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第15讲
氯及其化合物
1.了解氯元素的单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及
应用。
2.掌握氯气的实验室制法（包括所用的试剂、仪器、反应原理和收集
方法等）。
3.认识氯元素的单质及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的
影响。
01
考点一 氯气 重要的含氯化合物
02
考点二 氯气的实验室制法
03
教考衔接2 氯气的实验室制法
04
经典真题·明考向
05
作业手册
答案速查【听】
答案速查【作】
考点一
氯气 重要的含氯化合物
1.氯气的物理性质
颜色 状态 气味 密度 毒性
黄绿色 气体 刺激性 比空气大 有毒
［提醒］ 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法：用手在瓶口
轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔（如图所示）。
2.从原子结构角度认识氯气的化学性质
氯元素在元素周期表中处于_________________，
第三周期第族
得到
氯原子的结构示意图为_ ________，最外层有7个电子，在化学反应中
很容易______1个电子，使最外电子层达到8个电子的稳定结构。
（1）氧化性
棕黄
棕黄
苍白
（2）从化合价的角度认识 发生的“歧化反应”
中氯元素为0价，处于氯元素的中间价态，因此 既具有氧化性又
具有还原性。常温下，与水或碱溶液反应时， 发生“歧化反
应”，元素由0价变为价和 价。
反应原理
与水的反应
反应原理
与碱的 反应 与烧碱 反应 __________________________________
（化学方程式）
制漂白 粉 _______________________________________
_____（化学方程式）
［提醒］与水反应时（可逆反应），转移电子数小于 ，而
与足量冷的 溶液（或石灰乳）反应时，转移电子数为
。（设 为阿伏伽德罗常数的值）
续表
3.氯的重要化合物
（1）次氯酸
弱
棕色
［提醒］ 由于酸性：，向 溶液中通入
，无论是否过量，反应均生成和 。
（2）漂白粉
和
碱
氧化
（3）漂白液（84消毒液）
（4）新制氯水性质的多重性
4.基于“价—类”二维图认识氯及
其化合物的性质与转化关系
写出相关反应的化学方程式:
①_ ______________________________________;
⑤____________________________;
⑥__________________________________________;
⑦_ ___________________;
⑨______________________________________________。
（其他合理答案均可）
【对点自测】
判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）
（1）新制氯水在空气中久置，氯水酸性增强，氧化性减弱( )
√
[解析] 氯水中的次氯酸见光或受热分解生成 和氧气，氯水酸性增
强，氧化性减弱，正确。
（2）通入足量的水中发生反应，转移 电子( )
×
[解析] 氯气与水的反应是可逆反应，错误。
（3）用试纸测定氯水的 为4( )
×
[解析] 氯水具有漂白性，不能用试纸测定其 ，错误。
（4）氯水具有较强氧化性，可用于漂白纸张、织物等( )
√
（5）在加热条件下,过量的铁与氯气反应生成 ( )
×
[解析] 与氯气反应只能生成 ，错误。
（6）用84消毒液（有效成分为）杀灭细菌利用了 的强氧
化性( )
√
（7）漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同
的( )
×
[解析] 漂白粉具有强氧化性，可作自来水的消毒剂，而明矾是通过
水解生成的氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮杂质而达到净水的目的，
二者作用原理不同，错误。
（8）氯气通入品红溶液中,溶液褪色,起漂白作用的是 与水反应生成
的 ( )
√
[解析] 氯气通入品红溶液中，溶液褪色，是由于氯气与水反应生成的
次氯酸具有漂白性，正确。
题组一 氯气的性质及用途
1.化学来源于生活，也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述
正确的是( )
A.氯气和活性炭均可作漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强
B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.测定溶液的实验中，用干燥试纸测定新制氯水的 ，测定结
果无影响
D.常温下氯气能与 反应，所以氯气的储存不能用铁制容器
√
[解析] 活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，氯气和活性炭同时使用，
漂白效果会减弱，A错误；
氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，B正确；
氯水中的次氯酸具有漂白性，不能用 试纸测定氯水的 ，C错误；
铁与氯气在加热条件下才能反应，D错误。
2.[2024·江苏扬州调研] 如图所示是验证氯气性质的微型实验，、 、
、、是浸有相关溶液的滤纸。向 晶体上滴加一滴浓盐酸后，
立即用另一个培养皿扣在上面。已知：
。
下列对实验现象的“解释或结论”正确的是( )
选项 实验现象 解释或结论
A
B 氯气与水生成了酸性物质
C 氯气与水生成了漂白性物质
D
√
[解析] 向 晶体上滴加一滴浓盐酸，发生反应
， 处发生反
应，生成的 使淀粉变蓝，表明氧化性：
，处发生反应 ，表明氧化性：
，不能说明氧化性：，A错误；
处发生反应，具有酸性， 具有漂白
性，所以浸有蓝色石蕊溶液的滤纸先变红后褪色，可以说明氯气与水
反应生成酸性和漂白性物质，B错误；
处氯气与水反应生成的酸性物质能中和，也可以使之出现对应
的实验现象，C错误；
处变红色是因为氯气氧化
生成，与 作用
生成红色物质，表明发生反应，则还原
性： ，D正确。
题组二 氯水的成分与性质
3.[2024·湖南雅礼中学模拟] 探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方
法和现象，不能得出相应结论的是( )
选项 方法 现象 结论
A 观察氯水颜色 氯水呈浅黄绿色
B 有无色气泡产生
C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水具有漂白性
D 溶液变成棕黄色 氯水具有氧化性
√
[解析] 氯气为黄绿色气体，氯水呈浅黄绿色是因为溶解了氯气，A正
确；
向 饱和溶液中加入足量氯水，有无色气泡产生，是因为
与氯水中的 发生反应生成水和二氧化碳，B错误；
红色纸条褪色，说明氯水具有漂白性，C正确；
向 溶液中滴加氯水，溶液变成棕黄色，是因为发生反应
，说明氯水具有氧化性，D正确。
4.同学们发现久置的氯水会失去漂白性，溶液由浅黄绿色变为无色。
为探究氯水失效的原因，进行如下实验：用强光照射盛有氯水的密闭
广口瓶，并用传感器测定广口瓶中数据，得到如图所示曲线。
解释两图中曲线变化的原因： _________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
___________________________________ 。
若在上述整个实验过程中测定溶液的， 的变化是_____________
___________。
逐渐减小，最终保持不变
氯水中存在反应：
,由于 不稳定，见光易分解：
，使体积分数增加， 与水不断反应和
分解生成的使溶液中 增大
【归纳总结】
1.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
主要性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
粒子种类
2.氯水的组成及性质应用中的常见误区
（1）氯水中因见光分解，随着 的消耗，氯水最后成为盐酸，
久置氯水酸性增强，无漂白性，因此，氯水要现用现配。
（2）制取氯水的反应为，反应中 既是氧化
剂，又是还原剂，且向水中通入，转移电子数小于
（设 为阿伏伽德罗常数的值）。
（3）尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，湿润的 具有漂白性
是因为与水反应生成了强氧化性的 。
题组三 次氯酸、次氯酸盐的性质
5.[2024·山东实验中学模拟] 锥形瓶中装有部分变质的漂粉精粉末和红
色纸花，向其中注射浓盐酸，观察到纸花褪色，并有黄绿色气体生成，
该实验可以得到的结论是( )
A.说明 具有漂白性
B.实验中发生了氧化还原反应和化合反应
C.浓盐酸中 被氧化
D.反应中生成的气体只有
√
[解析] 向部分变质的漂粉精中加入浓盐酸，发生反应：
、
。
红色纸花褪色，表明漂粉精中仍含有，与盐酸反应
生成的 溶于水，生成的具有漂白性，A错误；
为氧化还原反应，
为复分解反应，没有发生化合
反应，B错误；
浓盐酸与发生反应生成 ，浓盐酸中的氯元素被氧化，C正确；
由A项反应方程式可知反应中生成的气体有、 ，D错误。
6.某研究小组为了探究 溶液的性质，设计了以下实验，并记录实
验现象。
实验 装置 实验 序号 滴管试剂 试管试剂 实验现象
___________ ① 产生黄绿色气体
② 溶液变蓝
③ 溶液变红
④ 产生白色沉淀
则以下判断错误的是 ( )
A.实验①：发生的主要反应为
B.实验②中发生的主要反应是
C.实验③：还原性强弱顺序为
D.实验④：与 的水解相互促进
√
[解析] 实验①中次氯酸钠和盐酸反应生成氯化钠、氯气和水，发生的
主要反应是 ,A正确；
实验②溶液变蓝，说明被次氯酸钠氧化为 ，次氯酸钠溶液显碱性，
发生的主要反应为,B错误；
具有氧化性，具有还原性，与发生氧化还原反应生成
和 ，遇溶液，溶液变红，所以还原性： ，
C正确；
水解使溶液显碱性， 水解使溶液显酸性，二者的水解相互促进，
D正确。
【归纳总结】
及次氯酸盐的强氧化性
（1）的强氧化性
①漂白性：氯水中的能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、试纸
等先变红后褪色。不能用试纸测定氯水的。
②能氧化还原性离子：能氧化、、、等还原性离子。
（2）次氯酸盐的强氧化性
①漂白性： 是一种弱酸的酸根离子，漂白液或漂白粉在潮湿的空
气中，会与水和二氧化碳反应生成 ，故漂白液、漂白粉具有漂白性。
②强氧化性：不论在酸性还是碱性条件下都能跟、 、
、等发生氧化还原反应，即与、、、 不论
是在酸性还是碱性条件下均不能大量共存。
如漂白粉溶液遇到亚硫酸盐： 。
说明：不同于，在酸性条件下具有强氧化性，与 、
、、不能大量共存，而在碱性条件下，与、 、
可以大量共存。
题组四 氯及其化合物间的转化和应用
7.“价—类”二维图是学习元素及其化合
物知识的重要模型，且体现了化学变化
之美。如图所示为氯元素的“价—类”二
维图。下列说法错误的是( )
A. 的形成过程：
B.若为钠盐，实验室可用和浓硫酸加热制取少量气态
C.的水溶液中加入，可以提高 的产量
D.是一种广谱型的消毒剂，可取代 成为自来水的消毒剂
√
[解析] 根据氯元素的“价—类”二维
图可知：、、、分别为 、
、、。
由分析可知为， 属于共价
化合物，其形成过程为
，A错误；
若为钠盐,即为 ，利用难挥发性酸制取易挥发性酸的原理，实
验室可用 和浓硫酸加热制取少量气态，B正确；
部分和水反应生成和 ，的水
溶液中加入，与 反应促进和水的反应平衡正向移动，
可以提高的产量，C正确；
为 ，它的杀菌消毒能力强，可作为一种新型自来水消毒剂，D正确。
8.漂白粉和漂粉精是常用的消毒
清洁用品，有效成分均为
。相应的生产流程如下：
下列说法不正确的是( )
A.反应①中阳极的电极反应式为
B.反应②的化学方程式为
C.上述过程中涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应
D.制备漂粉精过程中，转化为时， 的原子利用率为
√
[解析] 反应①中阳极的电极反应式为
，A正确；
反应②为氯气和氢氧化钙的反应，化
学方程式为 ，B正确；
题述过程中反应①②③均为氧化还原反应，反应④为化合反应，反应⑤
为复分解反应，C正确；
制备漂粉精过程中，在反应③中转化为 时还有生成，原子
最终没有完全转化为，因此 的原子利用率小于 ，D错误。
考点二
氯气的实验室制法
1.氯气的实验室制法
（1）实验原理
实验室中常利用固体和浓盐酸加热制取 ，化学方程式为
_______________________________________。
实验室也可用强氧化剂［如、、、 等］
与浓盐酸在常温下反应制氯气,分别写出、、 、
漂白粉与浓盐酸反应的化学方程式：
①___________________________________________________；
②______________________________________；
③__________________________________________________；
④__________________________________________。
（2）实验装置及分析
装置特点
净化方法
收集方法
尾气处理
［注意］ 部分装置的创新改进
图①为作氧化剂制 的装置。
.不需要加热。
.橡胶管的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中
的气压相等，便于分液漏斗中的液体流下。
图②为中 的除杂装置。
.装置中长颈漏斗的作用除检查装置气密性外，还可以检查整套装置是
否发生堵塞（若装置某一位置堵塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升）。
.该装置还可以贮存少量 。
图③为干燥 的装置。
（3）验满方法
①将湿润的淀粉试纸靠近盛
的集气瓶口，观察到试纸立即变____，
则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 的集气瓶口，观察到试纸________
______，则证明已集满。
蓝
先变红后褪色
2.注意事项
（1）选择反应物：必须用浓盐酸，与稀盐酸不反应。
（2）加热温度：采用小火加热，以减少挥发。
（3）仪器拆卸：反应结束，排出残留的后，再拆卸装置，防止产
生污染。
（4）尾气处理：不能用澄清石灰水吸收，原因是其浓度较小，不
能完全吸收。
【对点自测】
判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）
（1）利用与浓盐酸制取的发生装置和与 溶液制取
的发生装置相同( )
×
[解析] 与浓盐酸制取的反应需加热，利用分解制取
时， 作催化剂，反应不需要加热，装置不相同，错误。
（2）必须用浓盐酸与反应制，因为稀盐酸与 不反应
( )
√
[解析] 只能与浓盐酸反应，当盐酸浓度减小到一定程度时，反
应就停止，故稀盐酸与 不反应，正确。
（3）为了减少制得的中 的含量，加热温度不宜过高，以减少
的挥发( )
√
（4）检验氯气可用湿润的淀粉 试纸( )
√
（5）酸性高锰酸钾溶液与浓盐酸常温下即可反应生成氯气，而
和浓盐酸在加热条件下才可反应生成氯气，说明氧化性：
( )
√
[解析] 由于都是氧化浓盐酸生成氯气，所以根据反应条件可知氧化性
的强弱，正确。
（6）实验中，可用溶液或蒸馏水吸收尾气中的 ，防止污染环
境( )
×
题组一 氯气的实验室制法
1.下列操作能达到实验目的的是( )
A.制取少量氯气
B.制取氯气
C.干燥氯气
D.除去 中的少
量
√
[解析] 与浓盐酸反应不需要加热即可制取氯气，A项正确；
与的稀盐酸共热不反应，B项错误；
干燥时 应从长管进入，C项错误；
、均与 饱和溶液反应，D项错误。
A项图
B项图
C项图
D项图
2.含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿
（主要成分是 ）的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一
种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命
名为 （中文命名“氯气”）。
（1）实验室沿用舍勒的方法制取 的化学方程式为_______________
__________________________。
[解析] 实验室通常采用浓盐酸和加热制取 ，化学方程式为
。
（2）实验室制取干燥时，净化与收集 所需装置的接口连接顺序
为________________。
[解析] 根据化学方程式可知，制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气，氯
气有毒，必须进行尾气处理，因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体，
用浓硫酸除去水蒸气，最后用 溶液吸收尾气。
（3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中______已分
解。检验此久置氯水中 存在的操作及现象是____________________
____________________________________________________________
________。
向溶液中加入过量稀硝酸，再加入少量溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有
[解析] 氯水久置后不能使品红溶液褪色，说明已分解；检验
的方法为向溶液中加入过量稀硝酸，排除、 等离子的干扰，
再加入少量溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有 。
题组二 氯气制备的应用
3.某学习小组利用如图所示装置制备84消毒液。下列说法正确的是( )
A.湿润的蓝色石蕊试纸褪色，
说明 有漂白性
B.Ⅱ 中溶液出现浑浊，说明
降低了 的溶解度
C.若无装置 Ⅱ，则制取的84
消毒液中 的纯度下降
D.该装置条件下，若用代替 也可制取84消毒液
√
[解析] 装置Ⅰ中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，装置Ⅱ中的饱和食盐
水可以除去氯气中混有的气体，将氯气通入 溶液中可以制备
84消毒液。
装置Ⅰ中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气， 使湿润的蓝色石蕊试纸褪
色是因为和水反应生成的具
有漂白性， 没有漂白性，A错误；
的溶解度只受温度的影响，Ⅱ中
溶液出现浑浊，是因为氯离子浓度
增大， 的溶解度不变，B错误；
装置Ⅱ中的饱和食盐水可以除去氯气中混有的气体，会和
反应生成 和，若无装置Ⅱ，则制取的84消毒液中 的纯度
下降，C正确；
浓盐酸和 生成氯气的反应需要
加热，该装置没有加热设备，不能
用代替 制取84消毒液，
D错误。
4.某同学利用氧化（锰酸钾）制备 的装置如图所示
（夹持装置略）：
已知：锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：
。
（1）装置A中支管 的作用是____________________________；装置C
中的试剂为___________；装置A中制备 的化学方程式为
____________________________________________。
平衡气压，使浓盐酸顺利滴下
溶液
[解析] 装置A中盛装浓盐酸的仪器为恒压滴液漏斗，支管 的作用是
平衡气压，使浓盐酸顺利滴下；
装置C的作用是吸收未反应的 ，应选用溶液；
和浓盐酸在装置A中发生归中反应生成 ，反应的化学方程
式为 。
（2）上述装置存在一处缺陷，会导致
产率降低，改进的方法是_______
___________________________________。
在装置
A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
[解析] 锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应
，一部分 转化为
，导致最终 的产率低，而浓盐酸易挥发，会中和装置B中
的碱，导致装置B中浓强碱溶液的浓度减小，故改进措施是在装置A、
B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶吸收挥发出来的 。
教考衔接2
氯气的实验室制法
人教·必修第一册·第二章第二节
实验室中制取氯气的装置示意图
（1）反应原理： 。
（2）制备装置类型：固体液体 气体。
（3）混有杂质： 、水蒸气。
（4）收集气体：向上排空气法或排饱和食盐水法。
（5）尾气吸收：用强碱溶液（如 溶液）吸收。
应用1 直接考查氯气的实验室制备原理
1.[2024·广东卷] 1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组
成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目
的的是( )
A.制备
B.净化、干燥
C.收集
D.验证 的氧化性
√
[解析] 利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热，图中缺少加热装
置，且分液漏斗内应盛装浓盐酸，不能达到预期目的，A符合题意；
实验室制得的氯气中有 杂质，可以通过饱和食盐水洗气除杂，再
通过无水氯化钙干燥，可以达到净化、干燥 的目的，B不符合题意；
A项图
B项图
氯气的密度大于空气，能用向上排空气法收集，可以达到预期目的，
C不符合题意；
可以在氯气中安静地燃烧，产生苍白色火焰，瓶口产生白雾，氯气
将氢气氧化，验证了氯气的氧化性，D不符合题意。
C项图
D项图
应用2 综合考查氯气制备及性质
2.[全国卷 Ⅲ] 氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工
领域。实验室中利用下图装置（部分装置省略）制备和 ，
探究其氧化还原性质。
[解析] 本题考查了氯气的制备、除杂、尾气吸收，用氯气在不同的温
度条件下制备、 ，同时还考查了物质氧化性强弱的比较等。
实验装置分析：整套装置的最左端为氯气的发生装置，利用二氧化锰
固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气，由于盐酸具有挥发性，导致氯
气中含有杂质和水蒸气。
其中，氯气中的杂质气体 会影响
后面的和的制备，故而
需要用饱和中盛放的试剂
除去氯气中的杂质。
为氯气与 溶液在加热（热水浴）条件下制取 的装置，发生
的反应为。
为氯气与 溶液在较低温度下制取 的装置，发生的反应为
。
为尾气的吸收装置，可防止
污染环境，吸收氯气可用还原
性物质或碱性溶液。
回答下列问题：
（1）盛放粉末的仪器名称是__________， 中的试剂为_______
_____。
圆底烧瓶
饱和食盐水
[解析] 盛放二氧化锰固体的仪器为圆底烧瓶。除去氯气中的 杂质
可用饱和食盐水。
（2）中采用的加热方式是__________。 中化学反应的离子方程式
是______________________________，采用冰水浴冷却的目的是
__________________。
水浴加热
避免生成
[解析] 中采用的是水浴加热。
装置中的离子反应方程式为
，
中采用冰水浴冷却的目的是防止
氯气和溶液在较高温度下生成 。
（3） 的作用是______________，
可选用试剂____（填标号）。
A.B.
C. D.
吸收尾气
[解析] 装置中应盛放还原性物质或碱性物质，故符合条件的试剂为 。
（4）反应结束后，取出 中试管，经冷却结晶，______，__________
________，干燥，得到 晶体。
过滤
少量（冷）水洗涤
[解析] 从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为冷却结晶 过滤 洗
涤 干燥等。
（5）取少量和 溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性
溶液。1号试管溶液颜色不变，2号试管溶液变为棕色，加入 振
荡，静置后层显____色，可知该条件下 的氧化能力______
（填“大于”或“小于”）。
紫
小于
[解析] 1号试管中的溶液不能将氧化为单质 ，而2号试管中
的溶液可将氧化为，故氧化性：小于 。
四氯化碳萃取出碘水中的 后，静置一段时间可观察到液体分为两层，
由于四氯化碳的密度大于水的密度，则碘的四氯化碳溶液在下层，呈
紫色。
经典真题·明考向
1 .下列相关说法正确的是( )
A.［2023·湖北卷］ 氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂
B.［2023·广东卷］ 漂白粉的有效成分是 ，久置空气中的漂白
粉遇盐酸产生
C.［2023·浙江卷］ 溶液呈碱性，所以可用作消毒剂
D.［2022·全国甲卷］ 漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
√
[解析] 氯气与强碱反应时，有部分氯气发生还原反应，同时也有部分
氯气发生氧化反应，因此氯气既是氧化剂又是还原剂,A正确;
漂白粉的有效成分是,B错误;是强碱弱酸盐，因 水
解使溶液呈碱性：，而 用作消毒剂
是因其氧化性，C错误;
漂白粉的有效成分次氯酸钙与盐酸混合，会发生氧化还原反应生成有
毒的氯气，所以不能混合使用,D错误。
2.[2024·浙江卷] 工业上将通入冷的 溶液中制得漂白液，下列
说法不正确的是( )
A.漂白液的有效成分是
B.水解生成 使漂白液呈酸性
C.通入 后的漂白液消毒能力增强
D.溶液比 溶液稳定
√
[解析] 漂白液的主要成分是次氯酸钠和氯化钠 ，有效
成分是次氯酸钠，A正确；
水解生成 ，水解方程式为，使
漂白液呈碱性，B不正确；
通入 后，发生反应 ，漂白
液消毒能力增强，C正确；
次氯酸不稳定，次氯酸盐较稳定，所以稳定性 溶液 溶液，
D正确。
3.[2023·江苏卷] 实验室制取 的实验原理及装置均正确的是( )
__________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________________________
√
[解析] 实验室制取氯气使用的是浓盐酸
和 反应，不能使用稀盐酸，A错误；
除去中的 可将气体通入饱和食盐
水中，注意应该长进短出，B错误；
氯气密度大于空气，可用向上排空气法
收集氯气，C正确；
对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液
吸收，水吸收效果不好，D错误。
A项图
B项图
C项图
D项图
4.[2022·广东卷] 实验室用和浓盐酸反应生成 后，按照净化、
收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置（“ ”表示气
流方向）不能达到实验目的的是( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有 ，可用饱和食盐水除去
， 可用浓硫酸干燥，A装置能达到实验目的，故A不符合题意；
氯气的密度大于空气，用向上排空气法收集，B装置能收集氯气，
故B不符合题意；
A. B.
湿润的红布条褪色，干燥的红布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有
漂白性，故C不符合题意；
氯气在水中的溶解度较小，应用 溶液吸收尾气，D装置不能达到
实验目的，故D符合题意。
C. D.
5.[2023·广东卷] 利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示
实验。闭合 ，一段时间后( )
A.形管两侧均有气泡冒出，分别是和
B.处布条褪色，说明 具有漂白性
C.处出现蓝色，说明还原性：
D.断开，立刻闭合 ，
电流表发生偏转
√
[解析] 闭合 ，形成电解池，电解饱和食盐水，左侧为阳极，阳极氯
离子失去电子生成氯气，电极反应为 ，右侧为阴
极，阴极电极反应为 ，总反应为
，据此解答。
根据分析， 形管两侧均有气泡冒出，分别是和 ，A错误；
左侧生成氯气，氯气遇到水生成，具有漂白性，能使处布条
褪色， 无漂白性，B错误；
处出现蓝色，发生 ，说明还原性：，
C错误；断开，立刻闭合 ，此时构成氢氯燃料电池，形成电流，
电流表发生偏转，D正确。
1 .[2024·安徽合肥一六八中学模拟] 二氯化二硫 是一种金黄色
液体（沸点 ），是重要的有机化工原料，用于合成植物生长激
素、除草剂、橡胶硫化剂等。已知遇水分解生成、和 ，
热稳定性较差，能被氧化为（沸点 ）。实验室采用下述装
置模拟工业生产，把氯气通入熔融硫黄中制备 （夹持、加热仪器
略）。下列说法正确的是 ( )
A.装置的连接顺序为
B.C装置的作用只是用来吸收多余的氯气
C.为提高 的纯度，只需控制好温度就行
D.最终所得粗产品还需经过蒸馏进一步提纯
√
[解析] 装置的正确连接顺序应该为 ，在氯气的除杂过程中应
该先通过饱和食盐水除氯化氢，再通过浓硫酸干燥，故A错误。
C装置的作用除了吸收多余的氯气外，还有一个重要的作用是防止外界
水蒸气进入装置导致产品遇水分解，故B错误。
温度较低时硫黄熔化不好，反应不均，易吹出硫粉；温度过高产物易
分解，产率降低，该制备实验中能被氧化为，如果滴加浓
盐酸过快，会导致B中 过多，生成，故C错误。
最终出来的粗产品中混有 ，可利用沸点差异采用蒸馏法进一步提
纯产品，故D正确。
2.[2024·广东江门三模] 部分含氯物质的分类与对应的化合价的关系如
图所示，下列推断不合理的是( )
A.可与反应生成
B.通入热的溶液可生成和
C. 具有强氧化性，可用于自来水
的消毒
D.可使用试纸比较与 酸性强
弱
√
[解析] 为氯化氢，为氯气，为二氧化氯，为高氯酸， 为次氯
酸，为氯酸盐，为次氯酸盐， 为氯化盐。
氯化氢可与次氯酸盐反应生成氯气，A正确；
氯气通入热的 溶液可生成氯酸钾和氯化钾，B正确；
二氧化氯中氯元素为 价，具有强氧化性，
可用于自来水的消毒，C正确；
不可以使用 试纸比较高氯酸与次氯酸酸
性强弱，因为次氯酸具有漂白性，D错误。
3.84消毒液是生活中常用的消毒剂，可与硫酸反应制取氯气，反应原
理为 ; 为探究氯气的
性质，某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示实验装置：
（1）从①②③装置中选择合适的
制氯气装置（A处）：____
（填写序号）。
②
[解析] 由
可知，反应有液体参加，需要在加热条件下进行，故选装置②。
（2）装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实
验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，其原因可能是_________
__________________________________；说明该装置存在明显的缺陷，
请提出合理的改进的方法：____________________________________
_________________。
产生的氯气中含有水蒸气，会反应生成次氯酸
在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶（或干燥装置）
[解析] 装置B中干燥的有色布条褪色，说明氯气中可能混有少量的水
蒸气，氯气与水反应生成次氯酸而使红色布条褪色，因此应在A和B之
间增加盛有浓的洗气瓶，除去 中的水蒸气。
（3）为了验证氯气的氧化性，将氯气通入 溶液中，离子方程
式为 ，然后检验反应后溶液
中是否含有。检验 的方法是取少量反应后溶液于试管中，先
加入足量的_____________________至无明显现象，然后加入少量
_________________________溶液，有白色沉淀生成，说明含有 。
稀盐酸（或溶液）
（或其他合理答案）
[解析] 检验硫酸根离子必须排除其他离子的干扰，因此检验反应后溶
液中含有 的方法是取少量反应后溶液于试管中，先加入足量的稀
盐酸至无明显现象，然后加入少量 溶液，有白色沉淀生成，说明
含有 。
（4）氯气通入饱和溶液能产生无色气体，已知酸性：盐酸
碳酸 次氯酸，该实验证明氯气与水反应的生成物中含有______
（填“盐酸”或“次氯酸”）。
盐酸
[解析] 氯气通入水溶液中会反应生成盐酸和次氯酸，酸性：盐酸 碳
酸 次氯酸，氯气通入饱和 溶液能产生无色气体，证明氯气
与水反应的生成物中含有盐酸。
Exercise
作业手册
考点一 氯气的性质及实验室制法
1.氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性。
下列叙述不正确的是( )
A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧，生成棕黄色的烟
B.通常状况下，干燥的氯气能和 反应
C.纯净的在 中安静地燃烧，发出苍白色火焰
D.氯气能与水反应生成和 ，久置氯水最终变为稀盐酸
[解析] 与反应需要加热，所以在通常状况下，干燥的与 不
反应，B项错误。
√
2.欲用如图所示的装置制备干燥的氯气，下列相关说法中正确的是
( )
A.装置甲烧瓶内装入的固体是
B.按气流方向，装置的连接顺序是
C.装置乙可干燥氯气，还可防止装置
戊中水蒸气进入集气瓶
D.可用干燥的品红试纸检验氯气
√
[解析] 与浓盐酸反应需要加热，装置甲没有加热装置，故A错误；
收集的方法应为向上排空气法，装置的
连接顺序是 ，故B错误；
装置乙是干燥装置，实验目的是制得干燥
的氯气，装置乙要用到两次，既要除去
中的水蒸气，又要防止装置戊中的水蒸气
进入集气瓶，故C正确；
检验氯气需要用湿润的品红试纸，故D错误。
3.[2024·广东惠州一模] 将 分别通入下列溶液，实验现象和结论均
正确的是( )
选项 溶液 现象 结论
A 溶液由浅绿色变棕黄 色
B 品红溶液 品红溶液褪色
C 澄清溶液变浑浊
D 石蕊溶液 石蕊溶液变红 氯水呈酸性
√
[解析] 向溶液通入氯气发生反应 ，
溶液由浅绿色变棕黄色，故该过程体现 的氧化性，A错误；
向品红溶液通入氯气，品红溶液褪色，是因为和水反应生成和
，具有漂白性，使品红溶液褪色，B错误；
和水反应生成 和 ，溶液中的氯离子和银离子反应生成氯化
银沉淀，使溶液变浑浊，C正确；
和水反应生成和 ，溶液呈酸性，可使紫色石蕊溶液变红，
而 具有漂白性，可使变红的溶液褪色，D错误。
4.[2024·天津耀华中学模拟] 验证氯气性质的微型实验装置如图所示。
①是浓盐酸，⑥是高锰酸钾，②～⑤是滤纸条，依次滴有石蕊溶液、
淀粉溶液、溶液、含的 溶液，实验时滴入浓盐酸，下
列说法不正确的是( )
A.产生氯气的离子方程式为
B.⑤处变红色，发生的反应为
，
C.②处先变红后褪色，说明氯气溶于水后，溶液有酸性和
漂白性
D.③处变蓝色，④处变橙色，则氧化性：
√
[解析] 高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，离子方程式为
，A正确；
氯气将氯化亚铁氧化为氯化铁，铁离子遇到 溶液显红色，发生的
反应依次为， ，
B正确；
氯气与水反应生成和 ，氯水具有酸性和氧化性，石蕊溶液先
变红后褪色，C正确；
氯气和碘化钾反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变为蓝色，说明氧化性：
，氯气和溴化钾反应生成溴单质，溶液变为橙色，说明氧化
性： ，但不能说明氧化性： ，D错误。
5.某同学利用形管和形管安装了下面微型实验装置，进行 的制
备及探究 的漂白性实验。下列说法正确的是( )
A.固体粉末甲为二氧化锰
B.鲜花花瓣褪色说明 具有漂白性
C.形管和 形管的玻璃泡能防止倒吸
D.溶液乙为碱液，与安全气球共同防
止 逸出
√
[解析] 与浓盐酸生成 的反应
需要加热，题图中没有加热装置，则
固体粉末甲一定不是，A错误；
鲜花褪色的原因是 溶解于鲜花的汁
液中生成的 使鲜花褪色，B错误；
受气体冲击，溶液右移至玻璃泡，容积突然变大，液柱分散回落，
形管和 形管可起到防止液体冲出的作用，但不能防止倒吸，C错误；
碱液可以吸收 ，没有来得及吸收的 会被安全气球收集，D正确。
6.某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性
质，他们设计了如图所示的实验装置。
请回答下列问题：
（1）整套实验装置的连接顺序是 接( )、( )接( )、( )接( )。
（填各接口处的字母代号）
[解析] 制得的中含有、
杂质，先依次通过饱和食盐水、浓硫
酸除去杂质，再利用向上排空气法收
集，然后通过碘化钾淀粉溶液探究其
性质，最后利用 溶液进行尾气
处理。因此实验装置接口连接顺序为 。
（2） 装置中制取氯气的离子方程式是__________________________
_________________________。
[解析] 装置中为和浓盐酸反应制取 ，离子方程式为
。
（3）B装置的作用是________；
A装置中试剂 是____________。
干燥
饱和食盐水
[解析] B装置中盛装浓硫酸，作用是吸收，干燥 ；A装置中
试剂是饱和食盐水，作用是除去 。
（4）C装置中可观察到的现象是__________，
D装置中可观察到的现象是______________。
溶液变蓝
溶液红色变浅
[解析] C装置中氯气置换出单质碘，碘遇淀粉变蓝，因此溶液变为蓝
色;D装置中与反应生成、、 ，溶液碱性减弱，
红色变浅。
考点二 含氯化合物的性质及转化
7.[2024·河北衡水二中校区联考] 是一种化工原料，可以制备多种
物质，如图所示，下列说法错误的是( )
A.工业上电解饱和食盐水被称为氯碱工业
B.工业上电解熔融的氯化钠可制得金属钠，
阴极的电极反应式为
C.工业上将氯气通入冷的澄清石灰水中制
备漂白粉，其有效成分为
D.纯净的 能在氯气中安静地燃烧，发出
苍白色火焰，工业上用此原理制备盐酸
√
[解析] 工业上电解饱和食盐水生成氯气、氢
气和氢氧化钠，被称为氯碱工业，A正确；
工业上电解熔融的氯化钠可制得金属钠，钠
离子在阴极发生还原反应得到钠，B正确；
工业上将氯气通入冷的石灰乳中制备漂白粉，
石灰水中氢氧化钙的浓度太低，C错误；
纯净的 能在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，生成的氯化氢气
体溶于水就是盐酸，工业上用此原理制备盐酸，D正确。
8.[2025·陕西西安中学阶段考] 含氯元素
物质的“价—类”二维图如图所示。
下列说法错误的是( )
A.可实现甲 戊 己 甲的循环转化
关系
B.相同质量的乙消毒效率比甲低（用单位质量的氧化剂所得到的电子
数来表示消毒效率）
C.与足量的浓盐酸加热制备甲转移电子为
D.等浓度溶液的酸性比较：丁 丙
√
[解析] 由含氯元素物质的“价—类”二维图可以得出，甲、乙、丙、丁、
戊、己分别为、、、、、。
与热的 溶液反应可生成，受热分解可生成，
与 酸性溶液反应可生成，所以可实现甲 戊 己 甲的
循环转化关系，A正确；
相同质量的（甲）、 （乙）的得电子数之比为
，所以相同质量的乙消毒效率比甲
高（用单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率），B错误；
与足量的浓盐酸加热制备 ，存在关系：
，所以转移电子为 ，C正确；
丙、丁分别为、，为
弱酸， 为强酸，所以等浓度溶液
的酸性比较： ，D正确。
9.[2024·江苏南通调研] 室温下，通过下列实验探究新制饱和氯水的性质。
实验1：用计测量新制饱和氯水的，测得 约为2.2。
实验2：滴加淀粉碘化钾溶液，溶液变成蓝色。
实验3：向 溶液中滴加新制饱和氯水，溶液颜色变成棕黄色。
实验4：向新制饱和氯水中滴加 溶液，至恰好不再
产生气泡。
下列说法正确的是( )
A.如用强光照射实验1中的溶液，溶液的 将增大
B.实验2中证明新制饱和氯水存在次氯酸分子
C.实验3中反应后溶液中大量存在的离子有、、、 、
D.实验4中
√
[解析] 新制饱和氯水中氯气和水反应生成和 ，次氯酸不稳定，
光照发生分解生成 和氧气，所以如用强光照射实验1中的溶液，溶
液酸性增强， 将减小，A错误；
实验2中滴加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝色，碘单质遇淀粉溶液变蓝，
证明新制饱和氯水存在氯气分子，氯气置换出碘化钾中的碘，B错误；
实验3中向 溶液中滴加新制饱和氯水，溶液颜色变成棕黄色，则
反应后溶液中大量存在 ，但、 不能大量共存，C错误；
实验4中向新制饱和氯水中滴加溶液，与
反应生成 ，反应 平衡正向移动，至恰好不
再产生气泡，此时浓度达到饱和，多重平衡体系共存，
的第一步电离程度大于的电离程度，则有
，D正确。
10.用试管和胶头滴管完成“84”消毒液（主要成分为 ）的氧化性
和漂白性的探究，下列对比实验现象的分析不正确的是( )
对比 实验 操作
实验 现象
A.对比实验①和②，②中蓝色迅速褪去的原因是发生反应：
B.实验③中产生的气体是，由分解得到：
C.对比实验②和③，溶液的会影响的氧化性或 的还原性
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果，但需要调控到合适的 才能
安全使用
√
[解析] 相较于实验①，实验②中加入稀硫酸，蓝色迅速褪去，可能原
因是和结合生成 ，溶液的漂白能力增强，A正确；
实验③中产生的气体是，和 在酸性较强的条件下发生反应：
，B错误；
对比实验②和③，溶液 的大小会影响反应过程，会影响的氧化
性或 的还原性，C正确；
加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果，但酸的浓度过大会产生污染性
气体，故需要调控到合适的 才能安全使用，D正确。
11.[2024·福建泉州质检] 常温常压下， 为棕黄色气体（沸点为
），以上会分解生成和， 易溶于水并与水反应生
成。现将氯气和空气（不参与反应）按体积比 混合通入含水
的碳酸钠溶液中制备 ，并用水吸收后得次氯酸。
下列说法不正确的是( )
A.装置的连接顺序为
B.装置②应采用冷水控温，防止反应放热引起 分解
C.采用氯气直接溶于水制备次氯酸的方法，比本题方法简便且次氯酸
更纯、浓度更高
D.两处多孔球泡的作用均是为了加快反应速率
√
[解析] ①中制备，与空气在④中混合，再进入②中与 反应
制备，之后通过足量四氯化碳除去多余的，最后 在⑤中溶
于水制备，连接顺序为 ⑤，A正确；
在 以上会分解生成氯气和氧气，为防止反应放热后温度过高
导致 分解，装置②需放在冷水中，B正确；
氯气在水中的溶解度小于 ，与水反应得到的次氯酸中混有盐酸，
所得次氯酸的浓度小于 与水反应得到次氯酸的浓度，且氯气与水
的反应中氯元素的利用率也小于 与水的反应，C错误；
多孔球泡可以使反应物充分接触，增大反应物接触面积，故其作用是
加快反应速率，使反应充分进行，D正确。
考点三 氯及其化合物综合考查
12.[2024·广东中山七校联合体联考] 二氯化二硫 是一种黄红色
液体，沸点为 ，在空气中剧烈水解而发烟，实验室可用与
在 下反应制得，实验时使用的部分装置如图所示。下列说法正
确的是( )
A.图甲中进行的是和盐酸反应制取
B.图乙中与反应生成， 作氧化剂
C.图丙的锥形瓶中能收集到少量黄红色液体
D.图丁的玻璃导管与图丙的接口直接相连，用于吸收多余的
√
[解析] 盐酸的浓度较小，制取氯气应用二氧化锰和浓盐
酸共热反应，A错误；
的非金属性小于，则中为正价， 为负价，反应生成时
元素的化合价升高， ，B错误；
沸点为，会有 在锥形瓶中冷凝，锥形瓶中能收集到少
量黄红色液体，C正确；
在空气中剧烈水解，为防止 与水接触，应在图丁的玻璃导管
与图丙的 接口之间再连接一个干燥装置，D错误。
13.某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料：在一定条件下被或氧化成 （棕黑色）、
（绿色）、 （紫色）。
.浓碱性条件下，可被还原为 。
ⅲ的氧化性与溶液的酸碱性无关， 的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图（夹持装置略）
序 号 C中实验现象
Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置
后不发生变化
Ⅱ 产生白色沉淀，在空 气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后
溶液变为紫色，仍有沉淀
Ⅲ 产生白色沉淀，在空 气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后
溶液变为紫色，仍有沉淀
[解析] 在装置A中与发生反应制取 ，由于盐酸具有挥发
性，为排除对性质的干扰，在装置B中盛有饱和 溶液，除
去中的杂质。在装置C中通过改变溶液的 ，验证不同条件下
与反应，装置D是尾气处理装置，目的是除去多余 ，防止
造成大气污染。
（1）B中试剂是______________。
饱和溶液
[解析] B中试剂是饱和溶液，作用是吸收中的杂质 气体。
（2）通入 前，Ⅱ 、 Ⅲ 中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为
________________________________。
[解析] 通入前，Ⅱ、Ⅲ中与碱性溶液中电离产生的
反应产生 白色沉淀，该沉淀不稳定，会被溶解在溶液中的氧
气氧化为棕黑色 ，则沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为
。
（3）对比实验 Ⅰ 、 Ⅱ 通入 后的实验现象，对于二价锰化合物还
原性的认识是________________________________________________
________________________________________。
二价锰化合物在中性或弱酸性条件下只能被氧化到，在碱性条件下可以被氧化到更高价态
[解析] 对比实验Ⅰ、Ⅱ通入后的实验现象，Ⅰ中只生成 ，Ⅱ中先
生成，后得到 ，对于二价锰化合物还原性的认识是二价锰
化合物在中性或弱酸性条件下只能被氧化到 ，在碱性条件下可以
被氧化到更高价态， 的还原性随溶液碱性的增强而增强。
（4）根据资料 ，Ⅲ 中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分
析现象与资料不符的原因：
原因一：可能是通入 导致溶液的碱性减弱。
原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将氧化为 。
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因：
__________________________________，
但通过实验测定，溶液的碱性变化很小。
[解析] 与反应产生、、 ，使溶液碱性减弱，反
应的化学方程式为 。
②取 Ⅲ 中放置后的悬浊液，加入 溶液，溶液紫
色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色迅速变为绿色的离子方
程式为_______________________________________；
溶液绿色缓慢加深，原因是 被_______（填“化学式”）氧化，可
证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
[解析] 取Ⅲ中放置后的悬浊液，加入 溶液，溶液
紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色迅速变为绿色就是由
于在浓碱性条件下，可被还原为 ，根据得失电子守
恒、电荷守恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为
；溶液绿色缓慢加深，原
因是被 氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取 Ⅲ 中放置后的悬浊液，加入 水，溶液紫色缓慢加深，
发生的反应是_____________________________________________。
[解析] 取Ⅲ中放置后的悬浊液，加入 水，溶液碱性减弱，
的氧化性增强，溶液紫色缓慢加深，说明将 氧化为
，发生的反应是
。
④从反应速率的角度，分析实验 Ⅲ 未得到绿色溶液的可能原因：
____________________________________________________________
____________________________________________________________
___________________________________________ 。
[解析] Ⅲ中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢氧根离子还原高锰酸
根离子的速率，导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。
溶液中存在反应：
在浓碱性条件下，
和 均很大时，反应ⅱ速率快于反应ⅰ
快速核答案
使用建议
第15讲 氯及其化合物
考点一 氯气 重要的含氯化合物
夯实必备知识
2.第三周期第族 得到
（1） 棕黄 棕黄 苍白
（2）
3.（1） 弱 棕色
（2）和
碱 氧化
（3）
4.
⑤
<,
（其他合理答案均可）
【对点自测】
（1）√ （2）× （3）× （4）√ （5）× （6）√ （7）×
（8）√
提升关键能力
题组一 氯气的性质及用途
1.B 2.D
题组二 氯水的成分与性质
3.B
4.氯水中存在反应： 由于不稳定，见
光易分解： ，使体积分数增加，与水不断
反应和分解生成的使溶液中增大 逐渐减小，最终保
持不变
题组三 次氯酸、次氯酸盐的性质
5.C 6.B
题组四 氯及其化合物间的转化和应用
7.A 8.D
考点二 氯气的实验室制法
夯实必备知识
1.（1）
（3）①蓝 ②先变红后褪色
【对点自测】
（1）× （2）√ （3）√ （4）√ （5）√ （6）×
提升关键能力
题组一 氯气的实验室制法
1.A
2.（1）
（2）
（3） 向溶液中加入过量稀硝酸，再加入少量溶液，
若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有
题组二 氯气制备的应用
3.C
4.（1）平衡气压，使浓盐酸顺利滴下 溶液
（2）在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
教考衔接2 氯气的实验室制法
教材模型
链接高考
应用1 直接考查氯气的实验室制备原理
1.A
应用2 综合考查氯气制备及性质
2.（1）圆底烧瓶 饱和食盐水
（2）水浴加热 避免生成
（3）吸收尾气 （4）过滤 少量（冷）水洗涤
（5）紫 小于
经典真题·明考向
1.A 2.B 3.C 4.D 5.D
教师备用习题
1.D 2.D
3.（1）② （2）产生的氯气中含有水蒸气，会反应生成次氯酸
在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶（或干燥装置）
（3）稀盐酸（或溶液） （或其他合理答案）
（4）盐酸
作业手册
考点一 氯气的性质及实验室制法
1.B 2.C 3.C 4.D 5.D
6.（1）
（2）
（3）干燥 饱和食盐水 （4）溶液变蓝 溶液红色变浅
考点二 含氯化合物的性质及转化
7.C 8.B 9.D 10.B 11.C
考点三 氯及其化合物综合考查
12.C
13.（1）饱和溶液 （2）
（3）二价锰化合物在中性或弱酸性条件下只能被氧化到，在碱
性条件下可以被氧化到更高价态
（4）①
②
③
④溶液中存在反应：
在浓碱性条件下，
和均很大时，反应ⅱ速率快于反应ⅰ第15讲 氯及其化合物
考点一
● 夯实必备知识
2.第三周期第ⅦA族 得到
(1)2Fe+3Cl22FeCl3 棕黄 棕黄 苍白 Cl2+2KI2KCl+I2 Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl Cl2+2FeCl22FeCl3
(2)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
3.(1)H—O—Cl 弱 2HClO2HCl+O2↑ 棕色
(2)CaCl2和Ca(ClO)2 Ca(ClO)2
2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 碱 氧化
Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO
(3)NaClO Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
4.①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
⑤HClO+NaOHNaClO+H2O
⑥Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O
⑦2Fe+3Cl22FeCl3
⑨Fe+2HClFeCl2+H2↑(其他合理答案均可)
【对点自测】
(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)√
[解析] (1)氯水中的次氯酸见光或受热分解生成HCl和氧气,氯水酸性增强,氧化性减弱,正确。
(2)氯气与水的反应是可逆反应,错误。
(3)氯水具有漂白性,不能用pH试纸测定其pH,错误。
(5)Fe与氯气反应只能生成FeCl3,错误。
(7)漂白粉具有强氧化性,可作自来水的消毒剂,而明矾是通过Al3+水解生成的氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮杂质而达到净水的目的,二者作用原理不同,错误。
(8)氯气通入品红溶液中,溶液褪色,是由于氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,正确。
● 提升关键能力
题组一
1.B [解析] 活性炭具有吸附性,可以吸附氯气,氯气和活性炭同时使用,漂白效果会减弱,A错误;氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐,B正确;氯水中的次氯酸具有漂白性,不能用pH试纸测定氯水的pH,C错误;铁与氯气在加热条件下才能反应,D错误。
2.D [解析] 向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸,发生反应2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,a处发生反应Cl2+2KI2KCl+I2,生成的I2使淀粉变蓝,表明氧化性:Cl2>I2,b处发生反应Cl2+2NaBr2NaCl+Br2,表明氧化性:Cl2>Br2,不能说明氧化性:Br2>I2,A错误;c处发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,所以浸有蓝色石蕊溶液的滤纸先变红后褪色,可以说明氯气与水反应生成酸性和漂白性物质,B错误;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错误;e处变红色是因为氯气氧化Fe2+生成Fe3+,Fe3+与SCN-作用生成红色物质,表明发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,则还原性:Fe2+>Cl-,D正确。
题组二
3.B [解析] 氯气为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色是因为溶解了氯气,A正确;向NaHCO3饱和溶液中加入足量氯水,有无色气泡产生,是因为HC与氯水中的H+发生反应生成水和二氧化碳,B错误;红色纸条褪色,说明氯水具有漂白性,C正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,是因为发生反应2FeCl2+Cl22FeCl3,说明氯水具有氧化性,D正确。
4.氯水中存在反应:Cl2+H2OHCl+HClO,由于HClO不稳定,见光易分解:2HClO2HCl+O2↑,使O2体积分数增加,Cl2与水不断反应和HClO分解生成的HCl使溶液中c(Cl-)增大 逐渐减小,最终保持不变
题组三
5.C [解析] 向部分变质的漂粉精中加入浓盐酸,发生反应:ClO-+2H++Cl-Cl2↑+H2O、CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。红色纸花褪色,表明漂粉精中仍含有Ca(ClO)2,Ca(ClO)2与盐酸反应生成的Cl2溶于水,生成的HClO具有漂白性,A错误;ClO-+2H++Cl-Cl2↑+H2O为氧化还原反应,CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑为复分解反应,没有发生化合反应,B错误;浓盐酸与Ca(ClO)2发生反应生成Cl2,浓盐酸中的氯元素被氧化,C正确;由A项反应方程式可知反应中生成的气体有Cl2、CO2,D错误。
6.B [解析] 实验①中次氯酸钠和盐酸反应生成氯化钠、氯气和水,发生的主要反应是ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O,A正确;实验②溶液变蓝,说明I-被次氯酸钠氧化为I2,次氯酸钠溶液显碱性,发生的主要反应为ClO-+2I-+H2OCl-+I2+2OH-,B错误;ClO-具有氧化性,Fe2+具有还原性,Fe2+与ClO-发生氧化还原反应生成Fe3+和Cl-,Fe3+遇KSCN溶液,溶液变红,所以还原性:Fe2+>Cl-,C正确;ClO-水解使溶液显碱性,Al3+水解使溶液显酸性,二者的水解相互促进,D正确。
题组四
7.A [解析] 根据氯元素的“价—类”二维图可知:a、b、c、d分别为HCl、Cl2、ClO2、HClO。由分析可知a为HCl,HCl属于共价化合物,其形成过程为H×+·: ,A错误;若e为钠盐,即e为NaCl,利用难挥发性酸制取易挥发性酸的原理,实验室可用NaCl和浓硫酸加热制取少量气态HCl,B正确;部分Cl2和水反应生成HCl和HClO,Cl2+H2OHCl+HClO,Cl2的水溶液中加入CaCO3,HCl与CaCO3反应促进Cl2和水的反应平衡正向移动,可以提高HClO的产量,C正确;c为ClO2,它的杀菌消毒能力强,可作为一种新型自来水消毒剂,D正确。
8.D [解析] 反应①中阳极的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,A正确;反应②为氯气和氢氧化钙的反应,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,B正确;题述过程中反应①②③均为氧化还原反应,反应④为化合反应,反应⑤为复分解反应,C正确;制备漂粉精过程中,Cl2在反应③中转化为Cl2O时还有NaCl生成,Cl原子最终没有完全转化为Ca(ClO)2,因此Cl的原子利用率小于100%,D错误。
考点二
● 夯实必备知识
1.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
①2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O
③K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
④Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(3)①蓝 ②先变红后褪色
【对点自测】
(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)×
[解析] (1)MnO2与浓盐酸制取Cl2的反应需加热,利用H2O2分解制取O2时,MnO2作催化剂,反应不需要加热,装置不相同,错误。
(2)MnO2只能与浓盐酸反应,当盐酸浓度减小到一定程度时,反应就停止,故稀盐酸与MnO2不反应,正确。
(5)由于都是氧化浓盐酸生成氯气,所以根据反应条件可知氧化性的强弱,正确。
● 提升关键能力
题组一
1.A [解析] KMnO4 与浓盐酸反应不需要加热即可制取氯气,A项正确; MnO2与1 mol·L-1的稀盐酸共热不反应,B项错误;干燥Cl2时Cl2应从长管进入,C项错误;Cl2、HCl均与Na2CO3饱和溶液反应,D项错误。
2.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)c—d—b—a—e
(3)HClO 向溶液中加入过量稀硝酸,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-
[解析] (1)实验室通常采用浓盐酸和MnO2加热制取Cl2,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)根据化学方程式可知,制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气,氯气有毒,必须进行尾气处理,因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体,用浓硫酸除去水蒸气,最后用NaOH溶液吸收尾气。
(3)氯水久置后不能使品红溶液褪色,说明HClO已分解;检验Cl-的方法为向溶液中加入过量稀硝酸,排除C、HC等离子的干扰,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-。
题组二
3.C [解析] 装置Ⅰ中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,装置Ⅱ中的饱和食盐水可以除去氯气中混有的HCl气体,将氯气通入NaOH溶液中可以制备84消毒液。装置Ⅰ中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,Cl2使湿润的蓝色石蕊试纸褪色是因为Cl2和水反应生成的HClO具有漂白性,Cl2没有漂白性,A错误;NaCl的溶解度只受温度的影响,Ⅱ中溶液出现浑浊,是因为氯离子浓度增大,NaCl的溶解度不变,B错误;装置Ⅱ中的饱和食盐水可以除去氯气中混有的HCl气体,HCl会和NaClO反应生成NaCl和HClO,若无装置Ⅱ,则制取的84消毒液中NaClO的纯度下降,C正确;浓盐酸和MnO2生成氯气的反应需要加热,该装置没有加热设备,不能用MnO2代替KMnO4制取84消毒液,D错误。
4.(1)平衡气压,使浓盐酸顺利滴下 NaOH溶液 Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(2)在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
[解析] (1)装置A中盛装浓盐酸的仪器为恒压滴液漏斗,支管a的作用是平衡气压,使浓盐酸顺利滴下;装置C的作用是吸收未反应的Cl2,应选用NaOH溶液;Ca(ClO)2和浓盐酸在装置A中发生归中反应生成Cl2,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2↑+2H2O。(2)锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应3Mn +2H2O2Mn+MnO2↓+4OH-,一部分Mn 转化为MnO2,导致最终KMnO4的产率低,而浓盐酸易挥发,会中和装置B中的碱,导致装置B中浓强碱溶液的浓度减小,故改进措施是在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶吸收挥发出来的HCl。
教考衔接2
【链接高考】
1.A [解析] 利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的,A符合题意;实验室制得的氯气中有HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净化、干燥Cl2的目的,B不符合题意;氯气的密度大于空气,能用向上排空气法收集,可以达到预期目的,C不符合题意;H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,瓶口产生白雾,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,D不符合题意。
2.(1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)水浴加热 Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O 避免生成NaClO3
(3)吸收尾气(Cl2) AC
(4)过滤 少量(冷)水洗涤 (5)紫 小于
[解析] 本题考查了氯气的制备、除杂、尾气吸收,用氯气在不同的温度条件下制备KClO3、NaClO,同时还考查了物质氧化性强弱的比较等。
实验装置分析:整套装置的最左端为氯气的发生装置,利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气,由于盐酸具有挥发性,导致氯气中含有杂质HCl和水蒸气。其中,氯气中的杂质气体HCl会影响后面的KClO3和NaClO的制备,故而需要用饱和食盐水(a中盛放的试剂)除去氯气中的HCl杂质。b为氯气与KOH溶液在加热(热水浴)条件下制取KClO3的装置,发生的反应为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O。c为氯气与NaOH溶液在较低温度下制取NaClO的装置,发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。d为尾气的吸收装置,可防止污染环境,吸收氯气可用还原性物质或碱性溶液。(1)盛放二氧化锰固体的仪器为圆底烧瓶。除去氯气中的HCl杂质可用饱和食盐水。(2)b中采用的是水浴加热。c装置中的离子反应方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,c中采用冰水浴冷却的目的是防止氯气和NaOH溶液在较高温度下生成NaClO3。(3)d装置中应盛放还原性物质或碱性物质,故符合条件的试剂为AC。(4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为冷却结晶→过滤→洗涤→干燥等。(5)1号试管中的KClO3溶液不能将I-氧化为单质I2,而2号试管中的NaClO溶液可将I-氧化为I2,故氧化性:KClO3小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I2后,静置一段时间可观察到液体分为两层,由于四氯化碳的密度大于水的密度,则碘的四氯化碳溶液在下层,呈紫色。
经典真题·明考向
1.A [解析] 氯气与强碱反应时,有部分氯气发生还原反应,同时也有部分氯气发生氧化反应,因此氯气既是氧化剂又是还原剂,A正确;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,B错误;NaClO是强碱弱酸盐,因ClO-水解使溶液呈碱性:ClO-+H2OHClO+OH-,而NaClO用作消毒剂是因其氧化性,C错误;漂白粉的有效成分次氯酸钙与盐酸混合,会发生氧化还原反应生成有毒的氯气,所以不能混合使用,D错误。
2.B [解析] 漂白液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl),有效成分是次氯酸钠,A正确;ClO-水解生成HClO,水解方程式为ClO-+H2O HClO+OH-,使漂白液呈碱性,B不正确;通入CO2后,发生反应NaClO+CO2+H2ONaHCO3+HClO,漂白液消毒能力增强,C正确;次氯酸不稳定,次氯酸盐较稳定,所以稳定性NaClO溶液>HClO溶液,D正确。
3.C [解析] 实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应,不能使用稀盐酸,A错误;除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中,注意应该长进短出,B错误;氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,C正确;对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收,水吸收效果不好,D错误。
4.D [解析] 浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A装置能达到实验目的,故A不符合题意;氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B装置能收集氯气,故B不符合题意;湿润的红布条褪色,干燥的红布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,故C不符合题意;氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,D装置不能达到实验目的,故D符合题意。
5.D [解析] 闭合K1,形成电解池,电解饱和食盐水,左侧为阳极,阳极氯离子失去电子生成氯气,电极反应为2Cl--2e-Cl2↑,右侧为阴极,阴极电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,据此解答。根据分析,U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和H2,A错误;左侧生成氯气,氯气遇到水生成HClO,HClO具有漂白性,能使a处布条褪色,Cl2无漂白性,B错误;b处出现蓝色,发生Cl2+2KII2+2KCl,说明还原性:I->Cl-,C错误;断开K1,立刻闭合K2,此时构成氢氯燃料电池,形成电流,电流表发生偏转,D正确。第15讲 氯及其化合物
1.B [解析] Cl2与Fe反应需要加热,所以在通常状况下,干燥的Cl2与Fe不反应,B项错误。
2.C [解析] MnO2与浓盐酸反应需要加热,装置甲没有加热装置,故A错误;收集Cl2的方法应为向上排空气法,装置的连接顺序是aedcbfgcbh,故B错误;装置乙是干燥装置,实验目的是制得干燥的氯气,装置乙要用到两次,既要除去Cl2中的水蒸气,又要防止装置戊中的水蒸气进入集气瓶,故C正确;检验氯气需要用湿润的品红试纸,故D错误。
3.C [解析] 向FeCl2溶液通入氯气发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,溶液由浅绿色变棕黄色,故该过程体现Cl2的氧化性,A错误;向品红溶液通入氯气,品红溶液褪色,是因为Cl2和水反应生成HCl和HClO, HClO具有漂白性,使品红溶液褪色,B错误;Cl2和水反应生成HCl和HClO,溶液中的氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀,使溶液变浑浊,C正确;Cl2和水反应生成HCl和HClO,溶液呈酸性,可使紫色石蕊溶液变红,而HClO具有漂白性,可使变红的溶液褪色,D错误。
4.D [解析] 高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,离子方程式为16H++10Cl-+2Mn2Mn2++5Cl2↑+8H2O,A正确;氯气将氯化亚铁氧化为氯化铁,铁离子遇到KSCN溶液显红色,发生的反应依次为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,B正确;氯气与水反应生成HCl和HClO,氯水具有酸性和氧化性,石蕊溶液先变红后褪色,C正确;氯气和碘化钾反应生成碘单质,淀粉遇碘单质变为蓝色,说明氧化性:Cl2>I2,氯气和溴化钾反应生成溴单质,溶液变为橙色,说明氧化性:Cl2>Br2,但不能说明氧化性:Br2>I2,D错误。
5.D [解析] MnO2与浓盐酸生成Cl2的反应需要加热,题图中没有加热装置,则固体粉末甲一定不是MnO2,A错误;鲜花褪色的原因是Cl2溶解于鲜花的汁液中生成的HClO使鲜花褪色,B错误;受气体冲击,溶液右移至玻璃泡,容积突然变大,液柱分散回落,W形管和V形管可起到防止液体冲出的作用,但不能防止倒吸,C错误;碱液可以吸收Cl2,没有来得及吸收的Cl2会被安全气球收集,D正确。
6.(1)a b e d c
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)干燥Cl2 饱和食盐水
(4)溶液变蓝 溶液红色变浅
[解析] (1)制得的Cl2中含有HCl、H2O(g)杂质,先依次通过饱和食盐水、浓硫酸除去杂质,再利用向上排空气法收集,然后通过碘化钾淀粉溶液探究其性质,最后利用NaOH溶液进行尾气处理。因此实验装置接口连接顺序为fabedc。
(2)E装置中为MnO2和浓盐酸反应制取Cl2,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(3)B装置中盛装浓硫酸,作用是吸收H2O(g),干燥Cl2;A装置中试剂X是饱和食盐水,作用是除去HCl。
(4)C装置中氯气置换出单质碘,碘遇淀粉变蓝,因此溶液变为蓝色;D装置中Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO、H2O,溶液碱性减弱,红色变浅。
7.C [解析] 工业上电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠,被称为氯碱工业,A正确;工业上电解熔融的氯化钠可制得金属钠,钠离子在阴极发生还原反应得到钠,B正确;工业上将氯气通入冷的石灰乳中制备漂白粉,石灰水中氢氧化钙的浓度太低,C错误;纯净的H2能在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的氯化氢气体溶于水就是盐酸,工业上用此原理制备盐酸,D正确。
8.B [解析] 由含氯元素物质的“价—类”二维图可以得出,甲、乙、丙、丁、戊、己分别为Cl2、ClO2、HClO、HClO4、KClO3、KCl。Cl2与热的KOH溶液反应可生成KClO3,KClO3受热分解可生成KCl,KCl与KMnO4酸性溶液反应可生成Cl2,所以可实现甲→戊→己→甲的循环转化关系,A正确;相同质量的Cl2(甲)、ClO2(乙)的得电子数之比为×2∶×5≈0.38,所以相同质量的乙消毒效率比甲高(用单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率),B错误;1 mol MnO2与足量的浓盐酸加热制备Cl2,存在关系:MnO2~Cl2~2e-,所以转移电子为2 mol,C正确;丙、丁分别为HClO、HClO4,HClO为弱酸,HClO4为强酸,所以等浓度溶液的酸性比较:HClO4>HClO,D正确。
9.D [解析] 新制饱和氯水中氯气和水反应生成HCl和HClO,次氯酸不稳定,光照发生分解生成HCl和氧气,所以如用强光照射实验1中的溶液,溶液酸性增强,pH将减小,A错误;实验2中滴加淀粉碘化钾溶液,溶液变蓝色,碘单质遇淀粉溶液变蓝,证明新制饱和氯水存在氯气分子,氯气置换出碘化钾中的碘,B错误;实验3中向FeCl2溶液中滴加新制饱和氯水,溶液颜色变成棕黄色,则反应后溶液中大量存在Fe3+,但Fe2+、ClO-不能大量共存,C错误;实验4中向新制饱和氯水中滴加1 mol·L-1 NaHCO3溶液,HC与H+反应生成CO2,反应Cl2+H2OHCl+HClO平衡正向移动,至恰好不再产生气泡,此时H2CO3浓度达到饱和,多重平衡体系共存,H2CO3的第一步电离程度大于HClO的电离程度,则有c(Cl-)>c(HC)>c(ClO-),D正确。
10.B [解析] 相较于实验①,实验②中加入稀硫酸,蓝色迅速褪去,可能原因是ClO-和H+结合生成HClO,溶液的漂白能力增强,A正确;实验③中产生的气体是Cl2,Cl-和ClO-在酸性较强的条件下发生反应:2H++Cl-+ClO-Cl2↑+H2O,B错误;对比实验②和③,溶液pH的大小会影响反应过程,会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性,C正确;加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但酸的浓度过大会产生污染性气体Cl2,故需要调控到合适的pH才能安全使用,D正确。
11.C [解析] ①中制备Cl2,与空气在④中混合,再进入②中与Na2CO3反应制备Cl2O,之后通过足量四氯化碳除去多余的Cl2,最后Cl2O在⑤中溶于水制备HClO,连接顺序为①→④→②→③→⑤,A正确;Cl2O在42 ℃以上会分解生成氯气和氧气,为防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解,装置②需放在冷水中,B正确;氯气在水中的溶解度小于Cl2O,与水反应得到的次氯酸中混有盐酸,所得次氯酸的浓度小于Cl2O与水反应得到次氯酸的浓度,且氯气与水的反应中氯元素的利用率也小于Cl2O与水的反应,C错误;多孔球泡可以使反应物充分接触,增大反应物接触面积,故其作用是加快反应速率,使反应充分进行,D正确。
12.C [解析] 0.1 mol·L-1盐酸的浓度较小,制取氯气应用二氧化锰和浓盐酸共热反应,A错误;S的非金属性小于Cl,则S2Cl2中S为正价,Cl为负价,反应生成S2Cl2时S元素的化合价升高,S作还原剂,B错误;S2Cl2沸点为137 ℃,会有S2Cl2在锥形瓶中冷凝,锥形瓶中能收集到少量黄红色液体,C正确;S2Cl2在空气中剧烈水解,为防止S2Cl2与水接触,应在图丁的玻璃导管与图丙的b接口之间再连接一个干燥装置,D错误。
13.(1)饱和NaCl溶液
(2)2Mn(OH)2+O22MnO2+2H2O
(3)二价锰化合物在中性或弱酸性条件下只能被氧化到MnO2,在碱性条件下可以被氧化到更高价态
(4)①Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O ②4Mn+4OH-4Mn+O2↑+2H2O NaClO ③2MnO2+3ClO-+2OH-2Mn+3Cl-+H2O ④溶液中存在反应:
ⅰ.4Mn+4OH-4Mn+O2↑+2H2O
ⅱ.2Mn+ClO-+H2O2Mn+Cl-+2OH-
在浓碱性条件下,c(OH-)和c(ClO-)均很大时,反应ⅱ速率快于反应ⅰ
[解析] 在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2,由于盐酸具有挥发性,为排除HCl对Cl2性质的干扰,在装置B中盛有饱和NaCl溶液,除去Cl2中的杂质HCl。在装置C中通过改变溶液的pH,验证不同条件下Cl2与MnSO4反应,装置D是尾气处理装置,目的是除去多余Cl2,防止造成大气污染。
(1)B中试剂是饱和NaCl溶液,作用是吸收Cl2中的杂质HCl气体。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的OH-反应产生Mn(OH)2白色沉淀,该沉淀不稳定,会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO2,则沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为2Mn(OH)2+O22MnO2+2H2O。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,Ⅰ中只生成MnO2,Ⅱ中先生成MnO2,后得到Mn,对于二价锰化合物还原性的认识是二价锰化合物在中性或弱酸性条件下只能被氧化到MnO2,在碱性条件下可以被氧化到更高价态,Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强。
(4)①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,使溶液碱性减弱,反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色迅速变为绿色就是由于在浓碱性条件下,Mn可被OH-还原为Mn,根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可知该反应的离子方程式为4Mn+4OH-4Mn+O2↑+2H2O;溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被NaClO氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液碱性减弱,NaClO的氧化性增强,溶液紫色缓慢加深,说明ClO-将MnO2氧化为Mn,发生的反应是3ClO-+2MnO2+2OH-2Mn+3Cl-+H2O。
④Ⅲ中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢氧根离子还原高锰酸根离子的速率,导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。第15讲 氯及其化合物
1.了解氯元素的单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及应用。
2.掌握氯气的实验室制法(包括所用的试剂、仪器、反应原理和收集方法等)。
3.认识氯元素的单质及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
考点一 氯气 重要的含氯化合物
1.氯气的物理性质
颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性(25 ℃)
黄绿色 气体 刺激性 比空气大 有毒 1体积水溶解约2体积Cl2
[提醒] 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法:用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。
2.从原子结构角度认识氯气的化学性质
氯元素在元素周期表中处于 ,氯原子的结构示意图为 ,最外层有7个电子,在化学反应中很容易 1个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定结构。
(1)氧化性
(2)从化合价的角度认识Cl2发生的“歧化反应”
Cl2中氯元素为0价,处于氯元素的中间价态,因此Cl2既具有氧化性又具有还原性。常温下,Cl2与水或碱溶液反应时,Cl2发生“歧化反应”,Cl元素由0价变为+1价和-1价。
反应原理
与水的反应 化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO,离子方程式为
与碱的 反应 与烧碱反应 (化学方程式)
制漂白粉 (化学方程式)
[提醒] 1 mol Cl2与水反应时(可逆反应),转移电子数小于NA,而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)反应时,转移电子数为NA。(设NA为阿伏伽德罗常数的值)
3.氯的重要化合物
(1)次氯酸
[提醒] 由于酸性:H2CO3>HClO>HC,向NaClO溶液中通入CO2,无论CO2是否过量,反应均生成HC和HClO。
(2)漂白粉
—
(3)漂白液(84消毒液)
(4)新制氯水性质的多重性
4.基于“价—类”二维图认识氯及其化合物的性质与转化关系
写出相关反应的化学方程式:
① ;
⑤ ;
⑥ ;
⑦ ;
⑨ 。
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)新制氯水在空气中久置,氯水酸性增强,氧化性减弱 ( )
(2)1 mol Cl2通入足量的水中发生反应,转移1 mol电子 ( )
(3)用pH试纸测定氯水的pH为4 ( )
(4)氯水具有较强氧化性,可用于漂白纸张、织物等( )
(5)在加热条件下,过量的铁与氯气反应生成FeCl2 ( )
(6)用84消毒液(有效成分为NaClO)杀灭细菌利用了NaClO的强氧化性 ( )
(7)漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的 ( )
(8)氯气通入品红溶液中,溶液褪色,起漂白作用的是Cl2与水反应生成的HClO ( )
题组一 氯气的性质及用途
1.化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是 ( )
A.氯气和活性炭均可作漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强
B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH,测定结果无影响
D.常温下氯气能与Fe反应,所以氯气的储存不能用铁制容器
2.[2024·江苏扬州调研] 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晶体上滴加一滴浓盐酸后,立即用另一个培养皿扣在上面。已知:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。
下列对实验现象的“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处变橙红色 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-
题组二 氯水的成分与性质
3.[2024·湖南雅礼中学模拟] 探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是 ( )
选项 方法 现象 结论
A 观察氯水颜色 氯水呈浅黄绿色 氯水中含Cl2
B 向NaHCO3饱和溶液中加入足量氯水 有无色气泡产生 氯水中含HClO
C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水具有漂白性
D 向FeCl2溶液中滴加氯水 溶液变成棕黄色 氯水具有氧化性
4.同学们发现久置的氯水会失去漂白性,溶液由浅黄绿色变为无色。为探究氯水失效的原因,进行如下实验:用强光照射盛有氯水的密闭广口瓶,并用传感器测定广口瓶中数据,得到如图所示曲线。
解释两图中曲线变化的原因: 。
若在上述整个实验过程中测定溶液的pH,pH的变化是 。
归纳总结
1.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
主要性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
粒子种类 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- H2O、H+、Cl-、OH-
2.氯水的组成及性质应用中的常见误区
(1)氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,氯水最后成为盐酸,久置氯水酸性增强,无漂白性,因此,氯水要现用现配。
(2)制取氯水的反应为Cl2+H2OHCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,且向水中通入1 mol Cl2,转移电子数小于NA(设NA为阿伏伽德罗常数的值)。
(3)Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,湿润的Cl2具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。
题组三 次氯酸、次氯酸盐的性质
5.[2024·山东实验中学模拟] 锥形瓶中装有部分变质的漂粉精粉末和红色纸花,向其中注射浓盐酸,观察到纸花褪色,并有黄绿色气体生成,该实验可以得到的结论是 ( )
A.说明Ca(ClO)2具有漂白性
B.实验中发生了氧化还原反应和化合反应
C.浓盐酸中HCl被氧化
D.反应中生成的气体只有Cl2
6.某研究小组为了探究NaClO溶液的性质,设计了以下实验,并记录实验现象。
实验 装置 实验 序号 滴管试剂 试管试剂 实验现象
① 0.2 mol· L-1 NaClO 溶液 0.2 mol·L-1盐酸 产生黄绿色气体
② 0.2 mol·L-1 KI-淀粉溶液 溶液变蓝
③ 0.2 mol·L-1 FeSO4酸性溶液和KSCN溶液 溶液变红
④ 0.2 mol·L-1 AlCl3溶液 产生白色沉淀
则以下判断错误的是 ( )
A.实验①:发生的主要反应为Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O
B.实验②中发生的主要反应是ClO-+2I-+2H+Cl-+I2+H2O
C.实验③:还原性强弱顺序为Fe2+>Cl-
D.实验④:ClO-与Al3+的水解相互促进
归纳总结
HClO及次氯酸盐的强氧化性
(1)HClO的强氧化性
①漂白性:氯水中的HClO能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH。
②能氧化还原性离子:HClO能氧化I-、S2-、S、Fe2+等还原性离子。
(2)次氯酸盐的强氧化性
①漂白性:ClO-是一种弱酸的酸根离子,漂白液或漂白粉在潮湿的空气中,会与水和二氧化碳反应生成HClO,故漂白液、漂白粉具有漂白性。
②强氧化性:ClO-不论在酸性还是碱性条件下都能跟I-、Fe2+、S2-、S等发生氧化还原反应,即ClO-与I-、Fe2+、S2-、S不论是在酸性还是碱性条件下均不能大量共存。
如漂白粉溶液遇到亚硫酸盐:Ca2++ClO-+SCaSO4↓+Cl-。
说明:N不同于ClO-,在酸性条件下N具有强氧化性,与Fe2+、I-、S2-、S不能大量共存,而在碱性条件下,N与I-、S2-、S可以大量共存。
题组四 氯及其化合物间的转化和应用
7.“价—类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型,且体现了化学变化之美。如图所示为氯元素的“价—类”二维图。下列说法错误的是 ( )
A.a的形成过程:H×+·:
B.若e为钠盐,实验室可用e和浓硫酸加热制取少量气态a
C.b的水溶液中加入CaCO3,可以提高d的产量
D.c是一种广谱型的消毒剂,可取代b成为自来水的消毒剂
8.漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品,有效成分均为Ca(ClO)2。相应的生产流程如下:
下列说法不正确的是 ( )
A.反应①中阳极的电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑
B.反应②的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
C.上述过程中涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应
D.制备漂粉精过程中,Cl2转化为Ca(ClO)2时,Cl的原子利用率为100%
考点二 氯气的实验室制法
1.氯气的实验室制法
(1)实验原理
实验室中常利用MnO2固体和浓盐酸加热制取Cl2,化学方程式为 。
实验室也可用强氧化剂[如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2等]与浓盐酸在常温下反应制氯气,分别写出KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、漂白粉与浓盐酸反应的化学方程式:
① ;
② ;
③ ;
④ 。
(2)实验装置及分析
装置特点 固体+液体气体
净化方法 用饱和食盐水除去HCl气体,再用浓硫酸除去水蒸气
收集方法 ①Cl2的密度比空气大,可用向上排空气法收集;②Cl2能溶于水,但在饱和食盐水中的溶解度较小,可用排饱和食盐水法收集
尾气处理 多余的Cl2须用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收
[注意] 部分装置的创新改进
① ② ③
图①为KMnO4作氧化剂制Cl2的装置。
a.不需要加热。
b.橡胶管的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等,便于分液漏斗中的液体流下。
图②为Cl2中HCl的除杂装置。
a.装置中长颈漏斗的作用除检查装置气密性外,还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞,则长颈漏斗中的液面会迅速上升)。
b.该装置还可以贮存少量Cl2。
图③为干燥Cl2的装置。
(3)验满方法
①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸立即变 ,则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸 ,则证明已集满。
2.注意事项
(1)选择反应物:必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。
(2)加热温度:采用小火加热,以减少HCl挥发。
(3)仪器拆卸:反应结束,排出残留的Cl2后,再拆卸装置,防止产生污染。
(4)尾气处理:不能用澄清石灰水吸收Cl2,原因是其浓度较小,不能完全吸收Cl2。
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)利用MnO2与浓盐酸制取Cl2的发生装置和MnO2与H2O2溶液制取O2的发生装置相同 ( )
(2)必须用浓盐酸与MnO2反应制Cl2,因为稀盐酸与MnO2不反应 ( )
(3)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发 ( )
(4)检验氯气可用湿润的淀粉-KI试纸 ( )
(5)酸性高锰酸钾溶液与浓盐酸常温下即可反应生成氯气,而MnO2和浓盐酸在加热条件下才可反应生成氯气,说明氧化性:KMnO4>MnO2 ( )
(6)实验中,可用KOH溶液或蒸馏水吸收尾气中的Cl2,防止污染环境 ( )
题组一 氯气的实验室制法
1.下列操作能达到实验目的的是 ( )
A.制取少量氯气 B.制取氯气
C.干燥氯气 D.除去Cl2中的少量HCl
2.含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为 。
(2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为 。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是 。
题组二 氯气制备的应用
3.某学习小组利用如图所示装置制备84消毒液。下列说法正确的是 ( )
A.湿润的蓝色石蕊试纸褪色,说明Cl2有漂白性
B.Ⅱ中溶液出现浑浊,说明Cl2降低了NaCl的溶解度
C.若无装置Ⅱ,则制取的84消毒液中NaClO的纯度下降
D.该装置条件下,若用MnO2代替KMnO4也可制取84消毒液
4.某同学利用Cl2氧化K2MnO4(锰酸钾)制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略):
已知:锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3Mn+2H2O2Mn+MnO2↓+4OH-。
(1)装置A中支管a的作用是 ;装置C中的试剂为 ;装置A中制备Cl2的化学方程式为 。
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是 。
教材模型人教·必修第一册·第二章第二节
实验室中制取氯气的装置示意图
(1)反应原理: MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)制备装置类型:固体+液体气体。
(3)混有杂质: HCl、水蒸气。
(4)收集气体:向上排空气法或排饱和食盐水法。
(5)尾气吸收:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。
链接高考
应用1 直接考查氯气的实验室制备原理
1.[2024·广东卷] 1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是 ( )
应用2 综合考查氯气制备及性质
2.[全国卷Ⅲ] 氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是 ,a中的试剂为 。
(2)b中采用的加热方式是 。c中化学反应的离子方程式是 ,采用冰水浴冷却的目的是 。
(3)d的作用是 ,可选用试剂 (填标号)。
A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶, , ,干燥,得到KClO3晶体。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显 色,可知该条件下KClO3的氧化能力 NaClO(填“大于”或“小于”)。
经典真题·明考向
1 .下列相关说法正确的是 ( )
A.[2023·湖北卷] 氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂
B.[2023·广东卷] 漂白粉的有效成分是CaCO3,久置空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2
C.[2023·浙江卷] NaClO溶液呈碱性,所以可用作消毒剂
D.[2022·全国甲卷] 漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
2.[2024·浙江卷] 工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是( )
A.漂白液的有效成分是NaClO
B.ClO-水解生成HClO使漂白液呈酸性
C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强
D.NaClO溶液比HClO溶液稳定
3.[2023·江苏卷] 实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是 ( )
A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2
4.[2022·广东卷] 实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是 ( )
A B
C D
5.[2023·广东卷] 利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。闭合K1,一段时间后 ( )
A.U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和O2
B.a处布条褪色,说明Cl2具有漂白性
C.b处出现蓝色,说明还原性:Cl->I-
D. 断开K1,立刻闭合K2,电流表发生偏转第15讲 氯及其化合物
考点一 氯气的性质及实验室制法
1.氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性。下列叙述不正确的是 ( )
A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟
B.通常状况下,干燥的氯气能和Fe反应
C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰
D.氯气能与水反应生成HClO和HCl,久置氯水最终变为稀盐酸
2.欲用如图所示的装置制备干燥的氯气,下列相关说法中正确的是 ( )
A.装置甲烧瓶内装入的固体是MnO2
B.按气流方向,装置的连接顺序是aedcbgfcbh
C.装置乙可干燥氯气,还可防止装置戊中水蒸气进入集气瓶
D.可用干燥的品红试纸检验氯气
3.[2024·广东惠州一模] 将Cl2分别通入下列溶液,实验现象和结论均正确的是 ( )
选项 溶液 现象 结论
A FeCl2溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 Cl2具有还原性
B 品红溶液 品红溶液褪色 Cl2具有漂白性
C AgNO3溶液 澄清溶液变浑浊 Cl2与H2O反应产生Cl-
D 石蕊溶液 石蕊溶液变红 氯水呈酸性
4.[2024·天津耀华中学模拟] 验证氯气性质的微型实验装置如图所示。①是浓盐酸,⑥是高锰酸钾,②~⑤是滤纸条,依次滴有石蕊溶液、淀粉KI溶液、KBr溶液、含KSCN的FeCl2溶液,实验时滴入浓盐酸,下列说法不正确的是 ( )
A.产生氯气的离子方程式为16H++10Cl-+2Mn2Mn2++5Cl2↑+8H2O
B.⑤处变红色,发生的反应为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
C.②处先变红后褪色,说明氯气溶于水后,溶液有酸性和漂白性
D.③处变蓝色,④处变橙色,则氧化性:Cl2>Br2>I2
5.某同学利用W形管和V形管安装了下面微型实验装置,进行Cl2的制备及探究Cl2的漂白性实验。下列说法正确的是 ( )
A.固体粉末甲为二氧化锰
B.鲜花花瓣褪色说明Cl2具有漂白性
C.W形管和V形管的玻璃泡能防止倒吸
D.溶液乙为碱液,与安全气球共同防止Cl2逸出
6.某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性质,他们设计了如图所示的实验装置。
请回答下列问题:
(1)整套实验装置的连接顺序是f接( )、( )接( )、( )接( )。(填各接口处的字母代号)
(2)E装置中制取氯气的离子方程式是 。
(3)B装置的作用是 ; A装置中试剂X是 。
(4)C装置中可观察到的现象是 , D装置中可观察到的现象是 。
考点二 含氯化合物的性质及转化
7.[2024·河北衡水二中校区联考] NaCl是一种化工原料,可以制备多种物质,如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.工业上电解饱和食盐水被称为氯碱工业
B.工业上电解熔融的氯化钠可制得金属钠,阴极的电极反应式为Na++e-Na
C.工业上将氯气通入冷的澄清石灰水中制备漂白粉,其有效成分为Ca(ClO)2
D.纯净的H2能在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,工业上用此原理制备盐酸
8.[2025·陕西西安中学阶段考] 含氯元素物质的“价—类”二维图如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A.可实现甲→戊→己→甲的循环转化关系
B.相同质量的乙消毒效率比甲低(用单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率)
C.1 mol MnO2与足量的浓盐酸加热制备甲转移电子为2 mol
D.等浓度溶液的酸性比较:丁>丙
9.[2024·江苏南通调研] 室温下,通过下列实验探究新制饱和氯水的性质。
实验1:用pH计测量新制饱和氯水的pH,测得pH约为2.2。
实验2:滴加淀粉碘化钾溶液,溶液变成蓝色。
实验3:向FeCl2溶液中滴加新制饱和氯水,溶液颜色变成棕黄色。
实验4:向新制饱和氯水中滴加1 mol·L-1 NaHCO3溶液,至恰好不再产生气泡。
下列说法正确的是 ( )
A.如用强光照射实验1中的溶液,溶液的pH将增大
B.实验2中证明新制饱和氯水存在次氯酸分子
C.实验3中反应后溶液中大量存在的离子有Fe2+、ClO-、Fe3+、Cl-、H+
D.实验4中c(Cl-)>c(HC)>c(ClO-)
10.用试管和胶头滴管完成“84”消毒液(主要成分为NaClO)的氧化性和漂白性的探究,下列对比实验现象的分析不正确的是 ( )
对比 实验 操作 ①1 mL蒸馏水+“84”消毒液+石蕊溶液 ②1 mL较稀硫酸+“84”消毒液+石蕊溶液 ③1 mL较浓硫酸+“84”消毒液+石蕊溶液
实验 现象 混合后溶液pH=9.9,短时间内未褪色,一段时间后蓝色褪去 混合后溶液pH=5.0,蓝色迅速褪去,无气体产生 混合后溶液pH=3.2,蓝色迅速褪去,并产生大量气体,该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A.对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生反应:H++ClO-HClO
B.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClOCl2+H2O
C.对比实验②和③,溶液的pH会影响ClO-的氧化性或Cl-的还原性
D.加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
11.[2024·福建泉州质检] 常温常压下,Cl2O为棕黄色气体(沸点为3.8 ℃),42 ℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。现将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入含水8%的碳酸钠溶液中制备Cl2O,并用水吸收后得次氯酸。
下列说法不正确的是 ( )
A.装置的连接顺序为①→④→②→③→⑤
B.装置②应采用冷水控温,防止反应放热引起Cl2O分解
C.采用氯气直接溶于水制备次氯酸的方法,比本题方法简便且次氯酸更纯、浓度更高
D.两处多孔球泡的作用均是为了加快反应速率
考点三 氯及其化合物综合考查
12.[2024·广东中山七校联合体联考] 二氯化二硫(S2Cl2)是一种黄红色液体,沸点为137 ℃ ,在空气中剧烈水解而发烟,实验室可用S与Cl2在120 ℃下反应制得,实验时使用的部分装置如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.图甲中进行的是 MnO2和0.1 mol·L-1盐酸反应制取 Cl2
B.图乙中S与 Cl2反应生成S2Cl2,S作氧化剂
C.图丙的锥形瓶中能收集到少量黄红色液体
D.图丁的玻璃导管与图丙的b接口直接相连,用于吸收多余的 Cl2
13.某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:ⅰ.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、Mn(绿色)、Mn(紫色)。
ⅱ.浓碱性条件下,Mn可被OH-还原为Mn。
ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
序号 物质a C中实验现象
通入Cl2前 通入Cl2后
Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ 5% NaOH溶液 产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ 40% NaOH 溶液 产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是 。
(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为 。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是 。
(4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将Mn氧化为Mn。
用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因: , 但通过实验测定,溶液的碱性变化很小。
取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色迅速变为绿色的离子方程式为 ; 溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被 (填“化学式”)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是 。
从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因: 。
