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第2讲　氯及其重要化合物
复习目标
1．了解氯的原子结构特点及氯元素的存在。
2．了解氯气的物理性质和用途。
3．掌握氯气的化学性质。
4．掌握氯气的实验室制法。
5．了解Cl－、Br－、I－的检验方法。
6．掌握卤族元素的组成元素及其结构特点、性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。
考点一　氯及其重要化合物
INCLUDEPICTURE"基础自主夯实.TIF"
1．氯的原子结构特点、氯元素的存在
(1)氯的原子结构特点
氯的原子结构示意图为，由此可知氯原子最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子形成氯离子(Cl－)，表现出典型的非金属性。
(2)氯元素的存在：氯在自然界中以化合态存在，主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中。
2．氯气的物理性质
常温下，氯气是黄绿色气体，有刺激性气味，有毒，密度比空气大，能溶于水，常温下，1体积水溶解约2体积Cl2。
3．氯气的化学性质
(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价态金属氯化物。
①与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3(生成棕褐色的烟)。
②与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2(生成棕黄色的烟)。
(2)与非金属反应
①与H2反应：H2＋Cl22HCl。
②与磷反应：2P＋3Cl22PCl3
2P＋5Cl22PCl5。
(3)歧化反应
氯气与水或碱反应，氯元素的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。
①与水反应：Cl2＋H2O??HCl＋HClO。
②Cl2与NaOH溶液反应一般有两种情况：
常温下：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；
加热时：3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O。
③制取漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
(4)与还原性无机化合物反应
①与SO2反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。
②与Na2SO3溶液反应：Cl2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2HCl。
③与NaBr溶液反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。
④与FeCl2溶液反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3。
⑤与FeI2溶液反应：FeI2＋Cl2(不足)===FeCl2＋I2、2FeI2＋3Cl2(过量)===2FeCl3＋2I2。
4．氯气的用途
(1)制漂白液、漂白粉、漂粉精。
(2)工业制盐酸：H2＋Cl22HCl。
(3)合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。
5．氯气的制法
(1)工业制法：电解饱和食盐水2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH或2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
(2)实验室制法：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
6．次氯酸(HClO)
(1)弱酸性：酸性弱于碳酸。
(2)不稳定性：2HClO2HCl＋O2↑。
(3)强氧化性：具有杀菌消毒作用和漂白性，常用作消毒剂、漂白剂。
7．漂白粉
(1)组成：主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。
(2)漂白原理：Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO。
INCLUDEPICTURE"误点查正.TIF"　请指出下列各说法的错因
(1)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。
错因：Cl2中氯元素的化合价是0价，能升高也能降低，既能作氧化剂，又能作还原剂。
(2)制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体。
错因：制氯气时，用饱和NaCl溶液和浓硫酸净化气体。
(3)可以用pH试纸测定氯水的pH。
错因：氯水有漂白性，能使pH试纸褪色，用pH试纸无法测其pH。
(4)可用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。
错因：碱石灰与Cl2反应，不能用碱石灰干燥Cl2。
(5)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满。
错因：用湿润的淀粉碘化钾试纸验满。
(6)工业上利用Cl2与石灰水反应制取漂白粉。
错因：不能用石灰水来制取漂白粉，因Ca(OH)2浓度较小，应用石灰乳。
INCLUDEPICTURE"课堂精讲答疑.TIF"
一、氯气的实验室制法
1．制备原理：用MnO2、KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2等强氧化剂与浓盐酸反应(若无浓盐酸，可用浓硫酸与NaCl晶体)。
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O
Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
2．实验过程：以MnO2与浓盐酸反应制备氯气为例。
3．实验装置
4．实验注意事项
(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)加热：小火加热，温度不宜过高，以减少HCl挥发，减少制得的Cl2中HCl的含量。
(3)尾气处理：吸收尾气时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。应该用NaOH溶液吸收。
(4)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。
二、氯水的成分和性质——从平衡的角度理解
氯气能溶于水，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应。
1．氯水中存在的平衡关系
(1)Cl2＋H2O??HCl＋HClO。
(2)HClO??H＋＋ClO－。
(3)H2O??H＋＋OH－。
2．氯水中存在的微粒
3．氯水的性质
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。
注意：氯水常代替氯气进行溶液中的实验。
三、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，会与二氧化碳、水反应生成具有漂白性的HClO。
2．强氧化性：ClO－不论在酸性还是碱性条件下都能跟I－、Fe2＋、S2－、SO等发生氧化还原反应。
如漂白粉遇到亚硫酸盐：Ca2＋＋ClO－＋SO===CaSO4↓＋Cl－。
INCLUDEPICTURE"题组巩固提升.TIF"
角度一　氯气、氯水
1．如图是验证氯气性质的微型实验，a、b、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。对实验现象的“解释或结论”正确的是(　　)
选项 实验现象 解释或结论
A a处变蓝，b处变红棕色 氧化性：Cl2>Br2>I2
B c处先变红，后褪色 氯气与水生成了酸性物质
C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质
D e处变红色 还原性：Fe2＋>Cl－
答案　D
2．在氯水中存在多种分子和离子，可通过实验的方法加以确定，下列说法中可能错误的是(　　)
A．加入含有NaOH的酚酞试液，红色褪去，说明有H＋存在
B．加入有色布条后，有色布条褪色，说明有HClO分子存在
C．氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在
D．加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在
答案　A
解析　含有NaOH的酚酞试液红色褪去，可能是氯水中的H＋恰好与OH－中和，也可能是HClO漂白，A错误。
INCLUDEPICTURE"易错警示.TIF"
(1)氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性，因此，氯水要现用现配。
(2)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。
(3)氯水能使紫色石蕊溶液、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。
角度二　氯气的实验室制法
3．实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，下列说法错误的是(　　)
A．反应中HCl既作还原剂又显酸性
B．向烧瓶中加入12 mol·L－1的盐酸250 mL，可制得标准状况下16.8 L Cl2
C．生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质
D．每生成0.5 mol Cl2，被氧化的HCl为1 mol
答案　B
解析　250 mL 12 mol·L－1的盐酸中所含HCl的物质的量为3 mol，随着反应的进行，盐酸的浓度变稀，HCl不可能全部参与反应，B错误。
4．某化学学习小组用如图所示装置制备、收集Cl2，并进行性质验证实验(夹持装置略去)。下列说法正确的是(　　)
A．用KMnO4和浓盐酸制备Cl2时，只选①
B．③用于Cl2收集时，a为进气口
C．④中加入NaBr溶液和CCl4，通入Cl2反应后振荡、静置，下层溶液呈橙红色
D．⑤中通入Cl2使品红溶液褪色后，取出溶液加热可恢复红色
答案　C
角度三　次氯酸、次氯酸盐
5．下列有关次氯酸盐的说法正确的是(　　)
A．漂白粉在空气中不稳定，所以可用于漂白纸张
B．洁厕剂与“84”消毒液混合使用效果会更好
C．漂白粉是将Cl2通入石灰水中制得的，其主要成分是Ca(ClO)2
D．漂白粉与“84”消毒液的杀菌消毒原理相似
答案　D
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 饱和Ag2SO4溶液 产生白色沉淀
② CH3COOH溶液 光照管壁有无色气泡产生
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：发生的反应为Ag＋＋ClO－＋H2O===AgCl↓＋2OH－
B．实验②：无色气体为O2
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
答案　A
考点二　卤族元素　卤素离子的检验
INCLUDEPICTURE"基础自主夯实.TIF"
1．卤族元素的原子结构特点
(1)在周期表的位置：位于周期表中第ⅦA族，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)、INCLUDEPICTURE"石田S.TIF"(Ts)六种元素。
(2)原子结构特点：其最外层均有7个电子，容易得到1个电子达到8个电子的稳定结构，但随着电子层数的递增，原子半径逐渐增大，核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，其得电子的能力也逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱。
2．卤素单质性质的相似性和递变性
(1)卤素单质性质的相似性
①易溶于有机溶剂。
②都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br2===2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。
③都能与H2反应生成HX：X2＋H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)。
④都能与水反应：X2＋H2O??HX＋HXO(但2F2＋2H2O===4HF＋O2)。
⑤都能与碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2、I2例外)。
(2)卤素单质性质的递变性
卤素单质性质 F2 Cl2 Br2 I2 规律
颜色 淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 逐渐加深
状态 气体 气体 液体 固体 熔、沸点逐渐升高
氧化性 与氢气化合或与水反应由易到难
①Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；②Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子方程式为Br2＋2I－===2Br－＋I2；③氯、溴、碘单质氧化性强弱顺序是Cl2>Br2>I2
3．卤素及其化合物的特性
氟 ①氧化性最强，F－的还原性最弱；②与H2反应在暗处即爆炸，F2与盐溶液反应时，F2先与H2O反应；③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒
溴 ①Br2易挥发；②CCl4、苯可作Br2的萃取剂；③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡胶塞；④AgBr具有感光性，见光易分解，可用于照相的底板
碘 ①I2遇淀粉变蓝色；②I2加热时易升华；③食用盐中加入KIO3可用于补碘，防止甲状腺肿大；④AgI具有感光性，见光易分解，可用于人工降雨
注意：①F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。
②HX的热稳定性：HF>HCl>HBr>HI，还原性：HF③CaX2中只有CaF2难溶于水，AgX中只有AgF易溶于水。
④I－的还原性很强，能被Fe3＋、HNO3、MnO(H＋)、H2O2、O2、ClO－、ClO等氧化剂氧化。
⑤次卤酸盐或卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F除外)：如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O。
⑥HX中只有HF为弱酸，且酸性HFINCLUDEPICTURE"误点查正.TIF"　请指出下列各说法的错因
(1)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸。
错因：HF的水溶液是弱酸。
(2)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3。
错因：Fe与I2反应生成FeI2。
(3)向无色溶液中滴加CCl4，振荡，静置，通过溶液的颜色判断是否含有I－。
错因：I－不溶于CCl4。
(4)浓H2SO4能干燥HCl，所以浓H2SO4也能干燥HBr、HI。
错因：浓H2SO4能氧化HBr、HI。
(5)碘易升华，可用加热法除去NH4Cl中混有的I2。
错因：NH4Cl受热分解成NH3和HCl，遇冷NH3和HCl又化合成NH4Cl。
(6)能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体一定是Cl2。
错因：能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体不一定是Cl2，氧化性气体如溴蒸气、NO2等均能。
INCLUDEPICTURE"课堂精讲答疑.TIF"
卤素离子的检验方法
1．沉淀法——AgNO3溶液、稀硝酸
未知液观察生成沉淀的颜色。
若生成白色沉淀，表明原溶液中含有Cl－；
若生成淡黄色沉淀，表明原溶液中含有Br－；
若生成黄色沉淀，表明原溶液中含有I－。
注意：①先用稀硝酸酸化，目的是排除CO、SiO等离子的干扰。不能用盐酸酸化，因盐酸会引入Cl－。
②稀硝酸不能排除SO等离子的干扰。在设计实验方案时要具体问题具体分析。
2．萃取法——置换反应
观察有机层溶液的颜色。
有机层呈橙色或橙红色，表明原溶液中含有Br－；
有机层呈浅紫色、紫色或紫红色，表明原溶液中含有I－。
3．淀粉法检验I－——氧化I－
未知液 蓝色溶液，表明有I－。
INCLUDEPICTURE"题组巩固提升.TIF"
角度一　卤素离子的检验
1．下列能够检验出KI中是否含有Br－的实验是(　　)
A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－
B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去
C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－
D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取无色的水层并加入氯水，溶液呈橙色，则含有Br－
答案　D
2．下列叙述中正确的是(　　)
A．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
B．能使湿润的淀粉 KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－
D．溴水中加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色
答案　A
角度二　卤族元素性质递变规律
3．关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是(　　)
A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们热稳定性随核电荷数增大而增强
C．卤素单质的颜色F2、Cl2、Br2、I2逐渐加深
D．X－的还原性依次为：F－＜Cl－＜Br－＜I－，因此式量小的卤素单质可将式量大的卤素从它的盐溶液里置换出来
答案　C
4．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如图装置进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(　　)
① ② ③ ④
A 黄绿色 橙色 蓝色 白色
B 无色 橙色 紫色 白色
C 黄绿色 橙色 蓝色 无色
D 黄绿色 无色 紫色 白色
答案　A
高考真题演练
1．(2022·浙江6月选考)下列说法正确的是(　　)
A．工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁
B．接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
C．浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸
D．“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用
答案　D
解析　工业上通过电解熔融的无水氯化镁制取金属镁，A不正确；接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿只能得到二氧化硫，二氧化硫在接触室经催化氧化才能转化为三氧化硫，B不正确；在常温下铁遇浓硝酸发生钝化，所以可用铁质容器贮运浓硝酸，C不正确；“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用，若两者混用会发生归中反应生成氯气，不仅达不到各自预期的作用效果，还会污染环境，D正确。
2．(2021·广东高考)化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是(　　)
选项 生产活动 化学原理
A 用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜 聚乙烯燃烧生成CO2和H2O
B 利用海水制取溴和镁单质 Br－可被氧化、Mg2＋可被还原
C 利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 氢氟酸可与SiO2反应
D 公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆 钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
答案　A
3．(2021·河北高考)关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是(　　)
A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
答案　B
4．(2021·广东高考节选)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____________________________________
____________________________________________________________。
答案　(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)c→d→b→a→e
(3)HClO　取少量久置氯水，向其中加入过量稀硝酸，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－
5．(2020·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”)。
答案　(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　冷水洗涤
(5)紫　小于
6．(2020·江苏高考)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。
(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式为________________________________；用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用，若在空气中暴露时间过长且见光，将会导致消毒作用减弱，其原因是______________________________________________。
(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为C3N3O3Cl＋H＋＋2H2O===C3H3N3O3＋2HClO
HClO＋2I－＋H＋===I2＋Cl－＋H2O　
I2＋2S2O===S4O＋2I－
准确称取1.1200 g样品，用容量瓶配成250.0 mL溶液；取25.00 mL上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5 min；用0.1000 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
①通过计算判断该样品是否为优质品。(写出计算过程，该样品的有效氯＝
×100%)
②若在检测中加入稀硫酸的量过少，将导致样品的有效氯测定值________(填“偏高”或“偏低”)。
答案　(1)Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
NaClO溶液吸收空气中的CO2后反应产生HClO，HClO见光分解
(2)①n(S2O)＝0.1000 mol·L－1×0.02000 L＝2.000×10－3 mol
根据物质转换和得失电子守恒关系：
C3N3O3Cl～2HClO～2I2～4S2O
得n(Cl)＝0.5n(S2O)＝1.000×10－3 mol
氯元素的质量：
m(Cl)＝1.000×10－3 mol×35.5 g·mol－1＝0.03550 g
该样品的有效氯为×100%≈63.39%
该样品的有效氯大于60%，故该样品为优质品。
②偏低
解析　(2)②如果硫酸的用量过少，则导致反应C3N3O3Cl＋H＋＋2H2O===C3H3N3O3＋2HClO不能充分进行，产生的HClO的量偏低，最终导致实验测得的有效氯含量会偏低。
课时作业
建议用时：40分钟
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．下列说法正确的是(　　)
①氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸　②实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收　③新制氯水的氧化性强于久置氯水　④检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液　⑤除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水
A．① B．③
C．②④ D．③⑤
答案　B
2．(2022·湖南师大附中高三第一次月考)下列说法中不正确的是(　　)
A．Cl2在与金属反应时表现强氧化性
B．任何物质的燃烧必须有O2参与
C．Cl2与H2O反应的离子方程式为Cl2＋H2O??HClO＋H＋＋Cl－
D．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
答案　B
3．下列有关说法正确的是(　　)
A．在饱和氯水中Cl－、NO、Na＋、SO可以大量共存
B．向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡、静置，下层溶液显橙红色说明原溶液中有Br－
C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应
D．SO2通入碘水中，反应的离子方程式为SO2＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋
答案　B
4．(2022·广东省高三四校联考)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．a与d，a与f在酸性情况下反应，均可以得到b
B．加入适量NaHCO3溶液可以增强b溶液的漂白性
C．c可作为一种新型自来水消毒剂
D．工业上利用阴离子交换膜电解饱和e溶液制备烧碱
答案　D
解析　根据价类二维图可知：b、c、d分别为Cl2、ClO2、HClO，a、e、f分别为HCl、NaCl、NaClO3。氯碱工业中使用阳离子交换膜，它可将阴极产生的氢氧化钠和阳极产生的氯气隔离，避免二者发生反应，D错误。
5．下列事实或实验能说明氧化性强弱关系符合Cl2>Br2>I2的是(　　)
①氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI 淀粉溶液中，溶液变蓝　②H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难　③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低　④HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差　⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小
A．①②③ B．①②④
C．①③⑤ D．②④⑤
答案　B
解析　③只能说明Cl2或Br2比I2的氧化性强，无法比较Cl2、Br2之间氧化性的强弱关系；⑤是三者在水中的溶解度大小关系，与其氧化性没有联系。
6．下列关于卤素的叙述正确的是(　　)
①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾　②溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用裂化汽油萃取的方法提纯　③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性　④某溶液与淀粉 KI溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水　⑤氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成　⑥氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂
A．①③④⑤ B．①③
C．②③⑤⑥ D．⑤⑥
答案　D
解析　易被氧化的物质应具有较强还原性，卤素离子中，I－的还原性最强，故卤素的钾盐中，最易被氧化的是碘化钾，①错误；裂化汽油中含有，能与Br2发生加成反应，不能用来萃取溴，②错误；卤化银中除氟化银外均有感光性，③错误；能与淀粉 KI溶液反应出现蓝色现象的，除氯水或溴水外，还可以是碘水等，④错误。
7．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　)
A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强
B．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
C．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强
D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
答案　C
解析　F处可能发生反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，也可能发生反应Br2＋2I－===2Br－＋I2，F处棉花球变蓝色只能说明有碘单质生成，不能说明Br2的氧化性比I2强，C错误。
8．取体积相同的KI、Na2SO3、FeBr2溶液，分别通入足量氯气，当恰好完全反应时，三种溶液消耗氯气的物质的量相同，则KI、Na2SO3、FeBr2溶液的物质的量浓度之比为(　　)
A．2∶1∶2 B．2∶1∶3
C．3∶1∶1 D．6∶3∶2
答案　D
解析　由于三种溶质与足量Cl2反应，1 mol KI→I2失去1 mol e－、1 mol Na2SO3→Na2SO4失去2 mol e－、1 mol FeBr2→Fe3＋和Br2失去3 mol e－，当反应的n(Cl2)相同时，即三种溶质失去相同的电子数。假设均失去1 mol e－，则需要1 mol KI、 mol Na2SO3、 mol FeBr2，则KI、Na2SO3、FeBr2溶液的物质的量浓度之比为1∶∶＝6∶3∶2，D正确。
9．溴化碘的分子式为IBr，它的化学性质活泼，能与大多数金属反应，其与H2O反应的化学方程式为IBr＋H2O===HBr＋HIO。下列叙述中正确的是(　　)
A．溴化碘具有氧化性
B．IBr与水的反应为氧化还原反应
C．把0.1 mol IBr加水配成250 mL溶液，所得溶液中的Br－和I＋浓度均为0.4 mol·L－1
D．HIO能与NaHCO3溶液反应生成CO2
答案　A
10．下列各组物质中，不用其他试剂就能互相鉴别的是(　　)
A．NaCl溶液、盐酸、AgNO3溶液、HNO3
B．NaCl溶液、NaBr溶液、盐酸、AgNO3溶液
C．NaBr溶液、NaI溶液、氯水、苯
D．淀粉溶液、KI溶液、KBr溶液、KCl溶液
答案　C
解析　AgNO3溶液与NaCl溶液、盐酸反应都会生成不溶于稀硝酸的白色AgCl沉淀，A不能互相鉴别；AgNO3溶液与NaCl溶液、盐酸反应都生成白色AgCl沉淀，B不能互相鉴别；氯水是浅黄绿色溶液，氯水分别加入NaBr溶液、NaI溶液后再加入适量苯，苯层分别呈橙红色、紫红色，C可互相鉴别；几种溶液之间不发生反应，D不能互相鉴别。
11．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
答案　C
解析　制取Cl2O需要干燥纯净的氯气，所以装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸，A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正确；装置⑤收集Cl2O，要求温度低于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错误；Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，故装置④与⑤之间不用橡胶管连接，D正确。
12．(2022·泉州市高三质量监测(一))实验室利用如图装置模拟盐酸的生产。下列说法错误的是(　　)
A．装置甲中发生反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
B．装置丙中的产物只有CH3Cl和HCl
C．分离出装置戊中盐酸的最佳方法是分液
D．该实验方案缺少多余氯气的处理装置
答案　B
解析　装置甲是用浓盐酸和MnO2在加热条件下制氯气的装置，A正确；装置丙中Cl2和CH4在光照条件下发生取代反应，还可能生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4，B错误；装置戊中是盐酸和卤代烃的混合物，由于二者互不相溶，故可用分液的方法进行分离，C正确；氯气有毒，在水中的溶解度小，多余的氯气应用尾气处理装置除去，D正确。
二、非选择题
13．(2022·湖北省石首第一中学高三月考)按要求完成下列问题：
(1)漂白粉的有效成分是________，实验室少量钠保存在________________中，白磷保存在______中。(填物质名称)
(2)实验室制取氯气的化学方程式：___________________________________。
(3)新制氯水滴入NaBr溶液反应的主要化学方程式：______________________________。
(4)次氯酸钠溶液显碱性的原因(用离子方程式表示)：____________________________。
答案　(1)次氯酸钙　煤油或石蜡油　水
(2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(3)2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2
(4)ClO－＋H2O??HClO＋OH－
14．某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，完成下列问题。
(1)装置B、E的作用分别为___________________________、____________________________。
(2)装置C、D的作用分别为______________________、____________________。
(3)装置F中AgNO3溶液的作用是__________________________，倒置漏斗的作用是__________________。
(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间加一个装置。你认为该装置加在________与________之间(填装置各部分字母)，装置中应放入_________________________________，作用是______________________________。
答案　(1)证明制备Cl2时有H2O(g)挥发出来，同时吸收H2O(g)　吸收HCl中的Cl2，防止干扰HCl的检验
(2)证明干燥Cl2无漂白性　证明HClO有漂白性
(3)证明制备Cl2时有HCl挥发出来　防止F中的溶液倒吸
(4)E　F　湿润的有色布条(或湿润的淀粉 KI试纸)　检验Cl2是否除尽
解析　(4)甲同学的实验缺陷主要是Cl2有可能未被装置E吸收完全，也进入了AgNO3溶液，对检验HCl造成干扰，为解决这个问题，可在装置E、F之间增加一个检验装置(如试管等)，里面装入湿润的有色布条或湿润的淀粉 KI试纸，以检验Cl2是否除尽。
INCLUDEPICTURE"素养提升题.TIF"
下图是实验室制取氯气并用于制取少量无水氯化铝的装置的仪器。
可供选用的试剂如下：
A．浓H2SO4　B．水　C．饱和食盐水　D．烧碱溶液　E．铝粉　F．二氧化锰　G．浓盐酸　H．无水CaCl2　I．碱石灰
已知：无水氯化铝是白色晶体，露置在空气中极易水解，在178 ℃升华，装有无水氯化铝的试剂瓶露置在空气中会产生大量白雾，氯化铝常作为有机合成和石油工业的催化剂。
回答下列问题：
(1)从上述仪器中选取若干连成一个制备并保存无水AlCl3的装置，用图中各管口标号按先后顺序可连接为：d接e，(　　)接(　　)，(　　)接(　　)，(　　)接(　　)。
(2)填写连接装置中各仪器里应盛放的试剂：
仪器标号 ① ②(上) ②(下) ③ ④ ⑤
试剂标号 G C
(3)设计使用⑤仪器和药品有两个主要作用是________________________和________________________。
(4)装置③④位置能否对换？________(填“能”或“不能”)，理由是____________________________________。
(5)AlCl3露置在空气中生成白雾的化学方程式为____________________________________。
答案　(1)f　g　h　a　b　c
(2)
仪器标号 ① ②(上) ②(下) ③ ④ ⑤
试剂标号 E F A I
(3)防止空气中的水分进入①中　吸收剩余氯气防止污染空气
(4)不能　对换后得不到干燥的氯气
(5)AlCl3＋3H2O===Al(OH)3＋3HCl↑
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