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　非金属及其化合物
第17讲　氯及其化合物
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
氯气是一种呈黄绿色、有刺激性气味的气体，密度比空气的大，沸点为－34.6 ℃，易液化。
(2)氯气的化学性质
①从氯的原子结构认识氯气的氧化性
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。
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
(2)漂白液
(3)漂白粉
　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。(　√　)
题组一　氯气的性质
1．下列有关氯气的说法不正确的是(　D　)
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。
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(　B　)
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
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。
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：
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 Cl2
② 向氯水中加入AgNO3溶液，生成白色沉淀 Cl－
③ 向氯水中加入Na2CO3粉末，有气泡产生 H＋
④ 向氯水中滴加石蕊溶液，溶液先变红后褪色 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(　D　)
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
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
解析：新制氯水中存在三种分子：Cl2、HClO、H2O，四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－。实验①反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，A项错误；实验②反应的离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，B项错误；实验③反应的离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，C项错误；实验④涉及反应的离子方程式为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－ Fe(SCN)3，D项正确。
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。
题组三　含氯消毒剂
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 (　C　)
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
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： 5ClO＋4H＋===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O。
(2)ClO2在强碱性环境中失效，可能的原因是会发生歧化反应生成ClO和ClO，写出反应的离子方程式： 2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O。
(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2.63 g（保留两位小数）。
考点二　氯气的实验室制法
1．实验室制Cl2的一般方法
(1)原理方程式：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)实验装置图
①发生装置所用仪器的名称为A分液漏斗、B圆底烧瓶。
②装置C的作用是除去Cl2中混有的少量HCl气体。
③装置D的作用是干燥氯气（或除去氯气中的水蒸气）。
(3)收集方法
①向上排空气法（氯气的密度大于空气）。
②排饱和食盐水法（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NaOH溶液，该液体的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。
2．实验室制Cl2的其他方法
H （浓）2
写出用Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4与浓盐酸反应的离子方程式：
(1)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(2)ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O。
(3)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O。
　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
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）
解析：高锰酸钾、次氯酸钠具有强氧化性，在不加热条件下，能与浓盐酸反应生成氯气，A正确；氯气能与碱石灰发生反应，因此干燥氯气时不能用碱石灰，应用无水氯化钙，B错误；饱和食盐水能吸收氯气中的HCl，b装置有长颈漏斗，起到安全瓶的作用，还可以监测后续装置是否发生堵塞，平衡气压，C正确；制备Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，则每消耗0.1 mol MnO2，生成0.1 mol Cl2，在标准状况下的体积为2.24 L，D正确。
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→e→d→c→b→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）。
(2)请写出装置⑤圆底烧瓶中制备氯气的离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2+＋Cl2↑＋2H2O。
(3)装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外，还有除去氯气中的氯化氢气体。
(4)请写出装置④制备FeCl3的化学方程式：2Fe＋3Cl22FeCl3。
(5)本实验装置④⑤两处均有酒精灯，实验开始前应先点燃⑤（填装置序号，下同）处酒精灯，后点燃④处酒精灯。
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)实验室利用MnO2和浓盐酸共热制备氯气，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2+＋Cl2↑＋2H2O。(3)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。(4)铁粉和Cl2在加热的条件下反应生成FeCl3，其化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3。(5)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。
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(　B　)
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
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。
4．（2022·北京卷）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+在一定条件下可被Cl2或ClO－氧化成MnO2（棕黑色）、MnO（绿色）、MnO（紫色）。
ⅱ.浓碱性条件下，MnO可被OH－还原为MnO。
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。
原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将MnO氧化为MnO。
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，但通过实验测定，溶液的碱性变化很小。
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4MnO＋4OH－===4MnO＋O2↑＋2H2O；溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被NaClO（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3ClO－＋2MnO2＋2OH－===2MnO＋3Cl－＋H2O。
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。
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。(2)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。(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Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强。(4)①Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，使溶液碱性减弱，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。②溶液紫色变为绿色是由于在浓碱性条件下，MnO可被OH－还原为MnO，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4MnO＋4OH－===4MnO＋O2↑＋2H2O；溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2在碱性条件下被NaClO氧化，可证明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。③取实验Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明ClO－将MnO2氧化为MnO，发生的反应为3ClO－＋2MnO2＋2OH－===2MnO＋3Cl－＋H2O。④实验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。
课时作业17
（总分：60分）
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(　D　)
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
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(　D　)
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
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(　C　)
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
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(　B　)
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
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(　D　)
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－
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(　C　)
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
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(　D　)
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
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(　B　)
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
解析：次氯酸钙与盐酸反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，盐酸既体现了酸性又体现了还原性，A正确；氯气与水的反应为可逆反应，存在平衡：Cl2＋H2O HCl＋HClO，饱和食盐水中氯离子浓度很大，促使反应逆向进行，次氯酸的量很少，所以③中红纸几乎不褪色，B错误；①说明干燥氯气没有漂白性，②中红纸褪色，①②说明氯水有漂白性，涉及的反应为Cl2＋H2O HCl＋HClO，C正确；④中反应为Cl2＋HCO===CO2＋HClO＋Cl－，②③④中次氯酸浓度大小为④>②>③，由红纸变化可知，HClO浓度越大，漂白效果越好，D正确。
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粉末的仪器名称是圆底烧瓶，A中发生反应的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)装置B的作用是除去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Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O，采用冰水浴冷却的目的是避免生成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；
步骤②：加入淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，发生反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O。
(4)步骤①中发生反应的离子方程式为ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O；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4.66 g·L-1（结果保留2位小数）。
（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。
解析：(1)根据题图，装置A中盛放MnO2粉末的仪器为圆底烧瓶，制备氯气的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)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。(3)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。(4)ClO－在酸性环境中会氧化I－，根据步骤②，可以知道产物有I2，步骤①中发生反应的离子方程式为ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O；滴定消耗Na2S2O3的物质的量为0.025 L×0.100 0 mol·L-1＝0.002 5 mol，根据关系式：ClO－～I2～2S2O，n(NaClO)＝n(I2)＝×0.002 5 mol，NaClO的含量为≈4.66 g·L-1。(5)②如果褪色后的溶液中有IO，则会发生反应：5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O，所以方法为取褪色后的溶液加入KI和稀硫酸，充分反应，溶液变蓝。③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Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O；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，其原因是次氯酸钠在空气中暴露时间过长会生成HClO，光照条件下，HClO发生分解反应，2HClO2HCl＋O2↑。
(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D（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
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；
I2＋2S2O===S4O＋2I－。
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？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×100%≈63.39%（写出计算过程，该样品的有效氯＝×100%）。
(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偏低（填“偏高”或“偏低”）。
解析：(1)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)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。(3)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。(4)根据题意可得关系式：
[(CNO)3Cl2]－～　2HClO　～　2I2　～　4S2O
　　 2 　　　　 4
n(HClO) 20×10-3×0.100 0 mol
则n(Cl)＝n(HClO)＝10-3 mol，则样品中的有效氯为×100%≈63.39%＞60%，则该样品为优质品。(5)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。

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