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【热点题型】16 氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐
氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐是近几年高考实验探究热考题型，通过对含氯化合物的性质探究，能培养学生变化观念的关键能力。
一、氯的常见氧化物的性质
1．一氧化二氯
（1）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
（2）外观与性状： 黄棕色气体，有刺激性气味。
（3）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
（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）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。
二、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
（1）酸性：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO
（2）氧化性：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4
三、氯的含氧酸盐
1．NaClO (次氯酸钠)
（1）性质：固体次氯酸钠为白色粉末．极不稳定工业用次氯酸钠溶液为淡黄色液体，具有类似氯气气味。溶于水，有强氧化性。水溶液碱性，并缓慢分解为NaCI、NaCIO，受热受光快速分解，受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气，具有腐蚀性。贮存时，应置于阴凉、干燥、避光处，远离火种、热源，防止阳光直射．应与还原剂、易燃或可燃物、酸类、碱类等分开存放。
（2）用途：次氯酸钠为高效、快速、广谱消毒剂，常用于畜禽用具、畜禽舍及环次氯酸钠溶液0. 01010—o．02%水溶液用于畜禽用具、器械的浸泡消毒，消毒时间为5—10分钟。
2．NaClO2(亚氯酸钠)
（1）性质：黄绿色液体，呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO2气体。
（2）用途：是一种高效氧化剂漂白剂。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。
3．氯酸钾(KClO3)
（1）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。
（2）用途：可用作制造炸药，也可用来制造火柴、烟火。
【典例精析】
常温下二氧化氯(ClO2)为黄绿色气体，其熔点为-59.5℃，沸点为11.0℃，极易溶于水，不与水反应，主要用于纸浆、纤维、小麦面粉和淀粉的漂白，油脂、蜂蜡等的精制和漂白。温度过高，二氧化氯的水溶液可能会爆炸。某研究性学习小组拟用如图所示装置(加热和夹持装置均省略)制取并收集ClO2。
(1)仪器a的名称为____。实验时需要加热至60～80℃之间反应，较为适宜的加热方式为____。
(2)在仪器a中先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4)，然后再加入足量稀硫酸，加热，反应生成ClO2、CO2和一种硫酸盐，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____。反应开始后，可以观察到仪器a内的现象是____。
(3)装置B的作用是_____。
(4)装置D中的NaOH溶液吸收尾气中的ClO2，生成物质的量之比为1：1的两种盐，一种为NaClO3，写出该反应的离子方程式：____。
(5)ClO2很不稳定，需随用随制。上述实验的产物用水吸收可得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：量取ClO2溶液10mL，稀释成100mL试样，量取V1mL试样加入锥形瓶中；
步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量KI晶体，振荡后，静置片刻；
步骤3：加入指示剂淀粉溶液，用cmol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。
已知：①2ClO2+8H++10I-=5I2+2Cl-+4H2O
②2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
原ClO2溶液的浓度为____g·L-1(用含V1、V2、c的代数式表示)。
(6)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。如图所示，阴极发生的电极反应方程式为____。
【专题精练】
1．新冠肺炎对生产生活带来了巨大冲击。医用酒精、含的消毒液可用于个人与环境消毒，但含的消毒液与医用酒精不可混用，混用会产生有毒气体，发生的主要反应为：①，②……(后续反应略)。下列关于、及反应①的说法不正确的是
A．与水任意比互溶，主要是由于能与水形成分子间氢键
B．医用酒精能使蛋白质变性从而达到杀菌消毒的目的
C．反应①中每消耗转移
D．向溶液中通入氯气可以生成
2．高氯酸钾是一种强氧化剂，易溶于水.以氯化钠为原料制备高氯酸钾的一种流程如图：
下列说法错误的是
A．“电解”生成气体的主要成分为H2
B．“高温分解”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1
C．本实验条件下，KClO4在水中的溶解度比NaClO4小
D．母液经分离、提纯可制得食盐
3．溶液是常用的杀菌消毒剂，制备时需控制温度，使用时需现配现用。下列反应的离子方程式正确的是
A．与溶液在较低温度下反应生成：
B．若温度偏高，与溶液反应可生成：
C．溶液与空气中反应可生成：
D．在水中见光分解：
4．“84”消毒液和“洁厕灵”混用时，因易发生反应引起中毒，若反应为：Na35ClO+2H37Cl=NaCl+Cl2↑+H2O。下列说法正确的是［设NA为阿伏加德罗常数的值，已知：K(HClO)=3.0×10-8，Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11]
A．理论上，上述反应生成的1 mol Cl2含有的中子数为40 NA
B．“84”消毒液在空气中会发生反应：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
C．理论上，上述反应每转移NA个电子，氧化剂比还原剂少2g
D．为提高氯水中HClO的浓度，可加过量K2CO3固体
5．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。下列说法正确的是
A．电解a溶液时阴极可得b B．物质c可作自来水消毒剂
C．物质d的化学式为HClO3 D．溶液e具有很强的还原性
6．以氯酸钠()等为原料制备亚氯酸钠()的工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．反应1中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2
B．可以用于自来水的杀菌消毒，且比氯气更高效
C．对于反应2，反应过程中会有气泡逸出，生成的气体为
D．粗产品还需要经过洗涤和减压干燥才能得到纯度较高的产品
7．以NaClO为有效成分的“84”消毒液在抗击新冠疫情的消杀工作中起到了重要作用。某研究小组设计下列实验探究NaClO的性质。(已知电离常数：H2CO3：K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11；HClO：Ka=2.9×10-8)
实验 装置 试剂(少量) 预测可能的现象
① 酚酞 无色溶液最终呈红色
② CO2 无明显现象
③ 淀粉-KI溶液＋稀硫酸 无色溶液立即变蓝
④ FeCl3溶液 溶液略呈浅绿色
结合上述实验探究，预测的现象以及解释均正确的是
A．实验①：NaClO溶液呈碱性：ClO-+H2O HClO+OH-
B．实验②：NaClO可用于制得HClO：ClO-+CO2+H2O=2HClO+
C．实验③：NaClO具有氧化性ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O
D．实验④：NaClO具有还原性：ClO-+4Fe3++2H2O=+4Fe2++4H+
8. 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
9. ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)仪器D的名称是 。安装F中导管时，应选用图2中的 。
(2)打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是
。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为
。在ClO2释放实验中，打开E的活塞，
D中发生反应，则装置F的作用是 。
10. 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 。
11．亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效含氯消毒剂和漂白剂，主要用于自来水、污水等水环境的杀菌消毒，也常用作纸浆、砂糖、油脂的漂白剂。图为目前生产亚氯酸钠的流程之一(夹持装置省略)，所得NaClO2具有纯度高的优点。
已知：NaClO2饱和溶液在低于38℃时会析出NaClO 3H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
试回答下列问题：
(1)仪器a的名称为___________。
(2)装置A用来制取ClO2，发生反应的离子方程式为___________。
(3)研究测得C装置吸收液中的c(NaOH)与对粗产品中NaClO2含量的影响如图所示。则最佳条件为c(NaOH)=___________mol/L，=___________。
(4)C装置采用“冰水浴”的目的是___________。
(5)充分反应后，为从产品溶液中获取NaClO2晶体，从下列选项中选出合理的操作并排序：( )→( )→( )→干燥，___________
a．趁热过滤 b．50℃水洗涤 c．加热蒸发结晶 d．冰水洗涤 e．55℃恒温减压蒸发结晶
(6)在化学定分析中为了方便计算，常用滴定度(T)表示标准液的滴定能力，是指每毫升标准溶液相当于样品中所含被测物质的质量。准确称取一定质量的NaClO2(摩尔质量为Mg/mol)样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：，得待测溶液。取一定量消耗待测溶液，以淀粉溶液作指示剂，消耗标准液V mL(已知：)。则滴定度T=___________g/mL。
12．一种实验室制备次氯酸钠和氯酸钾的装置和步骤如下：
①如图组装装置，检查装置的气密性。②在锥形瓶A内放入5gKMnO4粉末，安全漏斗深入试管内部。在试管5中放入4mL6mol·L-1的KOH溶液，试管6中放入4mL2mol·L-1的NaOH溶液。③打开止水夹3，关闭止水夹4，控制试管5中温度在323～328K范围内，通过安全漏斗向锥形瓶A中缓缓加入15mL9mol·L-1的盐酸，并控制氯气均匀产生。④当试管5内由无色慢慢变为黄绿色，再由黄绿色突然变成无色时，继续通氯气至溶液呈极淡的黄色，停止加热。⑤。⑥将试管5拆下，冷水浴冷却至不再有晶体析出，过滤、洗涤、干燥。
回答下列问题：
(1)锥形瓶A内的小试管的作用是___。
(2)洗气瓶2内的试剂可以是___。
A．饱和氯化钙溶液 B．浓硫酸 C．饱和食盐水 D．饱和碳酸氢钠溶液
(3)控制试管5中温度在323～328K范围内，采取的加热方式是___。试管5因生成了KClO而显黄绿色，KClO的电子式为___。黄绿色突然变为无色是因为KClO分解生成了KClO3，写出KClO分解的化学方程式：___。
(4)步骤⑤的操作是___。
(5)步骤⑥中得到的晶体用乙醇洗涤的优点是___。
(6)取试管6中的液体少许于另一试管中，加入硫酸调至弱酸性，向其中滴加0.2mol·L-1的MnSO4溶液，有黑色沉淀生成，则发生反应的离子方程式为___。
13．2020年初，突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐，依据研究，含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒，为阻断疫情做出了巨大贡献。二氧化氯(ClO2)就是其中一种高效消毒灭菌剂，但其稳定性较差，可转化为较稳定的NaClO2保存。工业上常用吸收法和电解法制备NaClO2，其工艺流程示意图如图1。
已知：a．纯ClO2熔点为-59℃，沸点为11℃ ，纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸，一般稀释到10%以下。
b．长期放置或高于60℃时，NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl。
(1)步骤1中，生成ClO2的化学方程式是___________，通入空气的作用是 ___________。
(2)方法1中，反应的离子方程式是___________，利用方法1制NaClO2时，温度不能超过35℃，可能的原因是 ___________。
(3)方法2中，NaClO2在___________生成(选填“阴极”或“阳极”)。
(4)NaClO2的溶解度曲线如图2所示，步骤3从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是：加热温度至略低于60℃、___________、___________，过滤、洗涤、干燥。
(5)保存液态ClO2的条件是___________(填字母)。
a．常温、密封、不避光 b．低温、密封、避光 c．常温、敞口、避光 d．低温、敞口、不避光
(6)ClO2 在杀菌的同时，可将剧毒氰化物氧化成无毒气体，ClO2 被还原为Cl-。某工厂污水中含CN- a mg/L，处理10m3这种污水，至少需要ClO2 ___________mol。
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【热点题型】16 氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐
热考题型16：氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐
氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐是近几年高考实验探究热考题型，通过对含氯化合物的性质探究，能培养学生变化观念的关键能力。
一、氯的常见氧化物的性质
1．一氧化二氯
（1）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
（2）外观与性状： 黄棕色气体，有刺激性气味。
（3）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
（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）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。
二、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
（1）酸性：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO
（2）氧化性：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4
三、氯的含氧酸盐
1．NaClO (次氯酸钠)
（1）性质：固体次氯酸钠为白色粉末．极不稳定工业用次氯酸钠溶液为淡黄色液体，具有类似氯气气味。溶于水，有强氧化性。水溶液碱性，并缓慢分解为NaCI、NaCIO，受热受光快速分解，受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气，具有腐蚀性。贮存时，应置于阴凉、干燥、避光处，远离火种、热源，防止阳光直射．应与还原剂、易燃或可燃物、酸类、碱类等分开存放。
（2）用途：次氯酸钠为高效、快速、广谱消毒剂，常用于畜禽用具、畜禽舍及环次氯酸钠溶液0. 01010—o．02%水溶液用于畜禽用具、器械的浸泡消毒，消毒时间为5—10分钟。
2．NaClO2(亚氯酸钠)
（1）性质：黄绿色液体，呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO2气体。
（2）用途：是一种高效氧化剂漂白剂。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。
3．氯酸钾(KClO3)
（1）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。
（2）用途：可用作制造炸药，也可用来制造火柴、烟火。
【典例精析】
常温下二氧化氯(ClO2)为黄绿色气体，其熔点为-59.5℃，沸点为11.0℃，极易溶于水，不与水反应，主要用于纸浆、纤维、小麦面粉和淀粉的漂白，油脂、蜂蜡等的精制和漂白。温度过高，二氧化氯的水溶液可能会爆炸。某研究性学习小组拟用如图所示装置(加热和夹持装置均省略)制取并收集ClO2。
(1)仪器a的名称为____。实验时需要加热至60～80℃之间反应，较为适宜的加热方式为____。
(2)在仪器a中先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4)，然后再加入足量稀硫酸，加热，反应生成ClO2、CO2和一种硫酸盐，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____。反应开始后，可以观察到仪器a内的现象是____。
(3)装置B的作用是_____。
(4)装置D中的NaOH溶液吸收尾气中的ClO2，生成物质的量之比为1：1的两种盐，一种为NaClO3，写出该反应的离子方程式：____。
(5)ClO2很不稳定，需随用随制。上述实验的产物用水吸收可得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：量取ClO2溶液10mL，稀释成100mL试样，量取V1mL试样加入锥形瓶中；
步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量KI晶体，振荡后，静置片刻；
步骤3：加入指示剂淀粉溶液，用cmol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。
已知：①2ClO2+8H++10I-=5I2+2Cl-+4H2O
②2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
原ClO2溶液的浓度为____g·L-1(用含V1、V2、c的代数式表示)。
(6)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。如图所示，阴极发生的电极反应方程式为____。
【答案】(1)三颈烧瓶 水浴加热 (2) 2：1 溶液中有气泡逸出，烧瓶内出现黄绿色气体 (3) 冷凝并收集ClO2 (4) 2ClO2 + 2OH- =++H2O (5) 135cV2/V1 (6)ClO2 + e-=
【分析】
装置A中氯酸钾、草酸及硫酸发生氧化还原反应生成硫酸钾、二氧化氯、二氧化碳和水，已知温度过高，二氧化氯的水溶液发生爆炸，则反应温度控制在60～80℃之间；装置B中试管的水浴温度为0℃，而ClO2沸点为11.0℃，则在装置B中收集ClO2；二氧化氯有毒，则装置D吸收过量的二氧化氯。
【解析】
(1)仪器a的名称为三颈烧瓶；加热温度低于100℃，可采用水浴加热控制温度。
(2)分析可知，利用氧化还原反应中得失电子守恒可知：2KClO3+ H2C2O4 + H2SO4=K2SO4 + 2ClO2↑+2H2O+2CO2↑，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1；ClO2是黄绿色气体，因此反应开始后，可观察到的现象是溶液中有气泡逸出，产生黄绿色气体。
(3)已知ClO2的熔点为-59.5℃，沸点为11.0℃，因此装置B的作用是冷凝并收集ClO2；
(4)NaOH溶液吸收尾气中的ClO2，生成物质的量之比为1：1的两种盐，根据得失电子守恒可知，一种为NaClO3，另一种盐为NaClO2，则反应的离子方程式为：2ClO2+2OH- =++H2O。
(5)根据两个方程式，可得到2ClO2~5I2~10Na2S2O3，则原ClO2溶液的浓度=g/L= g/L；
(6)由图可知，A极电极反应为ClO2变为，化合价降低，得电子，电极反应为ClO2+e-=。
【专题精练】
1．新冠肺炎对生产生活带来了巨大冲击。医用酒精、含的消毒液可用于个人与环境消毒，但含的消毒液与医用酒精不可混用，混用会产生有毒气体，发生的主要反应为：①，②……(后续反应略)。下列关于、及反应①的说法不正确的是
A．与水任意比互溶，主要是由于能与水形成分子间氢键
B．医用酒精能使蛋白质变性从而达到杀菌消毒的目的
C．反应①中每消耗转移
D．向溶液中通入氯气可以生成
【答案】C
【解析】
A．分子间氢键促进物质溶解，乙醇和水都是极性分子，乙醇和水能形成分子间氢键，根据相似相溶原理及氢键对物质溶解性的影响知，乙醇与水任意比互溶与相似相溶原理及氢键有关，A正确；
B．医用酒精消毒液均可以将病毒(蛋白质）变性，从而使病毒失去生理活性，而达到消毒的目的，故B正确；
C．中氯元素为+1价变为Cl2中的0价，变化1价，所以每消耗转移，故C错误；
D．向溶液中通入氯气可以发生反应：，故D正确；
故选C。
2．高氯酸钾是一种强氧化剂，易溶于水.以氯化钠为原料制备高氯酸钾的一种流程如图：
下列说法错误的是
A．“电解”生成气体的主要成分为H2
B．“高温分解”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1
C．本实验条件下，KClO4在水中的溶解度比NaClO4小
D．母液经分离、提纯可制得食盐
【答案】B
【分析】
根据流程，电解饱和食盐水后阳极失电子生成氯气，生成的氯气与溶液中的氢氧根反应生成氯酸钠溶液，将溶液结晶得到氯酸钠晶体，氯酸钠晶体经高温分解生成高氯酸钠，由于高氯酸钾在溶液中的溶解度小于高氯酸钠，因此向高氯酸钠晶体中加入氯化钾溶液使晶体转化成高氯酸钾，经后续步骤得到高氯酸钾晶体，据此分析。
【解析】
A．“电解”过程中阴极由水电离出的H+得电子生成H2，A项正确；
B．由流程信息知，NaClO3 “高温分解”生成NaCl和NaClO4，由电子守恒知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3，B项错误；
C．“转化”步骤中，NaClO4中加入KCl溶液后经系列操作得KClO4，推知本实验条件下，KClO4在水中的溶解度比NaClO4小，C项正确；
D．母液中溶质的主要成分为NaCl，D项正确；
故答案选B。
3．溶液是常用的杀菌消毒剂，制备时需控制温度，使用时需现配现用。下列反应的离子方程式正确的是
A．与溶液在较低温度下反应生成：
B．若温度偏高，与溶液反应可生成：
C．溶液与空气中反应可生成：
D．在水中见光分解：
【答案】C
【解析】
A．与溶液在较低温度下反应生成、NaCl和水，则其离子反应式为：，故A错；
B．若温度偏高，与溶液反应可生成和NaCl，则其离子反应方程式为：，故B错；
C．溶液与空气中反应可生成：，故选C；
D．在水中见光分解生成氧气和HCl，则其离子反应方程式为：，故D错；
答案选C
4．“84”消毒液和“洁厕灵”混用时，因易发生反应引起中毒，若反应为：Na35ClO+2H37Cl=NaCl+Cl2↑+H2O。下列说法正确的是［设NA为阿伏加德罗常数的值，已知：K(HClO)=3.0×10-8，Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11]
A．理论上，上述反应生成的1 mol Cl2含有的中子数为40 NA
B．“84”消毒液在空气中会发生反应：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
C．理论上，上述反应每转移NA个电子，氧化剂比还原剂少2g
D．为提高氯水中HClO的浓度，可加过量K2CO3固体
【答案】B
【分析】
Na35ClO+2H37Cl=NaCl+Cl2↑+H2O中化合价发生变化的只有Cl元素，分别由+1价、-1价变成0价，结合氧化还原反应的规律和电离平衡常数与酸性强弱的关系分析判断。
【解析】
A．反应中生成的氯气为35Cl37Cl，一个分子中含有18+20=38个中子，因此1 mol Cl2含有的中子数为38 NA，故A错误；
B．根据电离平衡常数，酸性：H2CO3＞HClO＞HCO，由强酸制弱酸原理可知，CO2与“84消毒液”发生反应的化学方程式是NaClO+CO2+H2O═NaHCO3+HClO，故B正确；
C．Na35ClO+2H37Cl=NaCl+Cl2↑+H2O中化合价发生变化的只有Cl元素，分别由+1价、-1价变成0价，转移一个电子，因此每转移NA个电子，有1mol氧化剂Na35ClO和1mol还原剂H37Cl反应，氧化剂的质量为74g，还原剂的质量为38g，氧化剂比还原剂多36g，故C错误；
D．氯水中存在平衡Cl2+H2O H++Cl-+HClO，在氯水中加入过量K2CO3固体，由于酸性：HCl＞HClO＞HCO，K2CO3固体能够与H+和HClO反应，氯水中HClO的浓度减小，故D错误；
故选B。
5．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。下列说法正确的是
A．电解a溶液时阴极可得b B．物质c可作自来水消毒剂
C．物质d的化学式为HClO3 D．溶液e具有很强的还原性
【答案】B
【解析】
A．a为氯化物，电解氯化物的溶液时阳极可得氯气，A说法错误；
B．物质c为+4的氧化物，即ClO2，其具有强氧化性，可作自来水消毒剂，B说法正确；
C．物质d的化合价为+7价，化学式为HClO4，C说法错误；
D．溶液e中Cl为+1价，易变为-1价，具有很强的氧化性，D说法错误；
答案为B。
6．以氯酸钠()等为原料制备亚氯酸钠()的工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．反应1中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2
B．可以用于自来水的杀菌消毒，且比氯气更高效
C．对于反应2，反应过程中会有气泡逸出，生成的气体为
D．粗产品还需要经过洗涤和减压干燥才能得到纯度较高的产品
【答案】A
【解析】
A．在反应1中，和在硫酸的作用下生成和，反应的离子方程式为，根据离子方程式可知，氧化剂()与还原剂()物质的量之比为2:1，故A错误；
B．是新型消毒剂，具有强氧化性，因此可以用于自来水的杀菌消毒，又相较于，二者做消毒剂时均被还原为-1价，因此杀菌消毒时单位质量下转移电子数更多，消毒效果更好，故B正确；
C．在反应2中，与在作用下反应生成，氯元素的化合价从降低到，则是氧化剂，是还原剂，会被氧化生成，故C正确；
D．粗产品上附着其他杂质，洗涤可以使产品更纯净，流程中采用减压蒸发说明可能受热易分解，因此减压干燥可以保证产品的产率，故D正确。
故选：A。
7．以NaClO为有效成分的“84”消毒液在抗击新冠疫情的消杀工作中起到了重要作用。某研究小组设计下列实验探究NaClO的性质。(已知电离常数：H2CO3：K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11；HClO：Ka=2.9×10-8)
实验 装置 试剂(少量) 预测可能的现象
① 酚酞 无色溶液最终呈红色
② CO2 无明显现象
③ 淀粉-KI溶液＋稀硫酸 无色溶液立即变蓝
④ FeCl3溶液 溶液略呈浅绿色
结合上述实验探究，预测的现象以及解释均正确的是
A．实验①：NaClO溶液呈碱性：ClO-+H2O HClO+OH-
B．实验②：NaClO可用于制得HClO：ClO-+CO2+H2O=2HClO+
C．实验③：NaClO具有氧化性ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O
D．实验④：NaClO具有还原性：ClO-+4Fe3++2H2O=+4Fe2++4H+
【答案】C
【解析】
A．虽然次氯酸根水解使溶液显碱性，但次氯酸根具有强氧化性，指示剂变色后会被漂白，所以溶液最终无色，预测现象错误，故A错误；
B．根据电离平衡常数可知酸性：H2CO3＞HClO＞HCO，所以二氧化碳与次氯酸钠溶液反应时无法生成碳酸根，故B错误；
C．次氯酸根酸性环境性下可将碘离子氧化成碘单质，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为ClO－+2I－+2H+=Cl－+I2+H2O，淀粉遇碘变蓝，所以可以观察到无色溶液立即变蓝，故C正确；
D．Fe3+的氧化性不足以将ClO－氧化，不会生成Fe2+，所以溶液不会是浅绿色，故D错误；
故答案为C。
8. 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。
9. ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)仪器D的名称是 。安装F中导管时，应选用图2中的 。
(2)打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是
。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为
。在ClO2释放实验中，打开E的活塞，
D中发生反应，则装置F的作用是 。
【答案】(1)锥形瓶　b　(2)慢　(3)吸收Cl2
(4)4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O　验证是否有ClO2生成
【解析】　
(1)仪器D为锥形瓶。根据实验分析，F装置中发生气体与KI反应，所以应“长进短出”，选择装置b。(2)若盐酸滴加速度过快，则生成ClO2的速度快，稳定剂无法充分吸收，所以滴加盐酸速度要慢。(3)F中的颜色不变，说明没有氯气进入F中与KI反应，装置C的作用是吸收氯气。(4)酸性条件下ClO发生歧化反应，生成Cl－和ClO2，歧化反应逆向配平。“ClO2释放实验”说明D中发生反应生成ClO2，因此F中淀粉和KI溶液是验证是否有ClO2生成，若有ClO2生成，ClO2会氧化I－生成I2，使F中的淀粉溶液变蓝色。
10. 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 。
【答案】(1)＋3　(2)2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2NaHSO4＋2ClO2　(3)NaOH溶液　Na2CO3溶液　ClO(或NaClO2)　(4)2∶1　O2
【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，根据氧化还原化合价升降守恒进行配平：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。
11．亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效含氯消毒剂和漂白剂，主要用于自来水、污水等水环境的杀菌消毒，也常用作纸浆、砂糖、油脂的漂白剂。图为目前生产亚氯酸钠的流程之一(夹持装置省略)，所得NaClO2具有纯度高的优点。
已知：NaClO2饱和溶液在低于38℃时会析出NaClO 3H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
试回答下列问题：
(1)仪器a的名称为___________。
(2)装置A用来制取ClO2，发生反应的离子方程式为___________。
(3)研究测得C装置吸收液中的c(NaOH)与对粗产品中NaClO2含量的影响如图所示。则最佳条件为c(NaOH)=___________mol/L，=___________。
(4)C装置采用“冰水浴”的目的是___________。
(5)充分反应后，为从产品溶液中获取NaClO2晶体，从下列选项中选出合理的操作并排序：( )→( )→( )→干燥，___________
a．趁热过滤 b．50℃水洗涤 c．加热蒸发结晶 d．冰水洗涤 e．55℃恒温减压蒸发结晶
(6)在化学定分析中为了方便计算，常用滴定度(T)表示标准液的滴定能力，是指每毫升标准溶液相当于样品中所含被测物质的质量。准确称取一定质量的NaClO2(摩尔质量为Mg/mol)样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：，得待测溶液。取一定量消耗待测溶液，以淀粉溶液作指示剂，消耗标准液V mL(已知：)。则滴定度T=___________g/mL。
【答案】(1)三颈烧瓶(三颈瓶或三口烧瓶) (2) (3) 4 0.8 (4) 防止温度过高，NaClO2分解成NaClO3和NaCl，同时，H2O2受热易分解 (5) e→a→b (6)
【分析】
装置A用来制取ClO2，故H2O2为还原剂，C装置中二氧化氯在碱性溶液中和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2、O2和H2O，NaClO2饱和溶液在低于38℃时会析出NaClO 3H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，故用冰降温，用氢氧化钠吸收尾气，据此分析解题。
【解析】
(1)由图可知，仪器a的名称为三颈烧瓶(三颈瓶或三口烧瓶)；
(2)装置A用来制取ClO2故H2O2为还原剂，与NaClO3反应生成O2和ClO2，离子方程式为：；
(3)c( NaOH)=4 mol/L与=0.8时粗产品中NaClO2含量最高，再进一步提高浓度和比值，对产量并没有提高，浪费原料；
(4)C装置中二氧化氯在碱性溶液中和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2、O2和H2O，使用冰水浴可降低反应混合液的温度，防止温度过高，NaClO2分解成NaClO3和NaCl，同时，H2O2受热易分解；
(5) 为从产品溶液中获取NaClO2晶体，操作顺序为：55℃恒温减压蒸发结晶、趁热过滤 、50℃水洗涤，低于60度干燥，故答案为：e→a→b；
(6)由、，得-2I2-4，则n()=n×cV×10-3mol，则m(NaClO2)=，由滴定度定义可知，T=。
12．一种实验室制备次氯酸钠和氯酸钾的装置和步骤如下：
①如图组装装置，检查装置的气密性。②在锥形瓶A内放入5gKMnO4粉末，安全漏斗深入试管内部。在试管5中放入4mL6mol·L-1的KOH溶液，试管6中放入4mL2mol·L-1的NaOH溶液。③打开止水夹3，关闭止水夹4，控制试管5中温度在323～328K范围内，通过安全漏斗向锥形瓶A中缓缓加入15mL9mol·L-1的盐酸，并控制氯气均匀产生。④当试管5内由无色慢慢变为黄绿色，再由黄绿色突然变成无色时，继续通氯气至溶液呈极淡的黄色，停止加热。⑤。⑥将试管5拆下，冷水浴冷却至不再有晶体析出，过滤、洗涤、干燥。
回答下列问题：
(1)锥形瓶A内的小试管的作用是___。
(2)洗气瓶2内的试剂可以是___。
A．饱和氯化钙溶液 B．浓硫酸 C．饱和食盐水 D．饱和碳酸氢钠溶液
(3)控制试管5中温度在323～328K范围内，采取的加热方式是___。试管5因生成了KClO而显黄绿色，KClO的电子式为___。黄绿色突然变为无色是因为KClO分解生成了KClO3，写出KClO分解的化学方程式：___。
(4)步骤⑤的操作是___。
(5)步骤⑥中得到的晶体用乙醇洗涤的优点是___。
(6)取试管6中的液体少许于另一试管中，加入硫酸调至弱酸性，向其中滴加0.2mol·L-1的MnSO4溶液，有黑色沉淀生成，则发生反应的离子方程式为___。
【答案】(1)液封，防止生成的气体逸出 (2) AC (3) 水浴加热 3KClO2KCl+KClO3 (4) 打开止水夹4，关闭止水夹3 (5) 减少氯酸钾的溶解损失，有利于快速干燥 (6) ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+
【分析】
根据流程和步骤，锥形瓶A内放入KMnO4粉末并缓缓加入盐酸，产生氯气，气体沿导管经过洗气瓶2，通过止水夹3进入试管5发生反应，试管5中放入KOH溶液，则该处制备氯酸钾，试管6中放入NaOH溶液，该处制备次氯酸钠，B和最后的锥形瓶中的NaOH溶液目的在于吸收过量的氯气，防止污染空气，洗气瓶2的目的在于除去混在氯气中的氯化氢气体。
【解析】
(1)由图可知，加入盐酸用的是长颈漏斗，与外界大气相通，为防止氯气逸出，故放入一个小试管，所以锥形瓶A内的小试管的作用是液封，防止生成的气体逸出；
(2)洗气瓶2的目的在于除去混在氯气中的氯化氢气体，该试剂一方面要除掉氯化氢，另一方面要防止氯气溶解，满足条件的为饱和氯化钙溶液 、饱和食盐水，答案选AC；
(3)试管5中温度在323～328K范围内，即50℃-55℃，温度范围小且在水的沸点范围内，采取的加热方式是水浴加热；KClO中存在离子键和共价键，电子式为；KClO分解生成了KClO3，氯的化合价既升高又降低，根据得失电子守恒配平，故KClO分解的化学方程式为3KClO2KCl+KClO3；
(4)步骤④反应已经完成，故步骤⑤的操作是打开止水夹4，关闭止水夹3；
(5)乙醇具有挥发性，用乙醇洗涤可以快速干燥，且相比用水洗涤，氯酸钾的溶解损失要小，故用乙醇洗涤的优点是减少氯酸钾的溶解损失，有利于快速干燥；
(5)试管6制备次氯酸钠，次氯酸钠在酸性条件下具有强氧化性，向其中滴加MnSO4溶液，有黑色沉淀生成，该沉淀应为MnO2，则发生反应的离子方程式为
ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+。
13．2020年初，突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐，依据研究，含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒，为阻断疫情做出了巨大贡献。二氧化氯(ClO2)就是其中一种高效消毒灭菌剂，但其稳定性较差，可转化为较稳定的NaClO2保存。工业上常用吸收法和电解法制备NaClO2，其工艺流程示意图如图1。
已知：a．纯ClO2熔点为-59℃，沸点为11℃ ，纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸，一般稀释到10%以下。
b．长期放置或高于60℃时，NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl。
(1)步骤1中，生成ClO2的化学方程式是___________，通入空气的作用是 ___________。
(2)方法1中，反应的离子方程式是___________，利用方法1制NaClO2时，温度不能超过35℃，可能的原因是 ___________。
(3)方法2中，NaClO2在___________生成(选填“阴极”或“阳极”)。
(4)NaClO2的溶解度曲线如图2所示，步骤3从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是：加热温度至略低于60℃、___________、___________，过滤、洗涤、干燥。
(5)保存液态ClO2的条件是___________(填字母)。
a．常温、密封、不避光 b．低温、密封、避光 c．常温、敞口、避光 d．低温、敞口、不避光
(6)ClO2 在杀菌的同时，可将剧毒氰化物氧化成无毒气体，ClO2 被还原为Cl-。某工厂污水中含CN- a mg/L，处理10m3这种污水，至少需要ClO2 ___________mol。
【答案】(1)2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 ) 稀释二氧化氯，防止爆炸。 (2) 2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2+ 2H2O + O2 防止H2O2(受热)分解 (3) 阴极 (4) 蒸发浓缩 冷却至略高于38℃结晶 (5) b
【分析】
在酸性溶液中，NaClO3能被SO2还原为ClO2，而SO2被氧化为硫酸盐，为防止ClO2发生爆炸，通入空气将其稀释；由ClO2制取NaClO2的方法有两种，一种是在碱性条件下用H2O2还原，另一种是通入NaCl溶液中然后电解；从溶液中获得NaClO2时，可从溶解度曲线中提取信息，即降温时，控制温度不低于38℃。
【解析】
(1)步骤1中，NaClO3 在酸性溶液中被SO2 还原，生成Na2SO4、ClO2等，化学方程式是2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 )；题中信息显示：纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸，一般稀释到10%以下，由此得出通入空气的作用是稀释二氧化氯，防止爆炸。答案为：2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 )；稀释二氧化氯，防止爆炸；
(2)方法1中，ClO2 被 H2O2 在碱性溶液中还原为等，H2O2被氧化为O2，反应的离子方程式是2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2+ 2H2O + O2，利用方法1制NaClO2时，温度不能超过35℃，主要是考虑H2O2的不稳定性，可能的原因是防止H2O2(受热)分解。答案为：2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2+ 2H2O + O2；防止H2O2(受热)分解；
(3)方法2中，NaClO2由ClO2得电子生成，所以NaClO2在阴极生成。答案为：阴极；
(4)由NaClO2的溶解度曲线可以看出，温度低于38℃时，会生成NaClO2 3H2O，所以温度应控制在38℃以上，从而得出步骤3从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是：加热温度至略低于60℃、蒸发浓缩、冷却至略高于38℃结晶，过滤、洗涤、干燥。答案为：蒸发浓缩；冷却至略高于38℃结晶；
(5)因为纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸，所以保存液态ClO2的条件是低温、密封、避光，故选b。答案为：b；
(6)ClO2在杀菌的同时，可将剧毒氰化物氧化成无毒气体(CO2、N2)，ClO2被还原为Cl-，则反应的离子方程式为：2ClO2+2CN-=2Cl-+2CO2+N2。某工厂污水中含CN- a mg/L，处理10m3这种污水，至少需要ClO2的物质的量为=mol。答案为：。
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