2021新高考化学鲁科版一轮复习学案：第1章第2讲　氯及其化合物


第2讲　氯及其化合物
【2021·备考】
最新考纲
素养落地
1.了解氯及其重要化合物的主要性质。
2.认识氯及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
宏观与微观相结合从结构、化合价、物质分类多角度、多层次认识、分析氯气及其重要化合物的性质，并以实验手段验证，探究相关物质的性质及反应规律；了解氯及其化合物对环境的影响，培养学生的科学求实的态度及可持续发展观。


『知识梳理』
1.氯气
(1)氯气的物理性质
颜色
状态
气味
毒性
密度
溶解性
黄绿色
气体
刺激性
有毒
比空气重
1∶2
(2)从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性

①与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。

②与非金属反应。
与H2反应：H2＋Cl22HCl，

③与还原性无机化合物反应：(写离子方程式)

(3)从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应，氯的化合价既有降低又有升高，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。


(1)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。
(2)1 mol Cl2与足量H2完全反应转移电子数为2NA，1 mol Cl2与足量强碱完全反应转移电子数为NA，1 mol Cl2与足量水充分反应转移电子数小于NA(可逆反应)。
(3)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水、石灰粉。
(4)从平衡的角度理解氯水的成分和性质
①氯水中存在三个平衡关系：
a.Cl2＋H2OHCl＋HClO；b.HClOH＋＋ClO－；c.H2OH＋＋OH－
结合可逆反应的特点可知氯水中含有

②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。


(1)氯水中起漂白作用的是HClO，不是Cl2，干燥的Cl2没有漂白性。
(2)不能用pH试纸测量氯水、次氯酸盐溶液的pH。
2.次氯酸、次氯酸盐
(1)次氯酸

(2)漂白粉

(3)漂白液

[链接新教材]
①(新教材LK第一册P192习题精选练)
氯气是一种重要的化工原料，可用于制备盐酸、漂白剂和杀菌消毒剂等。请结合氯气的性质完成下列各题。
(1)下列有关氯气的叙述中，不正确的是(　　)
A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
B.氯气、液氯和氯水是同一种物质
C.氯气能溶于水
D.氯气是一种有毒气体
(2)将氯气通入NaOH溶液中可以制得具有杀菌消毒作用的84消毒液，该反应的化学方程式为____________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案　(1)B　(2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
②(新教材LK第一册P373习题精选练)
下列叙述中，正确的是(　　)
A.氯气不溶于水，因此可用排水法收集氯气
B.新制氯水可以使干燥的有色布条褪色
C.因为氯气具有刺激性气味，所以可以杀灭细菌和病毒
D.氢气在氯气中燃烧产生淡蓝色火焰
答案　B
③(新教材RJ第一册P484习题变式练)
用胶头滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中，当滴到一定量时，红色突然褪去。试回答下列问题。
(1)上述反应的离子方程式为_________________________________________，
检验所得溶液中Cl－的方法是________________________________________。
(2)产生上述现象的原因可能有两种：
①_________________________________________________________________；
②_________________________________________________________________。
(3)设计实验证明红色褪去的原因是①或②____________________________
_______________________________________________________________。
答案　(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　取溶液少许，加入HNO3酸化，再加AgNO3溶液，有白色沉淀生成说明溶液中含Cl－
(2)①氯水中的H＋与NaOH发生中和反应，溶液由红色变为无色　②氯水中的HClO有漂白性，溶液由红色变为无色
(3)再向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液，若溶液恢复红色说明褪色原因为①，若溶液仍为无色，说明褪色原因为②(不能向褪色后的溶液再滴加酚酞溶液，因为NaClO溶液具有强氧化性，可氧化酚酞使其褪色)
『考向突破』
考向一　氯气的性质

[题目设计]
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2(×)
(2)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA(×)
(3)新制氯水必须用棕色试剂瓶密封保存(√)
(4)用pH试纸测定氯水的pH(×)
(5)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性(√)

[题目设计]
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。)

回答相关问题。
(1)一段时间后a、b、c、d、e处的颜色变化分别为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)a、b、c、d、e处反应的离子方程式分别为__________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示　(1)变蓝　棕黄　先变红后褪色　红色褪去　红色
(2)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－　2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－　Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3
考向二　氯水的成分与性质

[命题素材]
氯水成分探究
实验方法
实验现象
相关粒子
将氯水滴入AgNO3溶液中
白色沉淀
Cl－
将氯水滴到淀粉－KI试纸上
试纸变蓝
Cl2
将氯水滴入品红溶液中
红色褪去
HClO
将足量氯水滴入Na2CO3溶液中
产生气泡
H＋
[题目设计]
3.氯水性质探析
某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，回答相关问题。

(1)内圈为白色，外圈为浅红色说明H＋的扩散速度比HClO分子扩散速度________(填“快”或“慢”)。
(2)对实验的pH试纸进行微热，白色圆圈颜色________(填“变”或“不变”)。
(3)如用久置的氯水重复上述实验，现象________(填“相同”或“不同”)，理由是______________________________________________________________。
提示　(1)快　(2)不变　(3)不同　因为久置氯水中不含HClO、Cl2

[题目设计]
4.新制饱和氯水具有较强的漂白性，试分析改变下列条件能否增强氯水的漂白性。
(1)再通入少量氯气________，原因为____________________________________
___________________________________________________________________。
(2)通入少量SO2________，原因为____________________________________
_________________________________________________________________。
(3)加入少量CaCO3固体________，原因为________________________________
____________________________________________________________________。
(4)加入少量Na2CO3溶液________，原因为____________________________
__________________________________________________________________。
提示　(1)否　氯水已饱和，通入Cl2不再溶解，HClO浓度不增大
(2)否　通入SO2发生SO2＋Cl2＋H2O===4H＋＋SO＋2Cl－，HClO浓度减小
(3)能　加入CaCO3固体，发生CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO右移，HClO浓度增大
(4)否　加入Na2CO3溶液发生Cl2＋H2O＋2Na2CO3===2NaHCO3＋NaClO＋NaCl，HClO浓度减小
考向三　次氯酸、次氯酸盐的性质及应用

[题目设计]
5.为探究次氯酸的漂白性，某同学设计如下装置。回答相关问题：

(1)Ⅰ、Ⅲ分别放置Ⅰ________、Ⅲ________(a.湿润的红色布条，b.干燥的红色布条)
(2)Ⅱ处所放试剂的作用为________________________________________。
(3)如A处试剂为漂白精固体与浓盐酸，生成Cl2的化学方程式为__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(4)补上E处缺装置。
提示　(1)a　b　(2)干燥作用　(3)Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O　(4)或

[题目设计]
6.次氯酸盐具有强氧化性，常用作杀菌消毒剂、漂白剂。
回答相关问题：
(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)漂白粉久置于空气中漂白性减弱，原因是______________________________
______________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
(3)“84”消毒液不宜与“洁厕灵”混用，原因是___________________________
___________________________________________________(用离子方程式表示)
(4)在漂白粉溶液中Fe2＋、S2－、SO、CO、I－因发生氧化还原反应而不能共存的是________。
提示　(1)稀H2SO4　(2)Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO、2HClO2HCl＋O2↑　(3)2H＋＋ClO－＋Cl－===Cl2↑＋H2O　(4)Fe2＋、S2－、I－



1.氯的常见氧化物的性质
(1)一氧化二氯
性质：是次氯酸的酸酐，溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸
外观与性状： 黄棕色气体，有刺激性气味。
制法：用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯：
2HgO＋2Cl2===Cl2O＋HgCl2·HgO
同样也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取：
2Na2CO3＋H2O＋2Cl2===2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O
(2)二氧化氯
物理性质：是一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水。
制取：
Cl2＋2NaClO2===2ClO2↑＋2NaCl
或：5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O
用途：是一种广谱、高效的灭菌剂。
(3)Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7分别为HClO2、HClO3、HClO4的酸酐。
2.氯的含氧酸
(1)氯的含氧酸的种类
氯的含氧酸有：HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。
(2)氯的含氧酸的性质
酸性：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO
氧化性：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4
3.氯的含氧酸盐
(1)NaClO2(亚氯酸钠)
性质：黄绿色液体，呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO2气体。
用途：是一种高效氧化性漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造。
(2)氯酸钾(KClO3)
性质：是一种白色晶体，有毒，在冷水中溶解度较小，易溶于热水。是强氧化剂。
用途：可用作制造炸药，也可用来制造火柴、烟火。

案例1　氯的氧化物
(2017·浙江卷)ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制成NaClO2固体，以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。
已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O
2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O
ClO2熔点－59 ℃、沸点11 ℃；H2O2沸点150 ℃


请回答：
(1)仪器A的作用是_____________________________________________；
冰水浴冷却的目的是________________________________________
________________________________________________________(写两种)。
(2)空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因____________________________________________________________。
(3)Cl－存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：
①________________________________________________________________
(用离子方程式表示)，②H2O2＋Cl2===2Cl－＋O2＋2H＋。
(4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是__________________________________________________________，
馏出物是________。
(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是________。
A.为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤
B.先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀
C.洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀
D.抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头
解析　(1)A瓶的特点是“短进长出”的空集气瓶，作安全瓶，防止倒吸。ClO2沸点11 ℃，用冰水浴，可以防止挥发。同时防止H2O2的分解。(2)空气流速过快，会带出ClO2气体，使其与H2O2反应不充分；空气流速过慢，ClO2的浓度过高，由题给信息“浓度过高易分解”。(3)Cl－在酸性条件下被ClO氧化为Cl2(归中反应)。(4)由题信息“H2O2沸点150 ℃”，馏出物为H2O。
答案　(1)作安全瓶，防止倒吸　防止ClO2挥发，防止双氧水分解
(2)空气流速过快反应不充分；空气流速过慢，ClO2浓度过高易发生分解
(3)2ClO＋2Cl－＋4H＋===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
(4)降低体系压强，减少双氧水分解　H2O　(5)C
案例2　氯的含氧酸盐
(2016·课标全国Ⅰ，28)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

回答下列问题：
(1)NaClO2中Cl的化合价为________。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是________。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________。(计算结果保留两位小数)
解析　本题工艺流程图典型、简明，解读流程图推知反应物和产物，根据氧化还原得失电子守恒进行配平：2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。该题难点之一是判断出电解食盐水并加入ClO2，产物有NaClO2和Cl2生成，由于阴极发生还原反应，所以应该是ClO2在阴极被还原生成NaClO2，难点之二是判断尾气吸收过程中的氧化剂ClO2与还原剂H2O2，无需配平氧化还原反应方程式，只根据反应中得失电子守恒求得其比值为2∶1。最后考查的是根据新概念“有效氯含量”进行氧化还原反应得失电子守恒的计算。
答案　(1)＋3　(2)2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2NaHSO4＋2ClO2
(3)NaOH溶液　Na2CO3溶液　ClO(或NaClO2)
(4)2∶1　O2　(5)1.57

基础知识巩固
1.下列有关物质的性质及应用说法正确的是(双选)(　　)
A.干燥的Cl2和氯水均能使鲜花褪色
B.久置的氯水仍具有漂白性
C.明矾和漂白粉常用于自来水的处理，两者的作用原理不相同
D.无色溶液C加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则C必含Cl－
答案　AC
2.(江苏高考)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是(　　)

A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
答案　C
3.实验室常用MnO2与浓盐酸共热制取Cl2，也可用KClO3、KMnO4、K2Cr2O7代替MnO2与浓盐酸反应制Cl2，其中KClO3→Cl2、KMnO4→Mn2＋、K2Cr2O7→
Cr3＋。若制取等量的Cl2，电子转移数最少的是(　　)
A.MnO2 B.KClO3
C.KMnO4 D.K2Cr2O7
解析　反应过程中发生Cl－→Cl2，故MnO2、KMnO4、K2Cr2O7生成等量Cl2时转移电子数相等，而KClO3本身还原产物为Cl2，故转移电子数最少。
答案　B
考试能力过关
4.氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4～5倍。下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是(双选)(　　)
A.氯胺的水解产物为NH2OH(羟氨)和HCl
B.氯胺的电子式为
C.氯胺中氯的化合价为－1
D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似
解析　由氯胺为强氧化性杀菌剂可知其水解时发生NH2Cl＋H2ONH3＋HClO，NH2Cl中Cl元素应为＋1价，故A、C错误。
答案　AC
5.某同学向SO2和Cl2的混合气体中加入品红溶液，振荡，溶液褪色，将此无色溶液分成三份，依次进行实验，实验操作和实验现象记录如下：
序号
①
②
③
实验
操作



实验
现象
溶液不变红，
试纸不变蓝
溶液不变红，
试纸褪色
生成白色沉淀
下列实验分析中，不正确的是(　　)
A.①说明Cl2被完全消耗
B.②中试纸褪色的原因是：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI
C.③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液，也能说明SO2被Cl2氧化为SO
D.该实验说明，品红溶液和SO2均被氧化
解析　①中加热后溶液不变红，湿润的淀粉－KI试纸不变蓝，说明溶液中不含氯气，则Cl2被完全消耗，A正确；②中实验现象说明二氧化硫过量，加热后二氧化硫与碘发生氧化还原反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，试纸褪色，B正确；硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化，故③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液，不能说明SO2被Cl2氧化为SO，C错误；加热后溶液均未恢复至红色，说明品红溶液和SO2均被氧化，D正确。
答案　C
6.(2020·山东等级考试模拟，10)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下：

下列说法错误的是(　　)
A.反应①阶段，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1
B.若反应①通过原电池来实现，则ClO2是正极产物
C.反应②中的H2O2可用NaClO4代替
D.反应②条件下，ClO2的氧化性大于H2O2
解析　A.根据流程图反应①中氧化剂是NaClO3，还原剂是SO2，还原产物是ClO2，氧化产物是NaHSO4。根据化合价升降相等可得NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1，A项正确；B.由反应①化合价变化情况，再根据原电池正极表面发生还原反应，所以ClO2是正极产物，B项正确；C.据流程图反应②，在ClO2与H2O2的反应中，ClO2转化为NaClO2氯元素的化合价降低，做氧化剂；H2O2只能做还原剂，氧元素的化合价升高，不能用NaClO4代替H2O2，C项错误；D.据流程图反应②ClO2与H2O2反应的变价情况，ClO2做氧化剂，H2O2做还原剂，可以推出ClO2的氧化性大于H2O2，D项正确。
答案　C
7.某学生设计如下实验装置利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应)，据此回答下列问题：

(1)A仪器的名称是________，D的作用是____________________________________________________________________。
(2)漂白粉将在U形管中产生，其反应的化学方程式是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)有同学建议在两个橡皮套管内的玻璃管口应尽量紧靠，原因是_____________________________________________________________________。
(4)此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低。经分析并查阅资料发现主要原因是在U形管中存在两个副反应：
①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是_____________________________________________________，
有同学测出了反应后溶液中ClO－、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线，粗略表示为如图2(不考虑氯气和水的反应)。
a.图2中曲线Ⅰ表示________的物质的量随反应时间变化的关系。
b.所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为________ mol。
c.另取一份等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl－的物质的量为0.37 mol，则产物中n(ClO－)/n(ClO)＝________。
②试判断另一个副反应是(写出此反应的化学方程式)__________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
解析　(1)装置中添加浓盐酸用的是分液漏斗；氯气有毒，不能排放到空气中，NaOH溶液的作用是吸收过量的氯气。(2)漂白粉将在U形管中产生，反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(3)Cl2易腐蚀橡皮套管，在两个橡皮套管内的玻璃管口应尽量紧靠。(4)温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，用冰水或冷水冷却。a.当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，刚开始反应时，温度较低，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图2中曲线Ⅰ表示ClO－的物质的量随反应时间变化的关系。b.根据氧化还原反应中得失电子守恒计算氯离子的物质的量，设氯离子的物质的量为n，则n×1＝0.10 mol×1＋0.05 mol×5＝0.35 mol，含氯元素阴离子的物质的量＝0.35 mol＋0.1 mol＋0.05 mol＝0.50 mol，氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯阴离子的个数比为1∶2，所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为0.25 mol。c.另取一份等物质的量的石灰乳，物质的量为0.25 mol，根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，生成氯离子得到的电子数和生成次氯酸根与氯酸根失去的电子数相等，设n(ClO－)＝x，n(ClO)＝y，则得到：i.0.37＝x×1＋y×5，由b中分析可知，含氯阴离子的物质的量为0.50 mol。ii.x＋y＋0.37＝0.50；i、ii联立得到：x＝0.07 mol，y＝0.06 mol，则＝7∶6。
答案　(1)分液漏斗　吸收尾气
(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
(3)Cl2易腐蚀橡皮套管
(4)①将U形管置于冷水浴中　ClO－　0.25　7∶6
②2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O

[A级　全员必做题]
1.向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是(　　)
A.碳酸钙粉末 B.稀硫酸
C.氯化钙溶液 D.二氧化硫水溶液
答案　A
2.某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是(　　)
A.紧急组织群众沿逆风方向疏散
B.消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液
C.处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援
D.处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移
答案　C
3.下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是(　　)

A.a—b—c—d—e—f—g—h
B.a—e—d—c—b—h—i—g
C.a—d—e—c—b—h—i—g
D.a—c—b—d—e—h—i—f
解析　实验室制取FeCl3的实验流程为

故仪器连接顺序为a→e→d→c→b→h→i→g。
答案　B
4.下列制取Cl2、用Cl2氧化含I－废液、回收并提纯I2的装置能达到实验目的的是(　　)

解析　实验室利用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2，不能用稀盐酸，A错误；Cl2通入含I－废液中氧化I－生成I2，通入Cl2的导管应长进短出，B错误；从含I2浊液中提取碘，要加入CCl4等有机溶剂萃取，再通过蒸馏法进行分离，不能采用过滤的方法，C错误；I2易升华，故常采用升华法提纯碘，D正确。
答案　D
5.(2020·阳江模拟)卤族元素及其化合物与社会、生活关系密切。下列有关说法不正确的是(　　)
A.加碘食盐中加入的是碘酸钾
B.常用于杀菌消毒的84消毒液的成分是液氯
C.可用硝酸银溶液来鉴别纯净水和自来水
D.变色眼镜和照相器材的生产都要用到溴化银
答案　B
6.(2020·上饶模拟)如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是(　　)

A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②能使品红溶液褪色
C.单质③保存时加少量水进行水封
D.单质的氧化性是④>③>②>①
答案　D
7.如图所示。若关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，让一种含氯气的气体经过甲瓶后，通入乙瓶，布条不褪色；若关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，再通入这种气体，布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是(　　)

①浓硫酸　②饱和氯化钠溶液　③亚硫酸钠溶液　④饱和碳酸氢钠溶液
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④
解析　Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色，可能有两个原因：一是甲瓶中溶液将Cl2干燥，二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。浓H2SO4吸水，Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液都能与Cl2发生反应。
答案　D
[B级　拔高选做题]
8.(2019·南通模拟)CsICl2常用于化学上的分子筛技术，CaOCl2常用于漂白、消毒。下列判断正确的是(　　)
A.CsICl2、CaOCl2中的卤族元素都显－1价
B.向CaOCl2溶液中滴加稀硫酸可能产生黄绿色气体
C.CsICl2溶液不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.向CsICl2、CaOCl2溶液中分别滴加硫酸亚铁溶液，均无明显颜色变化
解析　A项，CsICl2可写作CsCl·ICl，I为＋1价，CaOCl2可写作CaCl2·Ca(ClO)2，一部分Cl为＋1价，错误；B项，加入稀硫酸可发生2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O，正确；C项，CaOCl2溶液中的Cl－可使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误；D项，ICl、ClO－可将硫酸亚铁溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由浅绿色变为黄色，错误。
答案　B
9.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是(双选)(　　)
A.NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)∶n(还原剂)＝4∶1
B.ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O
C.可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D.等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强
解析　A项，酸性条件下ClO发生歧化反应，生成Cl－和ClO2，可写出方程式：4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，显然氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4，错误；B项，方程式符合歧化反应化合价的变化，正确；C项，ClO2易溶于水，显然不能用饱和食盐水除杂，错误；D项，等物质的量的ClO2作氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多，正确。
答案　AC
10.Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。

已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃；Cl2的沸点为－34.6 ℃；HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O。
下列说法中不正确的是(　　)
A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减小爆炸危险
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
解析　制取Cl2O需要干燥纯净的氯气，所以②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸，A项正确；高浓度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减小爆炸危险，B项正确；装置⑤是收集Cl2O，所以温度低于3.8 ℃，此时氯气是气体，逸出的气体主要是空气和剩余的Cl2，C项错误；Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸，D项正确。
答案　C
11.(2020·山东济宁质检)向两份等体积、等浓度，pH不同的FeSO4溶液中逐滴加入NaClO溶液，实验测得溶液pH随加入NaClO溶液体积变化曲线如下图。下列说法不正确的是(　　)

Ⅰ.滴入V1 mL NaClO溶液产生大量红褐色沉淀
Ⅱ.滴入V1 mL NaClO溶液，溶液变黄，未见沉淀，继续滴加出现红褐色沉淀
A.a～b段主要反应的离子方程式为：2Fe2＋＋ClO－＋5H2O===2Fe(OH)3↓＋Cl－＋4H＋
B.d～e段主要反应的离子方程式为：2Fe2＋＋2ClO－＋3H＋===HClO＋Cl－＋2Fe3＋＋H2O
C.c、f点pH接近的主要原因是：ClO－＋H2OHClO＋OH－
D.向c点溶液中加入过量的浓盐酸，沉淀溶解并有刺激性气味的气体放出
解析　B项，向FeSO4溶液滴入NaClO溶液，Fe2＋过量，不可能生成HClO，错误；D项，向c点溶液中加入过量浓盐酸，发生Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O，ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，沉淀溶解，生成Cl2，正确。
答案　B
12.饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；
②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；
③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：
第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；
第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；
第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。
(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：
第一份_____________________________________________________________；
第二份_____________________________________________________________。
(3)试根据所学知识推测，在②的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为________________________________________________
____________________________________________________(写化学式)。
答案　(1)由于饱和氯水中存在Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大
(2)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO
13.(2018·江苏化学，19)以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3，其主要实验流程如下：

已知：①Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O是放热反应。
②N2H4·H2O沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。
(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40 ℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为
____________________________________________________________________；
实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110 ℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是________；使用冷凝管的目的是________。

解析　Cl2与碱反应放热，所以要控制温度还要控制通入氯气速度。(2)步骤Ⅱ是尿素和次氯酸钠反应合成水合肼，由题给信息水合肼能与次氯酸钠剧烈反应，所以滴液漏斗中盛装的是次氯酸钠碱性溶液，由水合肼沸点约为118 ℃，题给实验反应温度为110 ℃，故使用冷凝管的目的是减少水合肼的挥发。
答案　(1)3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O　缓慢通入Cl2
(2)NaClO碱性溶液　减少水合肼的挥发
14.(2020·衡阳模拟)三氯氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料，工业上可以直接氧化PCl3制备POCl3，反应原理为：P4(白磷)＋6Cl2===4PCl3，2PCl3＋O2===2POCl3。
PCl3、POCl3的部分性质如下：

熔点/℃
沸点/℃
其它
PCl3
－112
75.5
遇水生成H3PO3和HCl
POCl3
2
105.3
遇水生成H3PO4和HCl
某兴趣小组模拟该工艺设计实验装置如下(某些夹持装置、加热装置已略去)：

(1)仪器a的名称为________，B装置中长颈漏斗的作用是____________________________________________________________________。
(2)为使实验顺利进行，还需补充的装置为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)反应时，需严格控制三个条件：
①先制取________，缓慢地通入C中，直至C中的白磷消失后，再通入另一种气体。
②C装置用水浴加热控制温度为60～65 ℃，除加快反应速率外，另一目的是___________________________________________________________________。
③反应物必须干燥，否则会在C装置中产生大量的白雾，其主要成分为________(写化学式)。
(4)反应结束后通过下面步骤测定POCl3产品中Cl的含量，元素Cl的质量分数为________(写出计算式)。
Ⅰ.取x g产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，POCl3完全反应后加稀硝酸至酸性；
Ⅱ.向锥形瓶中加入0.100 0 mol·L－1的AgNO3溶液40.00 mL，使Cl－完全沉淀；
Ⅲ.再向锥形瓶中加入20 mL硝基苯，振荡，使沉淀表面被有机物覆盖；
Ⅳ.然后加入指示剂，用c mol·L－1 NH4SCN溶液滴定过量Ag＋至终点，记下所用体积为V mL。
[已知：Ag3PO4溶于酸，Ksp(AgCl)＝3.2×10－10，Ksp(AgSCN)＝2.0×10－12]
解析　(2)C装置为反应发生装置，反应结束后会有氯气从冷凝管a中逸出，污染空气，需要吸收处理；同时，POCl3和PCl3遇水会发生反应，为使实验顺利进行，需要在a仪器上方连接装有碱石灰的干燥管，防止外界中水蒸气进入C装置内。(3)①根据题意可知，要先制备出三氯化磷，然后其被氧化为POCl3，所以先制取氯气，缓慢地通入C中，直至C中的白磷消失后，再通入氧气。②由于PCl3的沸点是75.5 ℃，因此步骤Ⅳ控制温度60～65 ℃，其主要目的是加快反应速率，同时防止PCl3汽化。③POCl3和PCl3遇水会发生反应，均生成氯化氢，遇到水蒸气产生大量的白雾，所以反应物必须干燥。(4)根据题意可知，NH4SCN的物质的量为cV×10－3 mol，则与之反应的银离子的物质的量为cV×10－3 mol，而总的银离子的物质的量为4×10－3 mol，所以与氯离子反应的银离子的物质的量为4×10－3 mol－cV×10－3 mol，因此氯离子的物质的量为4×10－3 mol－cV×10－3 mol，则产品中Cl的含量为×100%或3.55×%。
答案　(1)球形冷凝管　平衡气压
(2)在a仪器上方连接装有碱石灰的干燥管
(3)①Cl2　②防止PCl3汽化　③HCl
(4)×100%或3.55×%