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提升课时6　氯及其化合物的复习提升
学习目标　1.能够从氧化还原角度和价—类二维角度认识氯气及其重要化合物的性质、用途，并能够设计实验验证。2.了解含氯消毒剂的种类、性质与应用。
一、氯及其化合物的转化关系
1.氯元素的“价—类”二维图
“价—类”二维图是一种以物质类别为横坐标，以化合价态为纵坐标的一种二维图，在二维平面内，绘制含有某元素的物质的转化图像，既能体现“元素观”也能体现“分类观”和转化观，进而实现对元素化合物知识的系统化，有助于建立系统的知识体系，明确学习要点，形成化学基本观念。
2.对氯元素“价—类”二维图三点的理解
(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化；
(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化物和还原性。
1.在学习了氯及其化合物的知识后，某学生绘制了如图所示的“价—类”二维图，下列叙述不正确的是(　　)
A.c可以用于自来水的杀菌消毒，f可以用于环境杀菌消毒
B.d不稳定，见光易分解
C.含有146 g a的浓溶液与足量的二氧化锰充分反应可制取71 g b
D.存在a→b→d→a的转化关系
答案　C
解析　由图中氯元素的化合价及物质类别可知，a为HCl、b为Cl2、c为ClO2、d为HClO、e为盐酸盐、f为次氯酸盐，制取氯气的反应为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。A.c为ClO2，f为次氯酸盐，二者均具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒，故A正确；B.d为HClO，次氯酸不稳定，见光分解生成盐酸和氧气，故B正确；C.a为HCl，b为Cl2，浓盐酸与二氧化锰反应的方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，但稀盐酸与二氧化锰不反应，随着反应的进行，浓盐酸浓度降低，反应自动停止，即含有146 g HCl的浓盐酸与足量的二氧化锰充分反应不能制取71 g Cl2，故C错误；D.a为HCl、b为Cl2、d为HClO，浓盐酸与MnO2反应生成Cl2，Cl2与水反应生成HClO，HClO分解生成盐酸，存在a→b→d→a的转化关系，故D正确。
2.“价—类”二维图可以从物质类别、化合价角度认识物质的性质及其转化关系。氯的“价—类”二维图如图所示，其中甲～辛均为含氯元素的物质，下列说法正确的是(　　)
A.乙能使鲜花褪色，说明它具有漂白性
B.丙和辛均为电解质
C.戊既有氧化性又有还原性
D.甲转化为乙需要加入还原剂
答案　C
解析　已知，甲～辛均为含氯元素的物质，根据图中信息，甲为氢化物，Cl的化合价为－1价，则甲为HCl，乙为单质，则乙为Cl2，丙为＋4价的氧化物，则丙为ClO2，丁为＋7价的氧化物，则丁为Cl2O7，戊为＋1价的含氧酸，则戊为HClO，己为＋7价的含氧酸，则己为HClO4，庚为＋1价的正盐，则庚含有ClO－，辛为＋5价的正盐，则辛含有ClO。A.乙为氯气，没有漂白性，能使鲜花褪色，是由于氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，故A错误；B.丙为ClO2，属于非电解质，故B错误；C.戊为＋1价的含氧酸，则戊为HClO，是中间价，则既有氧化性又有还原性，故C正确；D.甲→乙是氯元素化合价升高，需要加入氧化剂实现，故D错误。
3.物质类别和元素化合价是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图为氯及其化合物的“价—类”二维图。下列有关说法错误的是(　　)
A.“价—类”二维图中类别A为单质
B.从元素价态来看，Cl－只具有还原性
C.0.5 mol Cl2溶于水生成HCl和HClO，则溶液中n(Cl－)＋n(ClO－)＋n(HClO)＝1 mol
D.从元素价态来看，HClO既具有氧化性，又具有还原性
答案　C
解析　由于Cl2是单质，则“价—类”二维图中类别A为单质，A正确；Cl－处于氯元素的最低价，只具有还原性，B正确；Cl2溶于水生成HCl和HClO的反应是可逆反应，0.5 mol Cl2溶于水后，由原子守恒可知溶液中n(Cl－)＋n(ClO－)＋n(HClO)＋2n(Cl2)＝1 mol，C错误；HClO中Cl的化合价为＋1价，Cl的化合价既可以升高，也可以降低，故HClO既具有氧化性，又具有还原性，D正确。
二、常见含氯消毒剂的制备与性质
1.氯的含氧酸及其盐
(1)HClO和次氯酸盐的强氧化性表现
①漂白性
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。
漂白液或漂白粉中含有ClO－，在溶液中会与二氧化碳反应生成HClO，故漂白液、漂白粉具有漂白性。
②能氧化还原性离子
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，因此ClO－与I－、Fe2＋、S2－、SO等不论是在酸性还是碱性条件下均不能大量共存。
(2)“84”消毒液
主要成分为NaCl、NaClO，有效成分为NaClO，它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气，其离子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(3)漂白粉
①成分：漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，其中有效成分是Ca(ClO)2。
②化学性质：具有强氧化性。
③漂白原理：在潮湿的空气中能吸收CO2，化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。
④久置失效原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓；2HClO2HCl＋O2↑，必须密封保存。
(4)NaClO2(亚氯酸钠)
①性质：呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO2气体。
②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。
2.二氧化氯
(1)物理性质：是一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水。
(2)制取：Cl2＋2NaClO2===2ClO2＋2NaCl
或：5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O。
(3)化学性质
①不稳定性，ClO2在水中分解：2ClO2＋H2O===HClO2＋HClO3
②与Na2O2或与NaOH、H2O2反应得亚氯酸盐
2ClO2＋Na2O2===2NaClO2＋O2；2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO＋O2＋2H2O
(4)用途：是一种广谱、高效的灭菌剂。
1.如图是制备漂白粉的实验装置，下列说法正确的是(　　)
A.将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2
B.三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
C.冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应
D.锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
答案　C
解析　A.MnO2和浓盐酸反应制备Cl2需加热，故A错误；B.漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，应由Cl2和Ca(OH)2制备，故B错误；C.该反应放热，为避免副反应的发生，需用冰水浴降低温度，故C正确；D.饱和碳酸氢钠溶液会吸收Cl2，且有二氧化碳产生，应用饱和氯化钠溶液吸收Cl2中的HCl，故D错误。
2.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Cl2是氧化产物
B.②中反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
C.上述过程涉及氧化还原反应、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%
答案　D
解析　A项，反应①中Cl元素的化合价由－1价升高为0价，故产物Cl2为氧化产物，正确；B项，反应②为氯气和氢氧化钙反应，反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，正确；C项，题述过程中反应①、②、③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，正确；D项，制备漂粉精过程中，Cl2与Na2CO3反应时，Cl2中的Cl原子没有全部转化为Cl2O，因此Cl的原子利用率不为100%，错误。
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)氯气的性质及应用
1.生活中难免会遇到一些突发事件，我们要善于利用学过的知识，采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏，以下自救得当的是(　　)
A.用沾小苏打水的毛巾捂住口鼻撤退
B.向地势低的地方撤离
C.观察风向，顺风撤离
D.在室内放一盆水
答案　A
解析　小苏打为NaHCO3，其水溶液显碱性，能吸收氯气，故A正确；氯气密度比空气大，应向地势高的地方撤离，故B错误；逆风撤离，才可以脱离氯气笼罩，故C错误；氯气虽然能溶于水，但在水中溶解度较小，故D错误。
2.某同学用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是(　　)
A B
若气球变瘪，证明Cl2可与NaOH溶液反应 证明氯气无漂白作用，氯水有漂白作用
C D
剧烈燃烧，产生大量白烟 证明Cl2可溶于水
答案　A
解析　氯气与氢氧化钠反应，圆底烧瓶中的气体减少，气压降低，气球膨胀，故A错误； 干燥的有色布条不褪色，说明氯气无漂白作用，湿润的布条褪色，说明氯气溶于水得到的氯水具有漂白作用，故B正确； Na在氯气中剧烈燃烧，生成NaCl固体颗粒，产生白烟，故C正确； 氯气和水反应生成HCl、HClO导致试管内压强减小，外界大气压不变，水会进入试管内，故D正确。
3.无水三氯化铁(FeCl3)是一种重要的有机合成催化剂，利用如图装置可制备。
已知：①FeCl3具有强烈的吸水性，能吸收空气中的水分而潮解；②FeCl3在100 ℃左右易升华。
下列说法不正确的是(　　)
A.A中浓硫酸的作用是干燥Cl2
B.B中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为3Cl2＋2Fe2FeCl3
C.实验时可观察到硬质玻璃管中产生蓝色的烟雾，铁粉逐渐减少
D.C中冷水的作用是冷凝FeCl3
答案　C
解析　浓硫酸具有吸水性，在A中浓硫酸的作用是干燥Cl2，A正确；Cl2具有强氧化性，在B中硬质玻璃管内，发生反应的化学方程式：3Cl2＋2Fe2FeCl3，B正确；FeCl3是棕褐色固体物质，因此实验时可观察到硬质玻璃管中产生棕褐色的烟，铁粉逐渐减少，C错误；由于FeCl3在100 ℃左右易升华，因此装置C中冷水的作用是冷凝FeCl3，便于固体物质的收集，D正确。
(二)氯与次氯酸的性质
4.“氯气对水一心一意，水偏弄成三分四离”其中“三分四离”指的是新制氯水中的七种微粒。下列实验现象和结论一致的是(　　)
A.新制氯水使紫色石蕊溶液先变红后褪色，说明有氯气分子和H＋存在
B.向新制氯水中加入饱和NaHCO3溶液，有无色气体产生，说明有HClO存在
C.向新制氯水中加入饱和NaHCO3溶液，有无色气体产生，说明氯气和水反应生成了HCl
D.向新制氯水中加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明氯水中的氯气分子与氢氧化钠直接反应
答案　C
解析　氯气和水反应生成HCl和次氯酸，HCl使紫色石蕊溶液变红，次氯酸具有强氧化性，能够使红色褪去，这不是氯气分子的性质，A错误；HClO的酸性比碳酸的酸性弱，不能与NaHCO3反应生成气体，新制氯水中与NaHCO3反应生成气体的是HCl，B错误；由于酸性：HCl＞H2CO3＞HClO，所以向新制氯水中加入饱和NaHCO3溶液，有无色气体产生，说明氯气和水反应生成了HCl，反应产生的气体是CO2，C正确；新制氯水和NaOH溶液反应，不断消耗原溶液中的HCl和次氯酸，使得氯气分子继续与水反应生成HCl和次氯酸，最终氯水褪为无色，而不是氯气直接与氢氧化钠反应，D错误。
5.利用传感器和信息处理终端对氯水的光照实验进行数据采集与分析得到以下图像，相关说法不正确的是(　　)
A.图一可为光照过程中氯水的pH变化情况
B.图二可为光照过程氯水中氯离子数目的变化情况
C.图三可为光照过程中氯气在瓶中的体积分数
D.氯水应保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中
答案　C
解析　光照会有更多的HCl生成，HCl为强酸，则溶液的pH下降，A选项正确；光照过程中，HClO分解生成HCl，Cl－数目应增多，B选项正确；光照会消耗更多的Cl2，Cl2的数目减少，C选项错误；光照能够使氯水中的HClO分解，因此氯水应保存在配有玻璃塞的棕色瓶中，避免阳光直射，D选项正确。
(三)氯气的实验室制备及应用
6.实验室利用如图所示装置制备氯气，图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是(　　)
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
答案　C
解析　①发生装置正确，②除去HCl应用饱和食盐水，不能用NaOH溶液，③干燥装置中气体应从长管进短管出，④尾气处理要用饱和NaOH溶液，不能用澄清石灰水，则C正确。
7.某化学兴趣小组模拟设计了如下的实验装置(夹持仪器已略去)。下列说法错误的是(　　)
A.当三颈烧瓶中充满黄绿色气体时，把d中的H2O加入三颈烧瓶，发现红色布条颜色褪去
B.干燥管c中无水CaCl2的作用是干燥氯气和除去挥发的HCl，可以用碱石灰代替固体CaCl2
C.拆除装置前，把f中NaOH溶液加入三颈烧瓶中可以消除余氯对环境的影响
D.已知2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，该反应中浓盐酸体现还原性和酸性的个数之比为5∶3
答案　B
解析　氯气和水反应生成次氯酸，有漂白性，则把d中的H2O加入三颈烧瓶后红色布条颜色会褪去，A正确；氯化钙不能除去挥发的HCl，另外碱石灰可以和氯气反应，B错误；氯气可以和氢氧化钠反应，可以用氢氧化钠除去没有反应完的氯气，C正确；根据方程式可知，10个氯化氢做还原剂，6个氯化氢中的氯的化合价没有发生变化，体现酸性，故反应中浓盐酸体现还原性和酸性的个数之比为5∶3，D正确。
(四)氯及其化合物的转化关系
8.“价—类”二维图是一种重要的学习工具，氯的“价—类”二维图如图。下列说法错误的是(　　)
A.a→b需要加氧化剂
B.f→d可以加稀硫酸
C.b和烧碱反应可得e和f
D.c不能用作自来水消毒剂
答案　D
解析　根据图知，a为HCl、b为Cl2、c为ClO2、d为HClO、e为NaCl、f为NaClO、g为NaClO3。A.HCl→Cl2氯元素化合价升高，需要加氧化剂，故A正确；B.NaClO中加稀硫酸可以制得HClO，故B正确；C.Cl2与烧碱反应生成NaCl、NaClO和水，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故C正确；D.ClO2具有强氧化性，能使细菌或病毒变性，可用作自来水消毒剂，故D错误。
9.如图是氯元素的“价—类”二维图，下列有关物质a～e的说法合理的是(　　)
A.干燥的b无漂白性，故不能使有色鲜花褪色
B.气体c可能有强氧化性，且可用向下排空气法收集
C.d的化学式为HClO2，可由ClO2和水通过化合反应得到
D.一定条件下a和e可能发生反应得到b
答案　D
解析　A.b为氯气，干燥氯气无漂白性，次氯酸具有漂白性，但有色鲜花中含水，两者接触可产生次氯酸使其褪色，故A错误；B.c为Cl2O，其中氯元素化合价为＋1，可能有强氧化性，但相对分子质量比空气大，应用向上排空气法收集，故B错误；C.d为HClO2，其中氯元素化合价为＋3，不能由ClO2和水通过化合反应得到，故C错误；D.一定条件下HCl和NaClO3可能发生反应得到Cl2，故D正确。
10.如图是氯元素的“价—类”二维图，下列分析正确的是(　　)
A.已知ClONO2与水发生非氧化还原反应生成两种酸，那么这两种酸均为强酸
B.HClO具有强氧化性，是常见漂白液、消毒液的主要成分
C.工业上常用5NaClO2＋4HCl(稀)===5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O制备ClO2，该反应氧化产物与还原产物之比为4∶5
D.常用于炸药的某种强氧化剂在“价—类”二维图中的位置为(盐，＋5)
答案　D
解析　A.ClONO2中Cl元素化合价为＋1价、N元素化合价为＋5价，ClONO2与水发生非氧化还原反应生成两种酸，这两种酸为HClO、HNO3，HClO为弱酸，故A错误；B.HClO具有强氧化性和漂白性，但HClO不稳定，光照易分解，所以常见漂白液、消毒液的主要成分次氯酸盐而不是HClO，故B错误；C.该反应中Cl元素的化合价由＋3价变为－1价、＋4价，其中有的NaClO2作氧化剂，的NaClO2作还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶4，氧化剂对应的产物是还原产物、还原剂对应的产物是氧化产物，所以氧化产物和还原产物的物质的量之比为4∶1，故C错误；D.高价态的物质具有强氧化性，则常用于炸药的某种强氧化剂在“价—类”二维图中的位置为(盐，＋5)，故D正确。
(五)常见含氯消毒剂及制备
11.漂白粉、“84”消毒液等含氯消毒剂常用于杀灭病毒，下列说法错误的是(　　)
A.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2
B.工业上制“84”消毒液的原理为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
C.工业上制取漂白粉是将Cl2通入石灰乳中
D.洁厕灵(含盐酸)不能与“84”消毒液混用的原因是两种溶液混合时产生的HClO易分解
答案　D
解析　A.氯气与石灰乳反应制备漂白粉，则漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分为Ca(ClO)2，故A正确；B.氯气与NaOH溶液反应制备“84”消毒液，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故B正确；C.将Cl2通入冷的石灰乳中制漂白粉，反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，故C正确；D.洁厕灵主要成分是盐酸、“84”消毒液主要成分是次氯酸钠，二者混合会生成有毒的氯气，所以二者不能混用，故D错误。
12.下列关于氯及其化合物说法正确的是(　　)
A.过量Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应：2HCO＋2OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O＋CO
B.洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
C.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白物中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
D.氯气可以使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气
答案　D
解析　A.过量Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应，生成碳酸钙、碳酸氢钠和水，离子方程式为HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O，故A错误；B.洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液，发生归中反应，产生了有毒的Cl2，故B错误；C.漂白粉在空气中久置变质是因为漂白物中的Ca(ClO)2与空气中的CO2、水反应生成CaCO3和次氯酸，故C错误；D.氯气可以与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白作用，可以使湿润的有色布条褪色，氯气本身没有漂白性，故D正确。
13.为检验某漂白粉是否变质，进行下列探究实验：
实验1：取5 g漂白粉样品于烧杯中，加足量蒸馏水并搅拌，观察到有固体不溶解。
实验2：静置，取少量实验1的上层清液于试管中。放入红色花瓣，观察到花瓣褪色。
实验3：另取5 g漂白粉样品于试管中，滴加浓盐酸，观察到有气体产生。
下列说法错误的是(　　)
A.工业上将氯气通入冷的石灰乳中制得漂白粉
B.实验1和实验2说明该漂白粉已部分变质
C.实验3中产生的气体只有氯气
D.实验3中下列反应的电子转移可表示为
答案　C
解析　A.工业上将氯气通入冷的石灰乳中制得漂白粉，故A正确；B.实验1和实验2说明该漂白粉已部分变质，故B正确；C.实验3中产生的气体有氯气和二氧化碳，故C错误；D.实验3中发生的氧化还原反应为次氯酸钙和浓盐酸反应生成氯气、氯化钙和水，氯元素化合价＋1价和－1价归中到0价，
，故D正确。
14.以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标的图像称为“价—类”二维图。如图是氯元素的部分“价—类”二维图。
回答下列问题：
(1)Cl2呈________色，工业上干燥的Cl2贮存在__________中。
(2)Y的化学式为______________。已知反应：2ClO2＋2NaOH===NaClO2＋NaClO3＋H2O，则 ClO2__________(填“是”或“不是”)酸性氧化物。
(3)Cl2转化成Z和HCl的离子方程式为_______________________________
________________________________________________________________。
(4)实验室制备Cl2的化学方程式为_________________________________
_______________________________________________________________。
(5)除去Cl2中的HCl和水蒸气杂质，依次通过的试剂是________、________。
(6)已知酸性强弱：H2CO3＞HClO＞HCO。向一定量的漂白液中通入少量CO2气体，发生反应的离子方程式为___________________________________
__________________________________________________________________。
答案　(1)黄绿　钢瓶
(2)Cl2O7　不是　(3)Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO
(4)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(5)饱和食盐水　浓硫酸
(6)CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO。
解析　(1)氯气为黄绿色气体，常温下储存在钢瓶中。(2)Y的化学式为Cl2O7，已知反应：2ClO2＋2NaOH===NaClO2＋NaClO3＋H2O，则 ClO2不是酸性氧化物。(3)Cl2转化成Z和HCl的离子方程式为Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO。(4)实验室制备Cl2的原理是固体二氧化锰和浓盐酸加热反应生成，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(5)除去Cl2中的HCl和水蒸气杂质，依次通过的试剂是饱和食盐水、浓硫酸，除去氯气中的HCl、水蒸气。(6)已知酸性强弱：H2CO3＞HClO＞HCO，向一定量的漂白液中通入少量CO2气体，发生反应的离子方程式为CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO。
B级　素养培优练
15.“价—类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.物质a可由H2在b中点燃得到
B.物质b与水反应可以得到d
C.物质d是漂白粉的有效成分
D.可溶性e中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸检验
答案　C
解析　A.a点为HCl，可由H2在Cl2中点燃得到，故A正确；B.b点为Cl2，d点为HClO，b与水反应可得d，故B正确；C.d点为HClO，漂白粉的有效成分是次氯酸钙，故C错误；D.e点对应的阴离子为Cl－，可用硝酸银和稀硝酸检验，故D正确。
16.“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具，如图为氯元素的“价—类”二维图，下列说法不正确的是(　　)
A.A的类别是单质
B.B和C在反应中均只作氧化剂
C.C的钾盐可用于实验室制备O2
D.分子数相同的B和HClO的消毒效率不同(两者做消毒剂时均被还原为Cl－)
答案　B
解析　“价—类”二维图分析可知，A为单质，B为＋4价氧化物，为ClO2，C为＋5价的盐，可以为NaClO3。A.由“价—类”二维图分析可知，A的类别是单质，故A正确；B.B和C中氯元素的化合价处于中间价态，既可以升高，也可以降低，在反应中即可作氧化剂，也可以做还原剂，故B错误；C.C的钾盐为KClO3，KClO3在MnO2做催化剂加热分解生成KCl和氧气，可用于实验室制备O2，故C正确；D.分子数相同的ClO2和HClO做消毒剂，两者做消毒剂时均被还原为Cl－，ClO2～Cl－～5e－，HClO～Cl－～2e－，由电子守恒可知，消毒效率不相同，故D正确。
17.分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。依据物质类别和元素价态可以对物质的性质进行解释和预测。以下为含氯物质的“价—类”二维图，请回答下列问题：
(1)a物质的化学式为________，b属于________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(2)用Cl2O消毒水时，Cl2O还可将水中的Fe2＋转化为Fe3＋，Fe3＋再生成Fe(OH)3胶体，说明Cl2O具有________性，在此水处理过程中生成的Fe(OH)3胶体有________作用。
(3)工业上可以用反应2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2ClO2＋2NaHSO4制备ClO2，用单线桥法标出电子转移的数目和方向。
(4)实验室制取氯气时，下列装置能达到相应实验目的是________。
A.制备Cl2 B.除去Cl2 中的HCl C.收集 Cl2 D.尾气处理
写出实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式：__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(5)阅读资料，回答相关问题。
资料：人们常用“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液的名称源于北京某医院在1984年研制成功的一种高效含氯消毒液。“84”消毒液呈无色或淡黄色，可由Cl2与NaOH溶液反应制得，其主要成分为NaClO、NaCl。
①Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是________________________________
_________________________________________________________________。
②“84”消毒液不能与洁厕灵(含盐酸)混用，混用会产生氯气，写出反应的离子方程式：_____________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案　(1)HCl　酸性　(2)氧化　吸附
(3)
(4)B　MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(5)①2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O
②ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2＋H2O
解析　(1)a是氯元素的氢化物，a物质的化学式为HCl；b是氯元素＋7价氧化物，b是Cl2O7，属于酸性氧化物。(2)用Cl2O消毒水时，Cl2O还可将水中的Fe2＋转化为Fe3＋，铁元素化合价升高发生氧化反应，说明Cl2O具有氧化性，Fe3＋再生成Fe(OH)3胶体，生成的Fe(OH)3胶体吸附水中的杂质。(3)2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2ClO2＋2NaHSO4反应，NaClO3中Cl元素化合价由＋5降低为＋4、SO2中S元素化合价由＋4升高为＋6，用单线桥法标出电子转移的数目和方向为
。(4)A.二氧化锰和浓盐酸反应需要加热，故不选A；B.用饱和食盐水除氯气中的氯化氢、用浓硫酸干燥氯气，故选B；C.用向上排空气法收集氯气，该装置没有出气口，故不选C；D.氢氧化钙溶液的浓度小，吸收氯气的量少，应该用氢氧化钠溶液吸收氯气，故不选D；选B。二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气、氯化锰、水，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(5)①Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，反应的化学方程式是2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O。②“84”消毒液与洁厕灵混用，盐酸和次氯酸钠反应生成氯化钠、氯气、水，反应的离子方程式为ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2＋H2O。
18.Ⅰ.元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型工具，也是发展证据推理与模型认知这一科学核心素养的重要途径。如图为氯元素的“价—类”二维图，回答下列问题：
(1)实验室常用的制取Cl2的离子方程式为_________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(2)写出Cl2与Fe在加热条件反应的化学方程式：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
Ⅱ.ClO2又称百毒净，易溶于水，可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白。用如图所示装置(部分夹持装置和加热装置省略)制备并探究的某些性质。A装置中发生反应的化学方程式为2NaClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O。
回答下列问题：
(3)关闭弹簧夹②，打开弹簧夹①③，通空气一段时间后，ClO2与装置C中物质反应生成了NaClO2、水和某种气体，写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________________
_________________________________________________________________，
该反应体现了H2O2的________性。若关闭弹簧夹③，打开弹簧夹②，B中可观察到的现象为______________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)D装置的作用是__________________________________________________。
答案　(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)2Fe＋3Cl22FeCl3
(3)2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2＋2H2O　还原　红色布条褪色
(4)尾气处理并防止倒吸
解析　A装置由过量浓硫酸、草酸和NaClO3反应生成ClO2、硫酸钠、二氧化碳和水，反应为2NaClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O，关闭止水夹②，打开止水夹①③，通空气一段时间，ClO2与NaOH和H2O2在C中反应：2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2＋2H2O，控制温度38 ℃～60 ℃下进行减压蒸发结晶可得晶体NaClO2，关闭止水夹③，打开止水夹②，ClO2有强氧化性，使B中红色布条褪色，用D中NaOH溶液吸收尾气。(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水，二氧化锰、氯气、水在离子反应中应保留化学式，离子反应方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)Cl2与Fe在加热条件反应生成氯化铁，方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3。(3)关闭止水夹②，打开止水夹①③，通空气一段时间后，装置C中生成了NaClO2和气体，2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2＋2H2O，该反应中体现了H2O2的还原性，若关闭止水夹③，打开止水夹②，ClO2有强氧化性，使B中红色布条褪色。(4)根据分析可知，D中的NaOH溶液吸收尾气并防止倒吸。
19.某实验小组制取“84”消毒液(主要成分为NaClO)并探究其性质。
[查阅资料]①常温下：16HCl(浓)＋2KMnO4===2MnCl2＋8H2O＋2KCl＋5Cl2↑；②苯为有机物，密度比水小且不溶于水；③氯、溴、碘的单质均易溶于有机溶剂。
Ⅰ.制取NaClO的装置如图1所示(夹持装置略)：
(1)仪器a的名称为________________。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为_______________________________
____________________________________________________________。
(3)上述装置存在一个缺陷，会导致“84”消毒液的产率降低，改进的方法是_________________________________________________________________。
Ⅱ.探究“84”消毒液的性质：
(4)为验证“84”消毒液的某些性质，实验小组设计图2实验方案。观察到试管1中溶液不褪色；试管2中溶液变蓝，短时间内无明显现象；试管3中溶液先变蓝，通入CO2后，溶液快速褪色。
①试管1的作用是__________________________________________________。
②由试管2、3的现象可得到的结论是___________________________________________________________________。
③若将试管3中通入的CO2换成盐酸也可达到相同的效果，且速度更快，但有可能产生Cl2而带来不良的实验后果，试写出产生Cl2的化学方程式：____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
答案　(1)分液漏斗　(2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O　(3)在A、B之间安装一个装有饱和食盐水的洗气瓶
(4)①作对比实验　②NaClO溶液呈碱性且能与酸反应，生成的HClO具有漂白性　③NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O
解析　(2)装置B中发生反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(3)Cl2中混有的HCl，也会消耗NaOH，从而导致“84”消毒液的产率降低，所以应在A、B间安装除去Cl2中HCl的装置，改进的方法是在A、B之间安装一个装有饱和食盐水的洗气瓶。(4)①试管1中只加入蒸馏水，是便于与试管2、3中反应作对比，表明不是水的作用。②试管2中溶液变蓝，短时间内无明显现象，表明“84”消毒液显碱性，但氧化性较弱；试管3中溶液先变蓝，通入CO2后，溶液快速褪色，表明反应生成的HClO具有漂白性，从而得到的结论是NaClO溶液呈碱性且能与酸反应，生成的HClO具有漂白性。提升课时6　氯及其化合物的复习提升
学习目标　1.能够从氧化还原角度和价—类二维角度认识氯气及其重要化合物的性质、用途,并能够设计实验验证。2.了解含氯消毒剂的种类、性质与应用。
一、氯及其化合物的转化关系
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.氯元素的“价—类”二维图
“价—类”二维图是一种以物质类别为横坐标,以化合价态为纵坐标的一种二维图,在二维平面内,绘制含有某元素的物质的转化图像,既能体现“元素观”也能体现“分类观”和转化观,进而实现对元素化合物知识的系统化,有助于建立系统的知识体系,明确学习要点,形成化学基本观念。
2.对氯元素“价—类”二维图三点的理解
(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化;
(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化,主要体现物质的氧化性或还原性。
(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化,主要体现物质的氧化物和还原性。
1.在学习了氯及其化合物的知识后,某学生绘制了如图所示的“价—类”二维图,下列叙述不正确的是 (　　)
A.c可以用于自来水的杀菌消毒,f可以用于环境杀菌消毒
B.d不稳定,见光易分解
C.含有146 g a的浓溶液与足量的二氧化锰充分反应可制取71 g b
D.存在a→b→d→a的转化关系
2.“价—类”二维图可以从物质类别、化合价角度认识物质的性质及其转化关系。氯的“价—类”二维图如图所示,其中甲~辛均为含氯元素的物质,下列说法正确的是 (　　)
A.乙能使鲜花褪色,说明它具有漂白性
B.丙和辛均为电解质
C.戊既有氧化性又有还原性
D.甲转化为乙需要加入还原剂
3.物质类别和元素化合价是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图为氯及其化合物的“价—类”二维图。下列有关说法错误的是 (　　)
A.“价—类”二维图中类别A为单质
B.从元素价态来看,Cl-只具有还原性
C.0.5 mol Cl2溶于水生成HCl和HClO,则溶液中n(Cl-)+n(ClO-)+n(HClO)=1 mol
D.从元素价态来看,HClO既具有氧化性,又具有还原性
二、常见含氯消毒剂的制备与性质
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.氯的含氧酸及其盐
(1)HClO和次氯酸盐的强氧化性表现
①漂白性
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。
漂白液或漂白粉中含有ClO-,在溶液中会与二氧化碳反应生成HClO,故漂白液、漂白粉具有漂白性。
②能氧化还原性离子
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,因此ClO-与I-、Fe2+、S2-、S等不论是在酸性还是碱性条件下均不能大量共存。
(2)“84”消毒液
主要成分为NaCl、NaClO,有效成分为NaClO,它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气,其离子方程式是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(3)漂白粉
①成分:漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,其中有效成分是Ca(ClO)2。
②化学性质:具有强氧化性。
③漂白原理:在潮湿的空气中能吸收CO2,化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓。
④久置失效原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓;2HClO2HCl+O2↑,必须密封保存。
(4)NaClO2(亚氯酸钠)
①性质:呈碱性,是一种强氧化剂,遇酸放出ClO2气体。
②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。
2.二氧化氯
(1)物理性质:是一种黄绿色到橙黄色的气体,极易溶于水。
(2)制取:Cl2+2NaClO2===2ClO2+2NaCl
或:5NaClO2+4HCl===4ClO2↑+5NaCl+2H2O。
(3)化学性质
①不稳定性,ClO2在水中分解:2ClO2+H2O===HClO2+HClO3
②与Na2O2或与NaOH、H2O2反应得亚氯酸盐
2ClO2+Na2O2===2NaClO2+O2;2ClO2+H2O2+2OH-===2Cl+O2+2H2O
(4)用途:是一种广谱、高效的灭菌剂。
1.如图是制备漂白粉的实验装置,下列说法正确的是 (　　)
A.将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2
B.三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
C.冰水浴的作用是降低反应温度,防止发生副反应
D.锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
2.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Cl2是氧化产物
B.②中反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
C.上述过程涉及氧化还原反应、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%
:课后完成　第二章　提升课时6(共70张PPT)
第二节　氯及其化合物
第二章　海水中的重要元素——钠和氯
提升课时 　氯及其化合物的复习提升
6
1.能够从氧化还原角度和价—类二维角度认识氯气及其重要化合物的性质、用途，并能够设计实验验证。2.了解含氯消毒剂的种类、性质与应用。
学习目标
一、氯及其化合物的转化关系
二、常见含氯消毒剂的制备与性质
目
录
CONTENTS
课后巩固训练
一、氯及其化合物的转化关系
对点训练
1.氯元素的“价—类”二维图
“价—类”二维图是一种以物质类别为横坐标，以化合价态为纵坐标的一种二维图，在二维平面内，绘制含有某元素的物质的转化图像，既能体现“元素观”也能体现“分类观”和转化观，进而实现对元素化合物知识的系统化，有助于建立系统的知识体系，明确学习要点，形成化学基本观念。
2.对氯元素“价—类”二维图三点的理解
(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化；
(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化物和还原性。
1.在学习了氯及其化合物的知识后，某学生绘制了如图所示的“价—类”二维图，下列叙述不正确的是(　　)
A.c可以用于自来水的杀菌消毒，f可以用于环境杀菌消毒
B.d不稳定，见光易分解
C.含有146 g a的浓溶液与足量的二氧化锰充分反应可制取71 g b
D.存在a→b→d→a的转化关系
C
2.“价—类”二维图可以从物质类别、化合价角度认识物质的性质及其转化关系。氯的“价—类”二维图如图所示，其中甲～辛均为含氯元素的物质，下列说法正确的是(　　)
A.乙能使鲜花褪色，说明它具有漂白性
B.丙和辛均为电解质
C.戊既有氧化性又有还原性
D.甲转化为乙需要加入还原剂
C
3.物质类别和元素化合价是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图为氯及其化合物的“价—类”二维图。下列有关说法错误的是(　　)
A.“价—类”二维图中类别A为单质
B.从元素价态来看，Cl－只具有还原性
C.0.5 mol Cl2溶于水生成HCl和HClO，
则溶液中n(Cl－)＋n(ClO－)＋n(HClO)＝1 mol
D.从元素价态来看，HClO既具有氧化性，
又具有还原性
C
解析　由于Cl2是单质，则“价—类”二维图中类别A为单质，A正确；Cl－处于氯元素的最低价，只具有还原性，B正确；Cl2溶于水生成HCl和HClO的反应是可逆反应，0.5 mol Cl2溶于水后，由原子守恒可知溶液中n(Cl－)＋n(ClO－)＋n(HClO)＋2n(Cl2)＝1 mol，C错误；HClO中Cl的化合价为＋1价，Cl的化合价既可以升高，也可以降低，故HClO既具有氧化性，又具有还原性，D正确。
二、常见含氯消毒剂的制备与性质
对点训练
1.氯的含氧酸及其盐
(4)NaClO2(亚氯酸钠)
①性质：呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO2气体。
②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。
2.二氧化氯
1.如图是制备漂白粉的实验装置，下列说法正确的是(　　)
A.将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2
B.三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2＋
2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
C.冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应
D.锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
C
解析　A.MnO2和浓盐酸反应制备Cl2需加热，故A错误；B.漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，应由Cl2和Ca(OH)2制备，故B错误；C.该反应放热，为避免副反应的发生，需用冰水浴降低温度，故C正确；D.饱和碳酸氢钠溶液会吸收Cl2，且有二氧化碳产生，应用饱和氯化钠溶液吸收Cl2中的HCl，故D错误。
2.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Cl2是氧化产物
B.②中反应的化学方程式为
2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
C.上述过程涉及氧化还原反应、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%
D
解析　A项，反应①中Cl元素的化合价由－1价升高为0价，故产物Cl2为氧化产物，正确；B项，反应②为氯气和氢氧化钙反应，反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，正确；C项，题述过程中反应①、②、③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，正确；D项，制备漂粉精过程中，Cl2与Na2CO3反应时，Cl2中的Cl原子没有全部转化为Cl2O，因此Cl的原子利用率不为100%，错误。
课后巩固训练
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)氯气的性质及应用
1.生活中难免会遇到一些突发事件，我们要善于利用学过的知识，采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏，以下自救得当的是(　　)
A.用沾小苏打水的毛巾捂住口鼻撤退 B.向地势低的地方撤离
C.观察风向，顺风撤离 D.在室内放一盆水
A
解析　小苏打为NaHCO3，其水溶液显碱性，能吸收氯气，故A正确；氯气密度比空气大，应向地势高的地方撤离，故B错误；逆风撤离，才可以脱离氯气笼罩，故C错误；氯气虽然能溶于水，但在水中溶解度较小，故D错误。
2.某同学用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是(　　)
A
A B C D
若气球变瘪，证明Cl2可与NaOH溶液反应 证明氯气无漂白作用，氯水有漂白作用 剧烈燃烧，产生大量白烟 证明Cl2可溶于水
解析　氯气与氢氧化钠反应，圆底烧瓶中的气体减少，气压降低，气球膨胀，故A错误； 干燥的有色布条不褪色，说明氯气无漂白作用，湿润的布条褪色，说明氯气溶于水得到的氯水具有漂白作用，故B正确； Na在氯气中剧烈燃烧，生成NaCl固体颗粒，产生白烟，故C正确； 氯气和水反应生成HCl、HClO导致试管内压强减小，外界大气压不变，水会进入试管内，故D正确。
3.无水三氯化铁(FeCl3)是一种重要的有机合成催化剂，利用如图装置可制备。
C
C
解析　氯气和水反应生成HCl和次氯酸，HCl使紫色石蕊溶液变红，次氯酸具有强氧化性，能够使红色褪去，这不是氯气分子的性质，A错误；HClO的酸性比碳酸的酸性弱，不能与NaHCO3反应生成气体，新制氯水中与NaHCO3反应生成气体的是HCl，B错误；由于酸性：HCl＞H2CO3＞HClO，所以向新制氯水中加入饱和NaHCO3溶液，有无色气体产生，说明氯气和水反应生成了HCl，反应产生的气体是CO2，C正确；新制氯水和NaOH溶液反应，不断消耗原溶液中的HCl和次氯酸，使得氯气分子继续与水反应生成HCl和次氯酸，最终氯水褪为无色，而不是氯气直接与氢氧化钠反应，D错误。
5.利用传感器和信息处理终端对氯水的光照实验进行数据采集与分析得到以下图像，相关说法不正确的是(　　)
A.图一可为光照过程中氯水的pH变化情况
B.图二可为光照过程氯水中氯离子数目的变化情况
C.图三可为光照过程中氯气在瓶中的体积分数
D.氯水应保存在配有玻璃塞的棕色细口瓶中
C
解析　光照会有更多的HCl生成，HCl为强酸，则溶液的pH下降，A选项正确；光照过程中，HClO分解生成HCl，Cl－数目应增多，B选项正确；光照会消耗更多的Cl2，Cl2的数目减少，C选项错误；光照能够使氯水中的HClO分解，因此氯水应保存在配有玻璃塞的棕色瓶中，避免阳光直射，D选项正确。
(三)氯气的实验室制备及应用
6.实验室利用如图所示装置制备氯气，图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是(　　)
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
解析　①发生装置正确，②除去HCl应用饱和食盐水，不能用NaOH溶液，③干燥装置中气体应从长管进短管出，④尾气处理要用饱和NaOH溶液，不能用澄清石灰水，则C正确。
C
7.某化学兴趣小组模拟设计了如下的实验装置(夹持仪器已略去)。下列说法错误的是(　　)
A.当三颈烧瓶中充满黄绿色气体时，把d中的
H2O加入三颈烧瓶，发现红色布条颜色褪去
B.干燥管c中无水CaCl2的作用是干燥氯气和除去挥发的HCl，可以用碱石灰代替固体CaCl2
C.拆除装置前，把f中NaOH溶液加入三颈烧瓶中可以消除余氯对环境的影响
D.已知2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，该反应中浓盐酸体现还原性和酸性的个数之比为5∶3
B
解析　氯气和水反应生成次氯酸，有漂白性，则把d中的H2O加入三颈烧瓶后红色布条颜色会褪去，A正确；氯化钙不能除去挥发的HCl，另外碱石灰可以和氯气反应，B错误；氯气可以和氢氧化钠反应，可以用氢氧化钠除去没有反应完的氯气，C正确；根据方程式可知，10个氯化氢做还原剂，6个氯化氢中的氯的化合价没有发生变化，体现酸性，故反应中浓盐酸体现还原性和酸性的个数之比为5∶3，D正确。
(四)氯及其化合物的转化关系
8.“价—类”二维图是一种重要的学习工具，氯的“价—类”二维图如图。下列说法错误的是(　　)
A.a→b需要加氧化剂
B.f→d可以加稀硫酸
C.b和烧碱反应可得e和f
D.c不能用作自来水消毒剂
D
解析　根据图知，a为HCl、b为Cl2、c为ClO2、d为HClO、e为NaCl、f为NaClO、g为NaClO3。A.HCl→Cl2氯元素化合价升高，需要加氧化剂，故A正确；B.NaClO中加稀硫酸可以制得HClO，故B正确；C.Cl2与烧碱反应生成NaCl、NaClO和水，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故C正确；D.ClO2具有强氧化性，能使细菌或病毒变性，可用作自来水消毒剂，故D错误。
9.如图是氯元素的“价—类”二维图，下列有关物质a～e的说法合理的是(　　)
A.干燥的b无漂白性，故不能使有色鲜花褪色
B.气体c可能有强氧化性，且可用向下排空气法收集
C.d的化学式为HClO2，可由ClO2和水通过化合反应
得到
D.一定条件下a和e可能发生反应得到b
D
解析　A.b为氯气，干燥氯气无漂白性，次氯酸具有漂白性，但有色鲜花中含水，两者接触可产生次氯酸使其褪色，故A错误；B.c为Cl2O，其中氯元素化合价为＋1，可能有强氧化性，但相对分子质量比空气大，应用向上排空气法收集，故B错误；C.d为HClO2，其中氯元素化合价为＋3，不能由ClO2和水通过化合反应得到，故C错误；D.一定条件下HCl和NaClO3可能发生反应得到Cl2，故D正确。
10.如图是氯元素的“价—类”二维图，下列分析正确的是(　　)
A.已知ClONO2与水发生非氧化还原反应生
成两种酸，那么这两种酸均为强酸
B.HClO具有强氧化性，是常见漂白液、消毒
液的主要成分
C.工业上常用5NaClO2＋4HCl(稀)===5NaCl＋
4ClO2↑＋2H2O制备ClO2，该反应氧化产物与还原产物之比为4∶5
D.常用于炸药的某种强氧化剂在“价—类”二维图中的位置为(盐，＋5)
D
(五)常见含氯消毒剂及制备
11.漂白粉、“84”消毒液等含氯消毒剂常用于杀灭病毒，下列说法错误的是(　　)
A.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2
B.工业上制“84”消毒液的原理为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
C.工业上制取漂白粉是将Cl2通入石灰乳中
D.洁厕灵(含盐酸)不能与“84”消毒液混用的原因是两种溶液混合时产生的HClO易分解
D
解析　A.氯气与石灰乳反应制备漂白粉，则漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分为Ca(ClO)2，故A正确；B.氯气与NaOH溶液反应制备“84”消毒液，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故B正确；C.将Cl2通入冷的石灰乳中制漂白粉，反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，故C正确；D.洁厕灵主要成分是盐酸、“84”消毒液主要成分是次氯酸钠，二者混合会生成有毒的氯气，所以二者不能混用，故D错误。
D
13.为检验某漂白粉是否变质，进行下列探究实验：
实验1：取5 g漂白粉样品于烧杯中，加足量蒸馏水并搅拌，观察到有固体不溶解。
实验2：静置，取少量实验1的上层清液于试管中。放入红色花瓣，观察到花瓣褪色。
实验3：另取5 g漂白粉样品于试管中，滴加浓盐酸，观察到有气体产生。
下列说法错误的是(　　)
A.工业上将氯气通入冷的石灰乳中制得漂白粉
B.实验1和实验2说明该漂白粉已部分变质
C.实验3中产生的气体只有氯气
D.实验3中下列反应的电子转移可表示为
C
14.以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标的图像称为“价—类”二维图。如图是氯元素的部分“价—类”二维图。
回答下列问题：
(1)Cl2呈________色，工业上干燥的Cl2贮存在
__________中。
(2)Y的化学式为______________。已知反应：
2ClO2＋2NaOH===NaClO2＋NaClO3＋H2O，则 ClO2__________(填“是”或“不是”)酸性氧化物。
黄绿
钢瓶
Cl2O7
不是
(3)Cl2转化成Z和HCl的离子方程式为_______________________________。
(4)实验室制备Cl2的化学方程式为_______________________________________。
(5)除去Cl2中的HCl和水蒸气杂质，依次通过的试剂是___________、_______。
饱和食盐水
浓硫酸
B级　素养培优练
15.“价—类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.物质a可由H2在b中点燃得到
B.物质b与水反应可以得到d
C.物质d是漂白粉的有效成分
D.可溶性e中的阴离子可用AgNO3溶液和稀硝酸检验
C
解析　A.a点为HCl，可由H2在Cl2中点燃得到，故A正确；B.b点为Cl2，d点为HClO，b与水反应可得d，故B正确；C.d点为HClO，漂白粉的有效成分是次氯酸钙，故C错误；D.e点对应的阴离子为Cl－，可用硝酸银和稀硝酸检验，故D正确。
16.“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具，如图为氯元素的“价—类”二维图，下列说法不正确的是(　　)
A.A的类别是单质
B.B和C在反应中均只作氧化剂
C.C的钾盐可用于实验室制备O2
D.分子数相同的B和HClO的消毒效率不同(两者做消毒剂时均被还原为Cl－)
B
解析　“价—类”二维图分析可知，A为单质，B为＋4价氧化物，为ClO2，C为＋5价的盐，可以为NaClO3。A.由“价—类”二维图分析可知，A的类别是单质，故A正确；B.B和C中氯元素的化合价处于中间价态，既可以升高，也可以降低，在反应中即可作氧化剂，也可以做还原剂，故B错误；C.C的钾盐为KClO3，KClO3在MnO2做催化剂加热分解生成KCl和氧气，可用于实验室制备O2，故C正确；D.分子数相同的ClO2和HClO做消毒剂，两者做消毒剂时均被还原为Cl－，ClO2～Cl－～5e－，HClO～Cl－～2e－，由电子守恒可知，消毒效率不相同，故D正确。
17.分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。依据物质类别和元素价态可以对物质的性质进行解释和预测。以下为含氯物质的“价—类”二维图，请回答下列问题：
(1)a物质的化学式为________，b属于________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(2)用Cl2O消毒水时，Cl2O还可将水中的Fe2＋转化为Fe3＋，Fe3＋再生成Fe(OH)3胶体，说明Cl2O具有________性，在此水处理过程中生成的Fe(OH)3胶体有________作用。
(3)工业上可以用反应2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2ClO2＋2NaHSO4制备ClO2，用单线桥法标出电子转移的数目和方向。
HCl
酸性
氧化
吸附
(4)实验室制取氯气时，下列装置能达到相应实验目的是________。
A.制备Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.尾气处理
写出实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式：__________________________________________________________________。
B
(5)阅读资料，回答相关问题。
资料：人们常用“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液的名称源于北京某医院在1984年研制成功的一种高效含氯消毒液。“84”消毒液呈无色或淡黄色，可由Cl2与NaOH溶液反应制得，其主要成分为NaClO、NaCl。
①Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是__________________________________。
②“84”消毒液不能与洁厕灵(含盐酸)混用，混用会产生氯气，写出反应的离子方程式：__________________________________________________________。
2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2＋H2O
解析　(5)①Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，反应的化学方程式是2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O。②“84”消毒液与洁厕灵混用，盐酸和次氯酸钠反应生成氯化钠、氯气、水，反应的离子方程式为ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2＋H2O。
18.Ⅰ.元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型工具，也是发展证据推理与模型认知这一科学核心素养的重要途径。如图为氯元素的“价—类”二维图，回答下列问题：
(1)实验室常用的制取Cl2的离子方程式为_________________________________________________________________。
(2)写出Cl2与Fe在加热条件反应的化学方程式：
_________________________________________________________________。
回答下列问题：
(3)关闭弹簧夹②，打开弹簧夹①③，通空气一段时间后，ClO2与装置C中物质反应生成了NaClO2、水和某种气体，写出该反应的化学方程式：___________________________________________________________________，
该反应体现了H2O2的________性。若关闭弹簧夹③，打开弹簧夹②，B中可观察到的现象为_______________________。
(4)D装置的作用是__________________________________________________。
2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2＋2H2O
还原
红色布条褪色
尾气处理并防止倒吸
解析　(3)关闭止水夹②，打开止水夹①③，通空气一段时间后，装置C中生成了NaClO2和气体，2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2＋2H2O，该反应中体现了H2O2的还原性，若关闭止水夹③，打开止水夹②，ClO2有强氧化性，使B中红色布条褪色。(4)根据分析可知，D中的NaOH溶液吸收尾气并防止倒吸。
19.某实验小组制取“84”消毒液(主要成分为NaClO)并探究其性质。
[查阅资料]①常温下：16HCl(浓)＋2KMnO4===2MnCl2＋8H2O＋2KCl＋5Cl2↑；②苯为有机物，密度比水小且不溶于水；③氯、溴、碘的单质均易溶于有机溶剂。
Ⅰ.制取NaClO的装置如图1所示(夹持装置略)：
(1)仪器a的名称为________________。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为_____________________________________。
(3)上述装置存在一个缺陷，会导致“84”消毒液的产率降低，改进的方法是_________________________________________________________________。
分液漏斗
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
在A、B之间安装一个装有饱和食盐水的洗气瓶
解析　(2)装置B中发生反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(3)Cl2中混有的HCl，也会消耗NaOH，从而导致“84”消毒液的产率降低，所以应在A、B间安装除去Cl2中HCl的装置，改进的方法是在A、B之间安装一个装有饱和食盐水的洗气瓶。
Ⅱ.探究“84”消毒液的性质：
(4)为验证“84”消毒液的某些性质，实验小组设计图2实验方案。观察到试管1中溶液不褪色；试管2中溶液变蓝，短时间内无明显现象；试管3中溶液先变蓝，通入CO2后，溶液快速褪色。
①试管1的作用是__________________________________________________。
②由试管2、3的现象可得到的结论是___________________________________________________________________。
③若将试管3中通入的CO2换成盐酸也可达到相同的效果，且速度更快，但有可能产生Cl2而带来不良的实验后果，试写出产生Cl2的化学方程式：__________________________________________________________。
作对比实验
NaClO溶液呈碱性且能与酸反应，生成的HClO具有漂白性
NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O
解析　(4)①试管1中只加入蒸馏水，是便于与试管2、3中反应作对比，表明不是水的作用。②试管2中溶液变蓝，短时间内无明显现象，表明“84”消毒液显碱性，但氧化性较弱；试管3中溶液先变蓝，通入CO2后，溶液快速褪色，表明反应生成的HClO具有漂白性，从而得到的结论是NaClO溶液呈碱性且能与酸反应，生成的HClO具有漂白性。

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