第五章 第17讲 氯及其化合物课时练习ppt

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第五章 第17讲 氯及其化合物课时练习ppt

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第五章 非金属及其化合物
第17讲 氯及其化合物
化学
内容索引
考点一 氯及其化合物的性质及应用
考点二 氯气的实验室制法
第一部分
第二部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
课时作业
第四部分
必备知识整合
01
对点题组突破
02
高考真题演练
第三部分
1.了解氯及其化合物的主要性质。2.认识氯及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。3.掌握实验室制取氯气的原理、装置和操作注意事项。
考点一 氯及其化合物的性质及应用




1.氯气
(1)氯气的物理性质
氯气是一种呈____色、有______气味的气体,密度比空气的__,沸点为-34.6 ℃,__液化。
(2)氯气的化学性质
①从氯的原子结构认识氯气的氧化性
必备知识整合
黄绿
刺激性


棕红
棕黄
苍白
Cl2+2KI===2KCl+I2
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl
Cl2+2FeCl2===2FeCl3
②从化合价角度认识歧化反应
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。
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2.从平衡的角度理解氯水的成分和性质
(1)氯水中存在三种平衡关系
氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。
三种平衡 七种粒子
Cl2+H2O HCl+HClO
HClO H++ClO- H2O H++OH- (2)氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的粒子不同。
3.次氯酸和次氯酸盐的性质
(1)次氯酸

棕色
(2)漂白液
NaClO
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
CaCl2和Ca(ClO)2
(3)漂白粉
Ca(ClO)2
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

氧化
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)闻氯气气味时,应将鼻子靠近瓶口,将气体吸进鼻孔。(  )
(2)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能做氧化剂。(  )
(3)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成白色沉淀CaSO3。(  )
(4)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同,都是利用强氧化性。(  )
×
×
×

1.下列有关氯气的说法不正确的是(  )
A.常温下用钢瓶储运液氯
B.光照H2和Cl2的混合气体时,因二者迅速化合而爆炸
C.红热的铜丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色固体CuCl2
D.少量Cl2和Fe在加热时反应生成FeCl2
解析:常温下,Cl2与铁不反应,可用钢瓶储运液氯,A项正确;Fe与Cl2在加热时反应只生成FeCl3,生成物与Cl2的用量无关,D项错误。
对点题组突破
D
题组一 氯气的性质
2.(2025·江苏无锡高三检测)向下列溶液中通入氯气,现象和结论描述正确的是(  )
A.品红溶液:红色褪去,加热该褪色溶液,溶液又恢复红色;次氯酸具有漂白性
B.紫色石蕊溶液:先变红,后褪色;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸
C.含酚酞的氢氧化钠溶液:红色褪去;氯气只做氧化剂
D.硫化钠溶液:溶液变浑浊;氯气做还原剂
B
解析:A项,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,能使品红溶液褪色,且加热已褪色的溶液,溶液不会恢复到原来的颜色,错误;B项,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸使紫色石蕊溶液变红,次氯酸具有漂白性,能使变红的石蕊溶液褪色,正确;C项,氯气和NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,其中,氯气既做氧化剂,又做还原剂,次氯酸钠的漂白性和溶液碱性的减弱均会使溶液的红色褪去,错误;D项,Cl2+Na2S===2NaCl+S↓,溶液变浑浊,氯气做氧化剂,错误。
序号 实验事实 粒子化学式
① 新制氯水显黄绿色且有刺激性气味 ____
② 向氯水中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀 ____
③ 向氯水中加入Na2CO3粉末,有气泡产生 __
④ 向氯水中滴加石蕊溶液,溶液先变红后褪色 ____________
题组二 氯水的成分及性质
3.下列实验事实,分别说明氯水中含有哪些粒子?完成下列表格:
Cl2
Cl-
H+
H+、HClO
4.(2024·山东济南历城二中调研)为探究新制氯水的性质,某学生做了如表所示的实验。其中涉及的离子方程式书写正确的是(  )
实验 装置 试剂X 现象
① 滴有酚酞的NaOH溶液 溶液红色褪去
② NaHCO3溶液 产生气泡
③ HNO3酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀
④ FeCl2溶液、KSCN溶液 溶液变红色
D
A.实验①:Cl2+OH-===Cl-+HClO
B.实验②:HCO +HClO===ClO-+CO2↑+H2O
C.实验③:ClO-+Ag++H2O===AgCl↓+2OH-
D.实验④:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN- Fe(SCN)3
外界因素对平衡
Cl2+H2O H++Cl-+HClO的影响
(1)加入可溶性氯化物(如NaCl)时,c(Cl-)增大,平衡左移,如用排饱和食盐水法收集Cl2;再如用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl。
(2)加入浓盐酸,c(H+)、c(Cl-)均增大,平衡左移,如用次氯酸盐和浓盐酸制Cl2时,有利于Cl2的逸出。
(3)加入NaHCO3或CaCO3,二者只与H+反应,不与HClO反应,c(H+)减小,平衡右移,c(HClO)增大,氯水的漂白性增强。
(4)加入碱,c(H+)、c(HClO)减小,平衡右移,如Cl2的尾气处理和漂白粉的制备等。
(5)在光照条件下,HClO分解,c(HClO)减小,平衡右移,如氯水需避光保存,久置的氯水最终会变成盐酸。
5.(2024·湖北武汉模拟)常用的含氯消毒剂有液氯、漂白粉、“84”消毒液、二氧化氯等。下列说法错误的是 (  )
A.工业制取“84”消毒液的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
B.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2
C.工业上制取漂白粉是将Cl2通入澄清石灰水
D.漂白粉久置失效是因为有效成分与空气中的CO2和水反应生成的HClO见光分解
题组三 含氯消毒剂
C
解析:氯气通入NaOH溶液中制备“84”消毒液,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,故A正确;氯气通入冷的石灰乳中制备漂白粉,则漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分为Ca(ClO)2,故B正确;澄清石灰水中氢氧化钙的浓度太低,工业上制取漂白粉是将Cl2通入石灰乳中,故C错误;次氯酸钙与空气中的二氧化碳、水反应生成HClO,HClO在光照下易分解,故D正确。
6.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色、易溶于水的气体,常用于饮用水消毒。按要求回答下列问题:
(1)NaClO2在酸性条件下反应生成ClO2和NaCl,写出反应的离子方程式: ____________________________________________。
(3)有效氯是指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力,试计算ClO2的有效氯为____________(保留两位小数)。
2.63 g
考点二 氯气的实验室制法




必备知识整合
1.实验室制Cl2的一般方法
(1)原理方程式:________________________________________________。
(2)实验装置图
①发生装置所用仪器的名称为A________、B________。
②装置C的作用是______________________________。
③装置D的作用是________________________________。
分液漏斗
圆底烧瓶
除去Cl2中混有的少量HCl气体
干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)
(3)收集方法
①向__排空气法(氯气的密度大于空气)。
②排__________法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,用此法可除去实验中挥发出的氯化氢气体)。
(4)尾气处理
实验装置图中烧杯F中盛放的液体是____________,该液体的作用是____________________________。

饱和食盐水
NaOH溶液
吸收过量的氯气,防止污染环境
2.实验室制Cl2的其他方法
写出用Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4与浓盐酸反应的离子方程式:
(1)_________________________________。
(2)__________________________________________。
(3)________________________________________________________。
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)含0.4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2共热,能得到0.1 mol Cl2。(  )
(2)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4。(  )
(3)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。(  )
(4)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。(  )
(5)用干燥的淀粉 KI试纸检验Cl2是否收集满。(  )
×
×
×
×
×
1.(2024·江苏徐州高三期中)实验室制取Cl2并利用Cl2制备KClO溶液的实验原理和相关装置不正确的是(  )
B
A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl
C.制备KClO溶液 D.吸收尾气中的Cl2
对点题组突破
解析:实验室制取氯气可以用浓盐酸和KMnO4在不加热条件下反应,A正确;除去Cl2中的HCl可将气体通过饱和食盐水,注意导管应该长进短出,便于充分吸收,B错误;氯气与KOH溶液反应生成次氯酸钾、氯化钾和水,可以制备KClO,C正确;氯气可以和氢氧化钾反应,对含有氯气的尾气处理选择氢氧化钾溶液吸收,可防止污染环境,D正确。
2.如图是实验室制备氯气并进行相关实验的装置(夹持与加热装置已省略)。下列有关说法不正确的是(  )
B
A.若无加热装置,则装置a蒸馏烧瓶中可用高锰酸钾或次氯酸钠
B.检验氯气是否有漂白性,则Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ分别为湿润的石蕊试纸、碱石灰、干燥的石蕊试纸
C.装置b既可以洗气又可以作安全瓶监测装置c是否堵塞
D.浓盐酸与二氧化锰反应,每消耗0.1 mol MnO2,产生Cl2的体积为2.24 L(标准状况下)
3.下列实验装置可用于实验室制备少量无水FeCl3,已知FeCl3遇水会强烈反应。
(1)为达到实验目的,各装置的正确连接顺序是a→__→__→__→__→h→i→c→b→g→f(填接口的字母,箭头的方向即气流的方向,部分装置可重复使用)。
e
d
c
b
解析:实验室制备少量无水FeCl3,装置④用Fe和Cl2加热制取FeCl3,装置⑤用MnO2和浓盐酸加热制取Cl2,因为浓盐酸具有挥发性,加热时水蒸气被蒸发,所以得到的Cl2中含有HCl、水蒸气,因为HCl和Fe反应、FeCl3遇水会强烈反应,所以Cl2通入装置④之前必须除去HCl、水蒸气,用装置②中的饱和NaCl溶液除去HCl,用装置①中的浓硫酸干燥Cl2,Cl2通入装置④后,部分Cl2剩余,Cl2有毒,不能直接排入空气,应该用装置③中的NaOH溶液处理尾气。(1)仪器连接顺序为制取氯气的装置→除去HCl的装置→除去水蒸气的装置→制备FeCl3的装置→防止FeCl3水解装置→尾气处理装置,且洗气装置、干燥装置、尾气处理装置中导气管都遵循“长进短出”原则,所以各装置的正确连接顺序是a→e→d→c→b→h→i→c→b→g→f。
(2)请写出装置⑤圆底烧瓶中制备氯气的离子方程式:__________________
________________________________。
(3)装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外,还有_______________
______________。
解析:HCl极易溶于水,装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外,还有除去氯气中的HCl气体。
MnO2+4H++2Cl-
除去氯气中的氯
化氢气体
(4)请写出装置④制备FeCl3的化学方程式:_________________________。
(5)本实验装置④⑤两处均有酒精灯,实验开始前应先点燃__(填装置序号,下同)处酒精灯,后点燃__处酒精灯。
解析:为防止Fe被氧气氧化,用Cl2将装置中的空气排尽,所以应该先点燃装置⑤处的酒精灯,后点燃装置④处的酒精灯。


高考真题演练




1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)(2023·广东卷)久置空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2,漂白粉的有效成分是CaCO3。(  )
(2)(2022·全国甲卷)漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果。(  )
(3)(2022·浙江6月选考)“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。(  )
(4)(2022·重庆卷) Cl2和Br2分别与Fe2+反应得到Cl-和Br-。(  )
(5)(2021·河北卷)NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强。(  )
×
×



2.(2024·浙江1月选考)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
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错误;通入CO2后,发生反应的化学方程式为NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,漂白液消毒能力增强,C正确;次氯酸见光易分解,不稳定,次氯酸盐较稳定,所以稳定性为NaClO>HClO,D正确。
3.(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
A.制备Cl2 B.净化、干燥Cl2
C.收集Cl2 D.验证Cl2的氧化性
解析:A项,利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,题图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的;B项,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,可以达到预期目的;C项,氯气的密度大于空气,可以用向上排空气法收集,可以达到预期目的;D项,H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,可以达到预期目的。
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________________。
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的反应,装置D是尾气处理装置,目的是除去多余的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。
饱和NaCl溶液
(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__________
____________________________。
解析:通入Cl2前,实验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沉淀MnO2,则沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为2Mn(OH)2+O2===2MnO2+2H2O。
2Mn(OH)2
+O2===2MnO2+2H2O
(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______________________________________。
解析: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Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强。
Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强
(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。
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。
Cl2+2NaOH===
NaCl+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。
③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_______________________________________________________。
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是________
____________________________________________________________。
NaClO
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
课时作业17




一、选择题(每小题3分,共30分。每小题只有1个选项符合题意)
1.下列关于氯气的说法中,正确的是(  )
A.可用排水法收集Cl2
B.Cl2能将Fe氧化成FeCl2
C.Cl2和Cl-都能和钠反应
D.Cl2具有很强的氧化性,但在与水的反应中既做氧化剂又做还原剂
D
解析:氯气能够与水反应生成盐酸和次氯酸,不能用排水法收集,应用排饱和食盐水法收集,A错误;氯气具有很强的氧化性,无论Cl2过量与否,都可将变价金属氧化到最高价态,故Cl2能将Fe氧化成FeCl3,B错误;Cl2能和金属钠反应,而Cl-不能和钠反应,C错误;氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,自身发生歧化反应,化学方程式为Cl2+H2O HCl+HClO,该反应中氯气既做氧化剂又做还原剂,D正确。
2.(2024·辽宁丹东高三11月调研)下列关于氯及其化合物的说法错误的是(  )
A.HCl→Cl2→NaClO均可一步实现
B.在化学反应中,HCl既能被氧化,又能被还原
C.漂白粉既可作棉、麻的漂白剂,又可作游泳池的消毒剂
D.氯气可使有色的鲜花瓣褪色,说明Cl2具有漂白性
D
解析:HCl与次氯酸钠反应生成Cl2,Cl2与氢氧化钠反应生成NaClO,均可一步实现,A正确;HCl中Cl显-1价,只能被氧化,H显+1价,可以被还原,B正确;漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸,HClO具有强氧化性,既可作棉、麻的漂白剂,又可作游泳池的消毒剂,C正确;氯气可使有色的鲜花瓣褪色,是因为氯气与花瓣中的水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,D错误。
3.(2025·云南文山壮族苗族自治州一中期末)氯水
分别与如图四种物质发生反应。下列说法不正确的
是(  )
A.a反应的离子方程式可能是2Fe2++4Br-+3Cl2
===2Fe3++2Br2+6Cl-
B.b反应中产生无色无味气体,说明HCl的酸性强于H2CO3
C.由c反应的现象知可以直接利用硝酸银溶液检验Cl-
D.d反应的最终现象是紫色石蕊溶液褪色,是因为HClO具有漂白性
C
解析:亚铁离子、溴离子均可以被氯气氧化,则a反应的离子方程式可能是2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-,A正确;氯水中的盐酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体,HCl的酸性强于H2CO3,B正确;与硝酸银溶液反应产生白色沉淀的不一定为氯离子,不能直接用硝酸银溶液检验Cl-,C错误;d反应的最终现象是紫色石蕊溶液褪色,是因为次氯酸具有漂白性,D正确。
4.(2023·江苏卷)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是(  )
C
解析:实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应,稀盐酸与MnO2不反应,A错误;除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和NaCl溶液,注意长导管进气便于充分吸收,B错误;氯气的密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,用多功能瓶收集氯气注意导管应长进短出,C正确;对氯气进行尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收,Cl2在水中的溶解度较小,D错误。
5.(2025·河北沧衡八校联盟期中)氯元素的化合价与部分物质类别的对应关系如图所示,据图判断,下列说法错误的是(  )
A.c在光照条件下很容易分解
B.b不是酸性氧化物,因为它没有对
应的含氧酸
C.图中a、b、c、d、e五种物质中均含
有共价键,且c、d、e属于电解质
D.将a通入NaOH溶液中,已知生成
NaCl、NaClO和d的混合物,若n(NaClO)与n(d)之比为3∶1,则氧化剂
与还原剂的物质的量之比为2∶1
B
解析:由题图可知,a为氯元素的单质,即Cl2;b为+1价的氯的氧化物,即Cl2O;c为+1价的含氧酸,即HClO;d为+5价的含氧酸盐,即氯酸盐;e为+7价的含氧酸,即HClO4。HClO光照易分解,A正确;Cl2O对应的含氧酸为HClO,B错误;根据分析可知,a、b、c、d、e五种物质中均含有共价键,且HClO、氯酸盐和HClO4属于电解质,C正确;Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和NaClO3,若n(NaClO)与n(d)之比为3∶1,化合价升高被氧化的Cl为4个,根据得失电子守恒可知,化合价降低被还原的Cl为8个,即氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,D正确。
6.自来水厂一种预防和处理Cl2泄漏的方法如图所示。下列有关说法不正确的是(  )
A.Cl2和水反应的离子方程式为
H2O+Cl2 Cl-+HClO+H+
B.铁屑的作用是将FeCl3还原为
FeCl2
C.吸收漏氯的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+
D.铁屑耗尽时溶液中可能大量存在:Fe2+、Fe3+、ClO-、Cl-
D
解析:2FeCl3+Fe===3FeCl2,铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2,故B正确;氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,故吸收漏氯的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+,故C正确;ClO-能把Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+、ClO-不能大量共存,故D错误。
7.(2025·湖南衡阳高三期中)二氧化氯是国际上公认的最新一代广谱、高效、安全、环保的杀菌消毒剂。综合法制备ClO2包括制备氯酸钠、盐酸合成和ClO2制取,其主要工艺流程如图所示。下列分析错误的是(  )
A.“电解”产物是氯酸钠和氢气
B.流程中可循环利用的物质是氯化钠、氯
气和水
C.“发生器”中每生成40.5 g ClO2转移0.5
mol电子
D.系统的副产品全都可循环使用,原料利用率高,成本低
C
解析:由题图结合信息可知,电解精制食盐水可得氯酸钠和氢气,燃烧器中氢气和氯气反应得到HCl,在发生器中氯酸钠和HCl反应得到ClO2,反应中,氯酸钠为氧化剂,HCl为还原剂,得到的氧化产物为氯气,还原产物为二氧化氯,即氯酸钠与盐酸在一定的条件下反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl===2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O,可见氯化钠、氯气和水可进行循环利用,B正确;据分析,“电解”产物是氯酸钠和氢气,A正确;“发生器”中反应为2NaClO3+4HCl===2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O,2ClO2~2e-,每生成40.5 g即0.6 mol ClO2转移0.6 mol电子,C错误;由分析可知,系统的副产品全都可循环使用,原料利用率高,成本低,D正确。
8.(2025·湖北部分州市高三联考)“84”消毒液是常用消毒剂,某化学学习小组用如图所示装置来制备“84”消毒液。下列叙述错误的是(  )
A.甲装置中固体可以选用KMnO4
B.乙装置可以除去混合气体中的HCl气体,也可以储存少量Cl2
C.丙装置中反应温度过高可能会生成NaClO3
D.用广泛pH试纸测“84”消毒液的pH
D
解析:常温下,KMnO4与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,固体可选择KMnO4,A正确;HCl极易溶于水,为减少氯气的溶解,可选择饱和食盐水除去Cl2中HCl杂质,B正确;冰水浴中Cl2发生歧化反应生成NaCl和NaClO,但反应温度过高可能会发生副反应生成NaClO3,C正确;“84”消毒液的有效成分是NaClO,具有漂白性,能漂白pH试纸,因此不能用广泛pH试纸测“84”消毒液的pH,D错误。
9.用如图装置探究Cl2的漂白原理,其中红纸①是干燥的,红纸②~④分别用表中的试剂润湿。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸,产生大量黄绿色气体,红纸变化如表:
红纸编号 试剂 红纸变化
① — 不褪色
② 蒸馏水 逐渐褪色
③ 饱和食盐水 几乎不褪色
④ NaHCO3溶液 (调至pH=7) 快速褪色
已知酸性:H2CO3>HClO>HCO 。
下列对于该实验的分析不正确的是(  )
A.Ca(ClO)2与盐酸反应时,盐酸体现了酸性和还原性
B.②与③现象的差异原因是Cl2不与饱和食盐水反应
C.对比①②的现象,说明红纸褪色涉及的反应是Cl2+H2O HCl+HClO
D.对比②③④的现象,说明溶液中HClO浓度越大,漂白效果越好
B
10.常温常压下,一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体,沸点为3.8 ℃,42 ℃以上分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。将Cl2与空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入含水8%的Na2CO3中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O制备HClO溶液。下列说法错误的是(  )
B
A.装置的连接顺序应为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ
B.装置Ⅱ、Ⅳ中多孔球泡的作用是防止倒吸
C.装置Ⅲ的作用是使Cl2与空气混合并除去Cl2中混有的HCl
D.制得的HClO应保存在棕色试剂瓶中,使用磨口玻璃塞
解析:根据制备原理和除杂的原理,装置Ⅰ中生成的Cl2经过装置Ⅲ除去其中混有的HCl,并与空气混合均匀,然后通入装置Ⅱ中与含水8%的Na2CO3反应生成Cl2O,最后将Cl2O通入装置Ⅳ中,与水反应生成HClO。装置合理的连接顺序应为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ,故A正确;装置Ⅱ、Ⅳ中多孔球泡的作用是增大反应物的接触面积,增大反应速率,使反应更加充分,不能防止倒吸,故B错误;浓盐酸具有挥发性,所以制备的Cl2中混有HCl,经过装置Ⅲ可以除去Cl2中混有的HCl,并将Cl2与空气混合,故C正确;HClO不稳定,见光受热易分解,因此制得的HClO应保存在棕色试剂瓶中,且采用磨口玻璃塞保证密封性,放在阴凉处,故D正确。
二、非选择题(共30分)
11.(15分)(2025·江西赣州高三联考)含氯物质在生产、生活中有重要作用。
(一)实验室利用下面的装置制备氯水和漂白液(尾气处理装置略)
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是________,A中发生反应的化学方程式为______________________________________________。
圆底烧瓶
(2)装置B的作用是______________________。
解析:氯气难溶于饱和食盐水,装置B中应盛放饱和食盐水,作用是除去HCl气体。
除去Cl2中混有的HCl
(3)D中可以得到漂白液,反应的离子方程式是________________________
___________,采用冰水浴冷却的目的是__________________。
解析:题目告知D中得到漂白液,漂白液的有效成分为NaClO,反应的离子方程式为Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O;该反应放热,温度过高,Cl2会发生歧化反应生成NaClO3,则采用冰水浴冷却的目的是避免生成NaClO3。
Cl2+2OH-===ClO-+Cl-
+H2O
避免生成NaClO3
(二)测定漂白液中NaClO的含量
步骤①:取20 mL制得的漂白液,加入过量盐酸酸化的KI溶液,充分反应;
(4)步骤①中发生反应的离子方程式为________________________________
______;最终平均用去25.00 mL 0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液,测得NaClO的含量为________ g·L-1(结果保留2位小数)。
ClO-+2I-+2H+===I2+Cl-+
H2O
4.66
(三)探究氯水的性质
(5)装置C中得到饱和的氯水,往淀粉KI溶液中逐滴加入氯水至氯水过量,观察到溶液先变蓝后褪色。某组同学对褪色原因进行探究。
①查阅资料知道:氯水不能氧化淀粉;氯水不能氧化由I2和淀粉形成的蓝色化合物。
②提出假设:I2被过量的氯水氧化为IO ;
请帮助该组同学设计实验证明该假设成立:___________________________
__________________________。
取褪色后的溶液加入KI和稀
硫酸,充分反应,溶液变蓝
③有同学在实验过程中没有看到蓝色,而是看到了蓝褐色;经分析可能是发生了反应:I2+KI KI3(棕红色络合物),干扰实验现象的观察。请帮助该同学设计实验证明上述分析:_________________________________
______________________________________________________________。
向I2溶液中加入几滴淀粉溶液,溶液变
蓝色;再加入少量KI溶液后,溶液出现蓝褐色,说明分析正确
12.(15分)(2025·辽宁省实验中学期中)
Ⅰ.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_______________________________________
_____________________________________________________________。
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
次氯酸钠在空气中暴露时间过长会生成
解析:制备NaClO的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O;次氯酸钠在空气中暴露时间过长会生成HClO,光照条件下,HClO分解,导致消毒作用减弱。
(2)有研究显示,南极臭氧空洞中的污染物硝酸氯(ClONO2)与次氯酸钠在结构上有类似之处。下列推测有一项不合理,该选项是__(填字母)。
A.具有强氧化性
B.与NaOH溶液反应可生成两种钠盐
C.与盐酸作用能产生氯气
D.水解生成盐酸和硝酸
D
解析:硝酸氯(ClONO2)与次氯酸钠在结构上有类似之处,次氯酸钠具有强氧化性,则硝酸氯也具有强氧化性,A正确;硝酸氯(ClONO2)与NaOH溶液反应可生成次氯酸钠和硝酸钠,B正确;硝酸氯(ClONO2)与盐酸作用能产生氯气,C正确;硝酸氯(ClONO2)水解生成硝酸和次氯酸,D错误。
Ⅱ.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:
[(CNO)3Cl2]-+H++2H2O===(CNO)3H3+2HClO;
HClO+2I-+H+===I2+Cl-+H2O;
准确称取1.120 0 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0.100 0 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。
(3)如何判断滴定达到了终点?______________________________________
__________________________________________。
解析:通过滴入最后半滴Na2S2O3标准液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复,可判断溶液达滴定终点。
滴入最后半滴Na2S2O3标准液时,溶液由蓝
色变为无色,且半分钟内不恢复
(4)通过计算判断该样品是否为优质品?
是优质品,样品的有效氯为
(5)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”)。
解析:硫酸过少,将导致[(CNO)3Cl2]-+H++2H2O===(CNO)3H3+2HClO进行不充分,产生的HClO量偏低,导致实验结果偏低。
偏低

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