。②不穩(wěn)定性：見(jiàn)光易分解，2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，因此次氯酸要現(xiàn)用現(xiàn)配，保存在棕色試劑瓶中。③強(qiáng)氧化性：具有漂白、殺菌能力，用作消毒劑、漂白劑，可以使有色布條、品紅溶液等褪色。學(xué)生用書(shū)第73頁(yè)(1)“84”消毒液有效成分為NaClO，它與潔廁靈(主要成分為鹽酸)混合會(huì)立即產(chǎn)生氯氣，其離子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。(2)漂白粉①成分：漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，其中有效成分是Ca(ClO)2。②漂白原理：在潮濕的空氣中能吸收CO2，化學(xué)方程式為Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO。[正誤辨析](1)氯氣溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以導(dǎo)電，所以氯氣是電解質(zhì)()(2)新制取的漂白粉是混合物()(3)氯氣可以使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色，但是實(shí)際起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸，而不是氯氣()(4)Cl2具有很強(qiáng)的氧化性，在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑()(5)標(biāo)準(zhǔn)狀況下LCl2NA()(6)“84”消毒液的消毒原理與H2O2的相同，都是利用強(qiáng)氧化性()(7)漂白粉在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置，最終得到的固體產(chǎn)物為CaCO3()答案：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×一、氯氣和氯水的性質(zhì)1．根據(jù)下列裝置圖回答問(wèn)題(1)A、B通入Cl2后，觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________________________________，根據(jù)現(xiàn)象可得出的結(jié)論是__________________________________________________。(2)集氣瓶B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________________________________________________________________________。(3)F裝置的作用是______________________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，觀察裝置C中的現(xiàn)象是______________________________________________________________________________________________________________。(5)裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________________________________________________________________________。(6)通入Cl2時(shí)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________________。答案：(1)干燥的紅色(或A中)布條不褪色，濕潤(rùn)的紅色(或B中)布條褪色Cl2無(wú)漂白性，Cl2與水反應(yīng)生成的HClO有漂白性(2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO(3)吸收氯氣，防止污染環(huán)境(4)溶液先變?yōu)榧t色，然后褪色(5)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(6)H2O＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋Cl2=2H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2Cl－2．氯水中含有多種成分，因而具有多種性質(zhì)，根據(jù)氯水分別與如圖四種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)填空(a、b、c、d重合部分代表物質(zhì)間反應(yīng)，且氯水足量)。(1)能證明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)c過(guò)程中的現(xiàn)象是_______________________________________________________。b過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)a過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)d(2)產(chǎn)生白色沉淀2H＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=H2O＋CO2↑(3)Cl2＋2FeCl2=2FeCl3二、從平衡移動(dòng)角度分析氯水中的變化3．在新制飽和氯水中，若只改變某一條件，下列敘述正確的是()A．再通入少量氯氣，eq\f(c（H＋）,c（ClO－）)減小B．通入少量SO2，溶液漂白性增強(qiáng)C.加入少量的碳酸鈉粉末，pH增大，溶液漂白性增強(qiáng)D.光照過(guò)程中，有氣泡冒出，溶液的導(dǎo)電性減弱C[飽和氯水不能再溶解氯氣，各成分的濃度不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，通入少量SO2，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的濃度減小，漂白性減弱，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加入少量的碳酸鈉粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移動(dòng)，HClO的濃度增大，C項(xiàng)正確；光照過(guò)程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的離子濃度增大，導(dǎo)電性增強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]4．氯氣對(duì)水殺菌消毒體系中起殺菌作用的主要是HClO。25℃時(shí)氯氣—氯水體系中存在以下平衡關(guān)系：學(xué)生用書(shū)第74頁(yè)2(g)Cl2(aq)K1＝102(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－K2＝1025℃時(shí)，將Cl2緩慢通入水中至飽和，mol·L－1的NaOH溶液，溶液pH變化的曲線如圖所示。按要求回答問(wèn)題(1)用氯氣對(duì)水殺菌消毒，為什么冬季比夏季效果好？(2)圖中從①→②，平衡a向________移動(dòng)，平衡b向________移動(dòng)(填“左”或“右”)。答案：(1)Cl2和H2O反應(yīng)生成的HClO不穩(wěn)定，溫度越高，分解越快。(2)右右eq\a\vs4\al(練后反思)氯水中平衡移動(dòng)的應(yīng)用向氯水中加入的物質(zhì)濃度變化平衡移動(dòng)的方向應(yīng)用可溶性氯化物c(Cl－)增大左移①用飽和食鹽水除Cl2中的HCl②用排飽和食鹽水法收集Cl2鹽酸c(H＋)和c(Cl－)增大左移次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2NaOHc(H＋)減小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H＋)減小右移制漂白粉CaCO3c(H＋)減小右移制高濃度的HClO溶液光照c(HClO)減小右移氯水避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配三、含氯消毒劑及消毒效率比較5．二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體，常用于飲用水的消毒。按要求回答下列問(wèn)題：(1)NaClO2在酸性條件下反應(yīng)生成ClO2和NaCl，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。(2)ClO2在強(qiáng)堿性環(huán)境中失效，可能的原因是會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)生成ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))和ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________________________。答案：(1)5ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋4H＋=Cl－＋4ClO2↑＋2H2O(2)2ClO2＋2OH－=ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋H2O6．ClO2和Na2FeO4在水處理過(guò)程中分別被還原為Cl－和Fe3＋。如果以單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來(lái)表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三種消毒殺菌劑的消毒效率由大到小的順序是________>________>________(填化學(xué)式)。答案：ClO2Cl2Na2FeO47．NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：回答下列問(wèn)題：(1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為_(kāi)_______。(2)寫(xiě)出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式______________________________________________________________________________________________________。(3)“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_(kāi)_______。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))解析：(1)根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零，可知NaClO2中Cl的化合價(jià)為＋3價(jià)。(2)由工藝流程圖可知，“反應(yīng)”步驟中的反應(yīng)物為NaClO3、H2SO4和SO2，生成物為NaHSO4和ClO2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3＋H2SO4＋SO2=2NaHSO4＋2ClO2。(3)NaClO2在殺菌消毒的過(guò)程中被還原為Cl－，則1molNaClO2得到電子的物質(zhì)的量為4mol，1molCl2被還原為Cl－時(shí)得到電子的物質(zhì)的量為2mol，故1gNaClO2得到電子的物質(zhì)的量為eq\f(4,90.5)mol，根據(jù)“有效氯含量”的定義可知，NaClO2的有效氯含量為1.57。答案：(1)＋3(2)2NaClO3＋H2SO4＋SO2=2NaHSO4＋2ClO2(3)eq\a\vs4\al(歸納總結(jié))含氯消毒劑的計(jì)算與比較第一步確定含氯消毒劑中氯元素的化合價(jià)第二步計(jì)算含氯消毒劑中氯元素到穩(wěn)定的－1價(jià)時(shí)化合價(jià)的變化第三步確定消毒效率的表示方法：①以單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來(lái)表示消毒效率；②以單位物質(zhì)的量的氧化劑所得到的電子數(shù)來(lái)表示消毒效率第四步計(jì)算或比較含氯消毒劑的消毒效率學(xué)生用書(shū)第75頁(yè)考點(diǎn)二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．反應(yīng)原理用強(qiáng)氧化劑(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸，如MnO2與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。2．實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)過(guò)程3．驗(yàn)滿(mǎn)方法(1)將濕潤(rùn)的淀粉—碘化鉀試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿(mǎn)。(2)將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色，則證明已集滿(mǎn)。(3)根據(jù)集氣瓶中氣體的顏色判斷是否集滿(mǎn)。[正誤辨析](1)制取Cl2必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)()(2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過(guò)高，以減少HCl的揮發(fā)()(3)除去Cl2中少量HCl氣體，可用飽和食鹽水，也可用飽和碳酸氫鈉溶液()(4)實(shí)驗(yàn)室快速制取氯氣可以采用高錳酸鉀與濃鹽酸的反應(yīng)()(5)用NaOH溶液吸收多余的Cl2時(shí)，為防止倒吸，導(dǎo)氣管不能伸入到液面以下()(6)在MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制Cl2的實(shí)驗(yàn)中，若MnO2過(guò)量，則濃鹽酸將完全反應(yīng)()(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣()答案：(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)√氯氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綜合1．如圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡(jiǎn)易裝置。思考裝置B、C、D的作用分別是：B________________________________________________________________________；C________________________________________________________________________；D________________________________________________________________________。答案：向上排空氣法收集氯氣安全瓶作用，防止D中的液體倒吸入B中吸收尾氣，防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境2．如圖所示儀器可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無(wú)水FeCl3。學(xué)生用書(shū)第76頁(yè)按要求回答問(wèn)題：(1)儀器連接順序是____________(按接口順序)。(2)NaOH的作用是_______________________________________________________。答案：(1)a→e→d→c→b→h→i→g(2)吸收剩余的Cl2，防止污染環(huán)境3．某研究性學(xué)習(xí)小組利用下列裝置制備漂白粉。(1)裝置④中的X試劑為_(kāi)_____________。(2)裝置③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________________________________________________________________________，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度較高時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生，改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)裝置以減小副反應(yīng)發(fā)生的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)NaOH溶液(2)2Ca(OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O將裝置③放于冷水浴中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)eq\a\vs4\al(歸納總結(jié))氯氣制備、凈化裝置的改進(jìn)1．制備裝置橡皮管a的作用：使圓底燒瓶與分液漏斗內(nèi)氣壓相等，保證液體順利流下。2．凈化裝置(1)長(zhǎng)頸漏斗除用于檢查裝置氣密性外，還可以檢查整套裝置是否發(fā)生堵塞。若發(fā)生堵塞，現(xiàn)象為長(zhǎng)頸漏斗中液面上升。(2)該裝置的作用之一是觀察氣體的生成速率?？键c(diǎn)三“價(jià)類(lèi)二維圖”理解氯及其化合物的轉(zhuǎn)化1．部分含氯物質(zhì)的分類(lèi)與相應(yīng)氯元素的化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)與d、a與e均能反應(yīng)得到bB．c為一種新型自來(lái)水消毒劑，c代替b的原因是c不屬于危險(xiǎn)化學(xué)品C．b的水溶液中加入CaCO3，可以增加d的產(chǎn)量D．e的固體可用于實(shí)驗(yàn)室制O2B[根據(jù)價(jià)類(lèi)二維圖可知：b、c、d分別為Cl2、ClO2、HClO，a、e可以為HCl、KClO3。根據(jù)氧化還原反應(yīng)的歸中規(guī)律，HCl與HClO、HCl與KClO3在酸性條件下發(fā)生歸中反應(yīng)，均可以得到Cl2，故A正確；ClO2為一種新型自來(lái)水消毒劑，代替Cl2的原因是它的殺菌、消毒的能力更強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；Cl2的水溶液里存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入CaCO3，與HCl反應(yīng)，使平衡向右移動(dòng)，HClO的產(chǎn)量增多，故C正確；e若為KClO3，它的固體可用于實(shí)驗(yàn)室制O2，故D正確。]2．(2022·廣東模擬)如圖所示為氯元素的價(jià)－類(lèi)二維圖，下列敘述不正確的是()A．從氧化還原角度分析可知：①的濃溶液與⑥混合可產(chǎn)生②B．③是一種廣譜型的消毒劑，可以取代②成為自來(lái)水消毒劑C．電解④的水溶液可制備②D．⑥的水溶液在空氣中放置容易變質(zhì)C[A.從氧化還原角度分析可知：①的濃溶液濃鹽酸與⑥次氯酸鈉混合可發(fā)生歸中反應(yīng)產(chǎn)生②氯氣，選項(xiàng)A正確；B.③是二氧化氯，具有強(qiáng)氧化性，是一種廣譜型的消毒劑，可以取代②氯氣成為自來(lái)水消毒劑，④的水溶液次氯酸溶液相當(dāng)于電解水，產(chǎn)生氫氣和氧氣，無(wú)法用于制備②氯氣，選項(xiàng)C不正確；D.⑥的水溶液次氯酸鈉溶液在空氣中放置容易與空氣中的二氧化碳作用后產(chǎn)生次氯酸，次氯酸不穩(wěn)定，從而引起變質(zhì)，選項(xiàng)D正確。]學(xué)生用書(shū)第77頁(yè)真題演練明確考向1．正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)(2022·全國(guó)甲卷7A)漂白粉與鹽酸可混合使用以提高消毒效果()(2)(2022·浙江卷9D)“潔廁靈”(主要成分為鹽酸)和“84消毒液”(主要成分為次氯酸鈉)不能混用()答案：(1)×(2)√2．(雙選)(2022·海南卷)NaClO溶液具有漂白能力，已知25℃時(shí)，Ka(HClO)×10－8。下列關(guān)于NaClO溶液說(shuō)法正確的是()mol·L－1溶液中，c(ClO－)mol·L－1B．長(zhǎng)期露置在空氣中，釋放Cl2，漂白能力減弱C．通入過(guò)量SO2，反應(yīng)的離子方程式為SO2＋ClO－＋H2O=HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋HClOD．25℃，pH，c(HClO)＞c(ClO－)＝c(Na＋)AD[－會(huì)水解，mol·L－1NaClO溶液中c(ClO－)mol·L－1，A－會(huì)發(fā)生水解生成HClO，HClO長(zhǎng)期露置在空氣中會(huì)分解為HCl和O2，不會(huì)釋放Cl2，B2通入NaClO溶液中，SO2被氧化：SO2＋ClO－＋H2O=Cl－＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋，C℃，pH，存在電荷守恒：c(ClO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，則c(ClO－)＝c(Na＋)，又c(HClO)＞c(ClO－)，所以c(HClO)＞c(ClO－)＝c(Na＋)，D正確。]3．(2020·山東等級(jí)模擬考，10)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的漂白劑和氧化劑，可用于各種纖維和某些食品的漂白。馬蒂遜(Mathieson)法制備亞氯酸鈉的流程如下：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)①階段，參加反應(yīng)的NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2∶1B．若反應(yīng)①通過(guò)原電池來(lái)實(shí)現(xiàn)，則ClO2是正極產(chǎn)物C．反應(yīng)②中的H2O2可用NaClO4代替D．反應(yīng)②條件下，ClO2的氧化性大于H2O2C[根據(jù)流程圖可知，反應(yīng)①中氧化劑是NaClO3，還原劑是SO2，還原產(chǎn)物是ClO2，氧化產(chǎn)物是NaHSO4。根據(jù)得失電子守恒可得NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2∶1，A項(xiàng)正確；由反應(yīng)①中各元素的化合價(jià)變化情況，再根據(jù)原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)可知，ClO2是正極產(chǎn)物，B項(xiàng)正確；根據(jù)流程圖可知，在ClO2與H2O2的反應(yīng)中，ClO2轉(zhuǎn)化為NaClO2時(shí)氯元素的化合價(jià)降低，作氧化劑，H2O2只能作還原劑，氧元素的化合價(jià)升高，而NaClO4中氯元素的化合價(jià)為＋7價(jià)，是氯元素的最高化合價(jià)，故不能用NaClO4代替H2O2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)流程圖反應(yīng)②中ClO2與H2O2反應(yīng)時(shí)元素的化合價(jià)變化情況可知，ClO2作氧化劑，H2O2作還原劑，可以推出ClO2的氧化性大于H2O2，D項(xiàng)正確。]4．(2020·全國(guó)卷Ⅲ，26)氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室中利用如圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO，探究其氧化還原性質(zhì)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱(chēng)是___________________________________________，a中的試劑為_(kāi)_______。(2)b中采用的加熱方式是____________，c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________，采用冰水浴冷卻的目的是_____________________________________________________。(3)d的作用是________，可選用試劑________(填字母)。A．Na2S ．NaClC．Ca(OH)2 ．H2SO4(4)反應(yīng)結(jié)束后，取出b中試管，經(jīng)冷卻結(jié)晶，____________________________________，________________，干燥，得到KClO3晶體。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號(hào)和2號(hào)試管中，滴加中性KI溶液。1號(hào)試管溶液顏色不變。2號(hào)試管溶液變?yōu)樽厣?，加入CCl4振蕩，靜置后CCl4層顯________色。可知該條件下KClO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。解析：(1)盛放MnO2粉末的儀器是圓底燒瓶。產(chǎn)生的氯氣中混有氯化氫雜質(zhì)，除去氯化氫需要將氣體通過(guò)飽和食鹽水。(2)b裝置的加熱方式為水浴加熱。c裝置中氯氣與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O。根據(jù)裝置b、c水浴溫度的不同推知，生成氯酸鹽時(shí)需要酒精燈加熱，生成次氯酸鹽時(shí)需要冰水冷卻，所以c中冰水浴的目的是避免氯酸鈉的生成。(3)d是尾氣處理裝置，吸收氯氣可以用硫化鈉溶液或氫氧化鈣溶液。(4)從溶液中獲得純凈氯酸鉀的操作是冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，少量冷水洗滌，干燥，此處用少量冷水洗滌的目的是降低氯酸鉀的損耗。(5)碘在四氯化碳中呈紫色；碘在水中的顏色為棕色或褐色，主要由碘的濃度決定。2號(hào)試管中溶液變?yōu)樽厣f(shuō)明生成I2，1號(hào)試管中沒(méi)有顏色變化，說(shuō)明沒(méi)有生成I2，由此可以判斷氯酸鉀的氧化能力小于次氯酸鈉的氧化能力。答案：(1)圓底燒瓶飽和食鹽水(2)水浴加熱Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O避免生成NaClO3(3)吸收尾氣(Cl2)AC(4)過(guò)濾少量(冷)水洗滌(5)紫小于課時(shí)精練(十六)氯及其化合物eq\a\vs4\al(\f(對(duì)應(yīng)學(xué)生,用書(shū)P359))(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)1．向新制氯水中加入少量下列物質(zhì)，能增強(qiáng)溶液漂白能力的是()A．碳酸鈣粉末 B．稀硫酸C．氯化鈣溶液 D．二氧化硫水溶液A[在新制氯水中存在反應(yīng)：Cl2＋H2OHClO＋H＋＋Cl－，其中起漂白作用的是HClO，故加入的物質(zhì)若能使平衡向右移動(dòng)，溶液中c(HClO)增大，則會(huì)使溶液的漂白性增強(qiáng)。加入的碳酸鈣粉末與H＋反應(yīng)，使平衡向右移動(dòng)，溶液中c(HClO)增大，A正確；加入稀硫酸，使平衡向左移動(dòng)，溶液中c(HClO)減小，B錯(cuò)誤；加入氯化鈣溶液，使平衡向左移動(dòng)，溶液中c(HClO)減小，C錯(cuò)誤；加入的二氧化硫水溶液，會(huì)與氯氣反應(yīng)，使平衡向左移動(dòng)，溶液中c(HClO)減小，D錯(cuò)誤。]2．(2022·上海奉賢二模)下列關(guān)于氯的說(shuō)法正確的是()A．1mol氯氣與NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子B．35Cl、37Cl為不同的原子，化學(xué)性質(zhì)不同C．氯水久置后pH值減小，漂白性減弱D．干燥的氯氣不能使鮮花褪色C[化鈉、次氯酸鈉和水，其離子方程式為Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O，所以1mol氯氣與NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子，A錯(cuò)誤；B.35Cl、37Cl為質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子，其核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，兩者的核外電子數(shù)相同，所以化學(xué)性質(zhì)相同，B，產(chǎn)生HCl和O2，所以水溶液中的氫離子濃度會(huì)增大，pH值會(huì)減小，漂白性會(huì)逐漸減弱，C，所以氯氣遇鮮花會(huì)生成具有漂白性的次氯酸，從而使鮮花褪色，D錯(cuò)誤。]3．實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí)，下列裝置能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)裝置目的Cl2B.凈化Cl2C.收集Cl2D.尾氣處理D[，A，再通過(guò)濃硫酸干燥，B，應(yīng)用向上排空氣法收集，應(yīng)用長(zhǎng)進(jìn)短出的裝置，不能用密閉容器收集，C，D正確。]4．如圖：某同學(xué)用高錳酸鉀和濃鹽酸制備氯氣，驗(yàn)證氯氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置。相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．脫脂棉中的無(wú)水氯化鈣可以用堿石灰代替B．該實(shí)驗(yàn)裝置可證明干燥的氯氣沒(méi)有漂白作用C．濕潤(rùn)石蕊試紙先變紅，但也不能說(shuō)明生成了酸性物質(zhì)D.淀粉碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色，說(shuō)明氯氣將I2氧化A[，堿石灰會(huì)與氯氣反應(yīng)，因此脫脂棉中的無(wú)水氯化鈣不能用堿石灰代替，，先與干燥品紅試紙接觸，品紅試紙不褪色，說(shuō)明干燥的氯氣沒(méi)有漂白作用，，氯化氫也能使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變紅，因此不能說(shuō)明生成了酸性物質(zhì)，，先變藍(lán)，是碘離子被氯氣氧化為單質(zhì)碘，單質(zhì)碘遇淀粉變藍(lán)，后褪色，說(shuō)明氯氣將I2氧化，故D正確。]5．(2022·吉林長(zhǎng)春模擬預(yù)測(cè))如圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置(夾持與加熱裝置已省略)，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．若無(wú)加熱裝置，則裝置a蒸餾燒瓶中可用高錳酸鉀或次氯酸鈉B．檢驗(yàn)氯氣是否有漂白性，則Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為濕潤(rùn)的石蕊試紙、堿石灰、干燥的石蕊試紙C．裝置b的作用既可以洗氣又可以作安全瓶監(jiān)測(cè)裝置c是否堵塞D．含有4molHCl的濃鹽酸與足量二氧化錳反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2LB[實(shí)驗(yàn)室制備氯氣，常采用加熱MnO2和濃鹽酸，制備的氯氣中混有HCl和水蒸氣，常采用飽和食鹽水吸收氯氣中的HCl，然后驗(yàn)證氯氣的性質(zhì)，因?yàn)槁葰庥卸?，需要吸收尾氣，因此?shí)驗(yàn)室常用NaOH溶液吸收氯氣，防止污染環(huán)境。，需要加熱才能進(jìn)行，因此無(wú)加熱裝置時(shí)，不能采用該方法制備氯氣，高錳酸鉀溶液、次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性，在不加熱條件下，能與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，，因此干燥氯氣時(shí)不能用堿石灰，應(yīng)用無(wú)水氯化鈣等，，飽和食鹽水能吸收氯氣中的HCl，該裝置還有長(zhǎng)頸漏斗，因此該裝置還起到安全瓶的作用，檢測(cè)后續(xù)裝置是否發(fā)生堵塞，平衡氣壓的作用，，不與稀鹽酸反應(yīng)，含4molHCl的濃鹽酸與足量二氧化錳發(fā)生反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行鹽酸濃度降低，鹽酸濃度達(dá)到某一濃度時(shí)反應(yīng)停止，因此產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣的體積小于L，故D說(shuō)法正確。]6．某同學(xué)欲利用濃鹽酸、MnO2、Fe等試劑制取無(wú)水氯化鐵、收集一定量的氯氣并驗(yàn)證其某些性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(制氣裝置省略)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．④中a導(dǎo)管應(yīng)向下延伸至接近瓶底B．若撤去⑥，則⑤中可能有Fe2O3生成C．當(dāng)⑤中充滿(mǎn)黃綠色氣體時(shí)再點(diǎn)燃⑤處酒精燈D．③中試紙若是濕潤(rùn)的，則根據(jù)產(chǎn)生的現(xiàn)象可證明氯氣有酸性、漂白性D[，應(yīng)采用向上排空氣法收集，故需要將a導(dǎo)管延長(zhǎng)至接近瓶底，A⑥，則⑦中的水蒸氣逆向進(jìn)入⑤中，導(dǎo)致FeCl3水解生成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3受熱分解變?yōu)镕e2O3，B，故應(yīng)先通入一段時(shí)間Cl2，以排盡裝置中的空氣，防止加熱時(shí)被空氣氧化，C正確；D.③中試紙若是濕潤(rùn)的，氯氣與水反應(yīng)生成HCl和HClO，使試紙先變紅后褪色，而干燥的氯氣無(wú)漂白性、酸性，D錯(cuò)誤。]7．(2022·哈爾濱市高三期中)某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用MnO2、濃鹽酸反應(yīng)來(lái)制取干燥的氯氣并驗(yàn)證其有無(wú)漂白性，所用裝置如圖所示(可重復(fù)使用，不含制氣裝置)。下列說(shuō)法正確的是()A．按氣流流動(dòng)的先后順序，裝置連接順序依次為DACBEB．按氣流流動(dòng)的先后順序，裝置連接順序依次為DABAEC．裝置E的主要用途是制備N(xiāo)aClOD．若實(shí)驗(yàn)中使用到裝置C且有色布條褪色，則說(shuō)明濕潤(rùn)的氯氣有漂白性D[用濃鹽酸與MnO2混合加熱制取Cl2，由于鹽酸具有揮發(fā)性，在Cl2中含有雜質(zhì)HCl及水蒸氣，先通過(guò)D裝置除去HCl，再通過(guò)A裝置除去水蒸氣，得到干燥純凈的氯氣，然后通過(guò)B驗(yàn)證Cl2是否具有漂白性，再通過(guò)C驗(yàn)證潮濕的氯氣具有漂白性，由于氯氣會(huì)導(dǎo)致大氣污染，因此最后通過(guò)NaOH溶液進(jìn)行尾氣處理，故使用的裝置的先后順序?yàn)镈ABCE，故A、B錯(cuò)誤；裝置E的主要用途是吸收多余的氯氣，防止污染空氣，故C錯(cuò)誤；由裝置B中現(xiàn)象可判斷Cl2無(wú)漂白性，濕潤(rùn)有色布條褪色是因氯氣與水反應(yīng)生成的HClO引起的，故D正確。]8．ClO2是一種極易溶于水且?guī)缀醪慌c冷水反應(yīng)的黃綠色氣體(沸點(diǎn)：11℃)，實(shí)驗(yàn)室制備純凈ClO2溶液的裝置如圖所示：已知下列反應(yīng)：NaClO3＋HCl→NaCl＋ClO2＋Cl2＋H2O；NaClO2＋HCl→NaCl＋ClO2＋H2O；NaClO2＋Cl2→NaCl＋ClO2(均未配平)。下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)中通入的N2可用SO2代替B．b中NaClO2可用飽和食鹽水代替C．c中廣口瓶最好放在冰水浴中冷卻D．d中吸收尾氣后只生成一種溶質(zhì)C[a中通入N2的目的是氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定且不影響實(shí)驗(yàn)，可將a中產(chǎn)生的ClO2和Cl2吹出并進(jìn)入后續(xù)裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，二氧化硫具有還原性，可將ClO2、NaClO3等物質(zhì)還原，A錯(cuò)誤；b中NaClO2的作用是吸收ClO2中混有的氯氣和氯化氫雜質(zhì)氣體，用飽和食鹽水可吸收氯化氫，但不能吸收氯氣，B錯(cuò)誤；ClO2是一種極易溶于水且?guī)缀醪慌c冷水反應(yīng)的黃綠色氣體，故c中廣口瓶最好放在冰水浴中冷卻，有利于吸收ClO2，C正確；d中氫氧化鈉和ClO2發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaClO2和NaClO3，產(chǎn)物至少兩種，D錯(cuò)誤。]9．氯胺(NH2Cl)是一種長(zhǎng)效緩釋有機(jī)氯消毒劑，有強(qiáng)氧化性，其殺菌能力是一般含氯消毒劑的4～5倍。下列有關(guān)氯胺的說(shuō)法一定不正確的是()A．氯胺的水解產(chǎn)物為NH2OH(羥氨)和HClB．氯胺的電子式為C．氯胺中氯元素的化合價(jià)為＋1價(jià)D．氯胺的消毒原理與漂白粉相似A[，有強(qiáng)氧化性，其殺菌能力是一般含氯消毒劑的4～5倍，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，則氯胺水解應(yīng)該生成HClO和NH3，故A錯(cuò)誤；氮原子與氫原子、氯原子之間分別形成1對(duì)共用電子對(duì)，電子式為所以B選項(xiàng)是正確的；因?yàn)槁劝?NH2Cl)有強(qiáng)氧化性，其殺菌能力是一般含氯消毒劑的4～5倍，氯元素化合價(jià)顯正價(jià)，H為＋1，N為－3價(jià)，根據(jù)化合價(jià)規(guī)則可以知道，NH2Cl中氯元素的化合價(jià)為＋1價(jià)，所以C選項(xiàng)是正確的；氯胺(NH2Cl)有強(qiáng)氧化性，NH2Cl的消毒原理與漂白粉相似，所以D選項(xiàng)是正確的。]10．物質(zhì)分類(lèi)和轉(zhuǎn)化是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要思想方法。部分含氯物質(zhì)的分類(lèi)與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示，下列推斷不合理的是()A．①的水溶液能與④反應(yīng)生成②B．用③代替②進(jìn)行自來(lái)水消毒更安全C．②與SO2按物質(zhì)的量比1∶1通入水中，再滴入品紅溶液，溶液呈無(wú)色D．由ClONO2在表中的位置可推測(cè)其可能具有強(qiáng)氧化性，能水解生成兩種酸C[A.鹽酸和次氯酸鈉可以發(fā)生反應(yīng)2HCl＋NaClO=Cl2↑＋NaCl＋H2O，生成氯氣，2有毒，ClO2氧化性更強(qiáng)，用ClO2代替Cl2進(jìn)行自來(lái)水消毒程度高且無(wú)污染，更安全，2與SO2按物質(zhì)的量比1∶1通入水中發(fā)生反應(yīng)Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，再滴入品紅溶液，品紅不會(huì)褪色，溶液呈紅色，2中Cl為＋1價(jià)、N為＋5價(jià)，O為－2價(jià)，＋1價(jià)的Cl和＋5價(jià)的N都有強(qiáng)氧化性，所以ClONO2具有強(qiáng)氧化性，ClONO2水解可生成硝酸和次氯酸，故D正確。]11．AlCl3在有機(jī)化學(xué)中有很廣泛的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室制備干燥的AlCl3的裝置如下：回答下列問(wèn)題：(1)確定裝置氣密性良好后，滴入濃鹽酸直至________；開(kāi)始點(diǎn)燃酒精燈。(2)裝置A中生成Cl2的離子方程式為_(kāi)___________________________________________________________________________________________________________________。(3)試劑X為_(kāi)_______(填化學(xué)式)，裝置B中的長(zhǎng)頸漏斗的作用是________________________________________________________________________，裝置I的作用是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)當(dāng)制備好AlCl3后，停止加熱，關(guān)閉漏斗活塞，接下來(lái)的操作是__________________________________________________________________________________。(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定無(wú)水AlCl3產(chǎn)率的方案：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：裝置A制備氯氣，裝置B除去氯化氫，裝置C干燥氯氣，裝置D制備氯化鋁，裝置G收集氯化鋁，裝置I防止水蒸氣進(jìn)入裝置H中，最后裝置J吸收尾氣，據(jù)此解答。(1)確定裝置氣密性良好后，由于需要排盡裝置中的空氣，防止生成氧化鋁，則滴入濃鹽酸直至黃綠色氣體(或氯氣)充滿(mǎn)整個(gè)裝置，然后開(kāi)始點(diǎn)燃酒精燈。(3)裝置C干燥氯氣，則試劑X為無(wú)水CaCl2，裝置B中的長(zhǎng)頸漏斗與空氣相通，其作用是平衡氣壓，以防發(fā)生堵塞，生成的氯化鋁應(yīng)該避免和水蒸氣接觸，則裝置I的作用是防止J中的水蒸氣進(jìn)入裝置H中。(4)當(dāng)制備好AlCl3后，停止加熱，關(guān)閉漏斗活塞，為防止裝置A中繼續(xù)產(chǎn)生氯氣，接下來(lái)的操作是將盛有碳酸鈣顆粒的玻璃管插入含有鹽酸的溶液中。(5)由于生成的氯化鋁分布在DEFGH中，則測(cè)定無(wú)水AlCl3產(chǎn)率的方案為：準(zhǔn)確稱(chēng)取鋁粉的質(zhì)量，然后稱(chēng)量D、E、F、G、H的總質(zhì)量，反應(yīng)后再次稱(chēng)量D、E、F、G、H的總質(zhì)量，反應(yīng)前后質(zhì)量之差為參加反應(yīng)的氯氣的質(zhì)量，從而得到生成的無(wú)水氯化鋁的質(zhì)量。答案：(1)黃綠色氣體(或氯氣)充滿(mǎn)整個(gè)裝置(2)ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋5Cl－＋6H＋=3H2O＋3Cl2↑(3)CaCl2平衡氣壓，以防發(fā)生堵塞防止J中的水蒸氣進(jìn)入裝置(4)將盛有碳酸鈣顆粒的玻璃管插入含有鹽酸的溶液中(5)準(zhǔn)確稱(chēng)取鋁粉的質(zhì)量，然后稱(chēng)量D、E、F、G、H的總質(zhì)量，反應(yīng)后再次稱(chēng)量D、E、F、G、H的總質(zhì)量，反應(yīng)前后質(zhì)量之差為參加反應(yīng)的氯氣的質(zhì)量，從而得到生成的無(wú)水氯化鋁的質(zhì)量12．某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知，漂白粉與硫酸溶液反應(yīng)可制取氯氣，化學(xué)方程式為Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，他們?cè)O(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置制取氯氣并驗(yàn)證其性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)該實(shí)驗(yàn)中A部分的裝置是________(填字母)。(2)裝置B中的現(xiàn)象是______________________________________________________。(3)請(qǐng)寫(xiě)出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________，裝置E的作用是______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)請(qǐng)幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明洗氣瓶C中的亞硫酸鈉已被氧化(簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟)：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________