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第14讲　氯及其化合物
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯及其重要化 合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
2.结合实例认识氯及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可 以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综 合利用和环境保护中的重要价值。
考点·全面突破
考点一　氯及其化合物　　
一、氯气的物理性质
颜色 状态 气味 密度 沸点 溶解性（25 ℃）
色 气体 刺激性 比空气 沸点34.6 ℃
液化 1体积水约溶解2体积Cl2
黄绿　
大　
易　
二、氯气的化学性质
1. 从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
苍白　
2. 从化合价的角度认识Cl2——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。
【提醒】　（1）常温下，液氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。
（2）1 mol Cl2与足量冷的强碱溶液完全反应转移NA个电子，而1 mol Cl2与足量水充分反应转移电子数小于NA（可逆反应）。
三、从平衡的角度理解氯水的成分和性质
1. 新制氯水中的三个平衡、七种微粒
三个平衡 七种微粒
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， 氯水中参与反应的微粒不同。
（2）氯水起氧化性作用的主要微粒是Cl2分子，HClO分子次之（量 少）。
（3）不能用pH试纸测量氯水、次氯酸盐溶液的pH。
【提醒】　（1）氯水中起漂白作用的是HClO而不是Cl2，干燥Cl2无 漂白性。
一、氯气的性质
1. 下列关于氯气的说法中正确的是（　　）
A. 氯气在常温下能与铁反应，故不能用铁罐存放液氯
B. 点燃氢气和氯气的混合气体可以制取氯化氢
C. 氯气氧化性很强，一般都能将金属氧化为它的最高价态
D. 氯原子最外层有7个电子，所以氯元素只有－1价和＋7价
√
解析：常温或低温条件下，干燥氯气与铁不能反应，故常温下能用铁罐存放液氯，A错误；如果点燃的是氢气和氯气的混合气体，则可能会发生爆炸，B错误；氯原子最外层有7个电子，因此最高化合价为＋7价，最低为－1价，此外还有0价（Cl2）、
＋1价（HClO）、＋3价（HClO2）、＋4价（ClO2）、
＋5价（HClO3）等多种价态，D错误。
2. 根据下列装置图回答问题。
干燥的红色布条不褪色，
湿润的红色布条褪色　　
Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO
有漂白性　　
（3）实验开始后，观察装置C中的现象是 。
（6）F装置的作用是 。
HClO　
溶液先变为红色，后褪色
2Cl－　　
吸收尾气 　
二、氯水的成分及性质探究
3. 某同学在一pH试纸上滴几滴新制氯水，现象如图所示，下列有关 该实验的说法中正确的是（　　）
A. 该实验说明Cl2分子具有漂白性
B. 若用久置的氯水进行实验，现象相同
C. 该实验说明H＋扩散速度比HClO分子快
D. 将新制氯水放置几天后溶液酸性减弱
√
4. 在探究新制氯水成分的实验中，根据下列方法和现象，所得结论 不正确的是（　　）
选项 方法 现象 结论
A 向红色纸条上滴加新制氯水 红色纸条褪色 氯水中含有Cl2
B 观察新制氯水颜色 呈黄绿色 氯水中含有Cl2
C 向Na2CO3粉末中滴加足 量新制氯水 有气泡产生 氯水中含有H＋
D 向新制氯水中滴加硝酸酸 化的AgNO3溶液 有白色沉淀产生 氯水中含有Cl－
√
解析：红色纸条褪色是由于氯水中含有HClO，A错误；新制氯水呈黄绿色，说明氯水中含有氯气，B正确；向Na2CO3粉末中滴加足量新制氯水，产生气泡，是氢离子和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，C正确；向新制氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀产生，说明含有氯离子，D正确。
【题后归纳】
向氯水中
加入的物质 浓度变化 平衡移动的方向 应用
可溶性氯化物 c（Cl－）增大 左移 用饱和食盐水除Cl2中 的HCl
盐酸 c（H＋）和
c（Cl－）增大 左移 次氯酸盐与浓盐酸反应 制Cl2
NaOH c（H＋）减小 右移 用NaOH溶液吸收多余 Cl2
Ca（OH）2 c（H＋）减小 右移 制漂白粉
CaCO3 c（H＋）减小 右移 制高浓度的HClO溶液
光照 c（HClO）减小 右移 氯水避光保存或现用现 配
考点二　次氯酸　次氯酸盐　　
1. 次氯酸（HClO）
不稳定性 次氯酸分解反应的化学方程式为
强氧化性 ①能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂；
②杀菌、消毒
弱酸性 向NaClO溶液中通入少量CO2，离子方程式为
2HClO　 2HCl＋O2↑　
2. 次氯酸盐
（1）漂白液——“84”消毒液
NaClO
氧化
（2）漂白粉
Ca（ClO）2
氧化
　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
√
×
×
×
×
1. NaClO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不正确的是（　　）
D. HClO在水中见光分解：2HClO O2↑＋2H＋＋2Cl－
一、次氯酸盐的性质与制备
√
2. 工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉，制备流程如图。下列有 关说法正确的是（　　）
A. 漂白粉是混合物
B. “反应”中Cl2是氧化剂，石灰乳是还原剂
C. 漂白粉比HClO稳定，可露置在空气中长期保存
√
【题后归纳】
　　（3）向Ca（ClO）2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是 CaSO3。
二、其他含氯消毒剂——ClO2与亚氯酸盐
3. 世界卫生组织（WHO）和中国卫健委公认二氧化氯（ClO2）为新 时代绿色消毒剂。常温下，ClO2气体与Cl2具有相似的颜色与气味， 易溶于水，在水中的溶解度是Cl2的5～8倍。ClO2对热、振动、撞击 和摩擦相当敏感，极易分解发生爆炸。ClO2几乎不与冷水反应，遇热 水则会分解。经研究表明，ClO2反应释放出的原子氧可以氧化色素， 所以ClO2也是优良的漂白剂。工业上可采用SO2与氯酸钠在酸性条件 下反应制取ClO2，并生成NaHSO4。下列说法不正确的是（　　）
A. ClO2是优良的漂白剂是因为具有强氧化性
B. 常温下ClO2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
C. 一般可用冰水吸收ClO2气体，形成ClO2溶液
D. 工业上制取ClO2过程中，参加反应的氧化剂和还原剂物质的量之 比为1∶2
√
4. 氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－ 强。25 ℃时氯气—氯水体系中存在以下平衡关系：
K2＝10－3.4
其中Cl2（aq）、HClO（aq）和ClO－（aq）分别在三者中所占分数 （α）随pH变化的关系如图所示。
A. 氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好
B. 在氯处理水体系中，存在c（HClO）＋2c（ClO－）＋c（OH－） ＝c（H＋）
C. 用氯处理饮用水时，pH＝6.5时杀菌效果比pH＝7.5时更好
下列表述不正确的是（　　）
√
解析：夏季相比冬季温度高，HClO易分解，所以杀菌效果不如冬季，A错误；根据体系中存在电荷守恒：c（H＋）＝c（Cl－）＋c（ClO－）＋c（OH－），氯气与水反应产生等量的HCl和HClO，在氯水中HCl完全电离、而HClO部分电离，
所以c（HClO）＋c（ClO－）＝c（Cl－），
所以c（HClO）＋2c（ClO－）＋c（OH－）＝c（H＋），B正确；
考点三　氯气的实验室制法　　
1. 制取原理
实验室通常用强氧化剂（如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等） 氧化浓盐酸制取氯气。
MnO2＋4HCl（浓）
②Ca（ClO）2与浓盐酸： ；
8H2O　
（2）完成下列制取Cl2的离子方程式：
①KClO3与浓盐酸： ；
2. 实验装置
①饱和食盐水的目的： ；
②浓硫酸的作用： 。
除去Cl2中的HCl　
干燥Cl2　
（3）收集装置
收集Cl2可用向 排空气法，也可以用排 法。
上　
饱和食盐水　
（4）尾气处理装置
Cl2有毒，多余的Cl2一般用 溶液吸收，反应的离子方程式 为 。
（5）验满方法
①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸变 为 色，证明已收集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先 变 后褪色，证明已收集满。
NaOH　
蓝　
红　
【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加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。
③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。
④尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为 澄清石灰水中含Ca（OH）2的量少，吸收不完全。
一、Cl2的实验室制法
1. 下列制取氯气的实验装置或者操作正确的是（　　）
A B
制备氯气 除去Cl2中的HCl气体
C D
干燥氯气 吸收多余的氯气
√
解析：A项，二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，则题给装置中缺少酒精灯，不能用于制备氯气，错误；B项，氯气和氯化氢都能与饱和碳酸氢钠溶液反应，所以不能用饱和碳酸氢钠溶液除去氯气中的氯化氢气体，应选择饱和食盐水，错误；D项，澄清石灰水中氢氧根离子浓度小，不能用于吸收多余的氯气，应选择氢氧化钠溶液，错误。
二、涉及Cl2制备实验装置的连接
2. 下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正 确的是（　　）
A. a—b—c—d—e—e—f—g—h
B. a—e—d—c—b—h—i—g
C. a—d—e—c—b—h—i—g
D. a—c—b—d—e—h—i—f
√
解析：浓盐酸易挥发，利用高锰酸钾和浓盐酸反应生成的氯气中混有少量HCl，用饱和食盐水（长进短出）可除去HCl气体，然后用浓硫酸（长进短出）将氯气干燥，干燥后的氯气进入硬质玻璃管中与铁粉在加热条件下反应得到无水氯化铁，最后用氢氧化钠溶液（长进短出） 吸收多余的氯气，防止污染大气。
3. 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（中文译名“氯气”）。
MnO2＋
（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 。
解析：实验室制得的Cl2中含有HCl、H2O，可依次通过饱和食盐水、 浓硫酸分别除去HCl、H2O，再收集Cl2并进行尾气处理，因此装置的 接口连接顺序为cdbae。
cdbae 　
解析：氯水中能使品红溶液褪色的物质是HClO，氯水久置后不能使 品红溶液褪色，可推测氯水中HClO已分解。检验Cl－存在的方法是 取少量样品于试管中，加入几滴AgNO3 溶液，若有AgCl白色沉淀生 成，则该久置氯水中存在Cl－。
HClO 　
取少量样品于
试管中，加入几滴AgNO3溶液，若有AgCl白色沉淀生成，则该久置
氯水中存在Cl－　
【题后归纳】
按气体流向连接不同装置的基本流程
（2）洗气瓶中气体流向是“长进短出”；干燥管中气体流向是 “粗进细出”。
（3）U形管（盛固体试剂）、两端开口的硬质玻璃管中，气体 流向无顺序要求，任意一侧作进气管均可。
真题·体验品悟
1. 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
√
√
√
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√
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√
2. （2024·浙江1月选考2题）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
√
3. （2025·浙江6月选考18题）氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌，有 重要的应用价值。请回答：
（1）下列措施中能提高新制饱和氯水中HClO浓度的是 。
A. 加NaCl固体
B. 加水
C. 加CaCO3粉末
D. 加足量Ca（OH）2溶液
C　
（2）氯气常用于自来水消毒。稀氯水中存在如下反应（不考虑其他 反应）：
K＝10－2.0
T1 ℃时，在不同pH下，约2 mg·L－1氯水中部分含氯微粒的平衡浓度 对数值（lg c）如图所示（溶液体积保持不变）。
①Cl2O分子的空间构型是 。
②在pH＝4～9之间，ClO－浓度增加，其最大来源是 （填 含氯微粒符号）。
V形（或角形）　
HClO　
如图所示： 。
（3）某研究小组提出，商用ClO2（常含杂质Cl2）在水中易发生如下 反应，影响自来水消毒效果。
①Cl2的存在主要加快了反应 （填“Ⅳ”或“Ⅴ”）。
Ⅴ　
影响因素是溶
液 pH以及Cl2含量等，原因是Cl2浓度增大、pH增大，均使溶液中
ClO－浓度增大，反应Ⅴ的反应物浓度增大，反应速率增大　　
课时跟踪检测
一、选择题（本题包括7个小题，每小题只有一个选项符合题意）
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 大量氯气泄漏时，应迅速离开现场并尽量往高处去
B. 检验Cl2中是否混有HCl气体，可将气体通入硝酸银溶液中
C. 新制的氯水能使有色布条褪色，说明氯气有漂白性
D. 实验室制氯气时，为防止环境污染，多余的氯气用澄清石灰水吸 收
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√
解析：B项，Cl2通入硝酸银溶液中，Cl2能与水反应生成Cl－，即使氯气中没有HCl也会生成AgCl白色沉淀，无法检验Cl2中是否混有HCl，错误；C项，新制的氯水中含有次氯酸，次氯酸具有漂白性能使有色布条褪色，氯气本身没有漂白性，错误；D项，澄清石灰水中氢氧化钙的浓度较低，实验室制氯气时，为防止环境污染，多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收，错误。
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2. （2025·浙江杭州期中）84消毒液是一种常见的含氯消毒剂。下图 为某品牌84消毒液说明书中的部分内容。
产品说明：本品是以次氯酸钠为有效成分的消毒液。
注意事项：
①本品易使有色织物脱色。
②不得将本品与酸性产品（如洁厕类清洁产品）混合使用。
③置于避光、阴凉处保存。
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下列分析不正确的是（　　）
A. 该消毒液的有效成分可由Cl2和NaOH溶液反应得到
B. ①的原因主要是＋1价氯的化合物具有氧化性
D. ③的原因主要是光照或温度升高会促进NaClO和HClO的分解
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3. （2025·浙江杭州期末）将Cl2通入过量石灰乳中即可制得以Ca（ClO）2为有效成分的漂白粉。下列解释事实的方程式不正确的是（　　）
√
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解析：题给化学方程式与事实相符，A正确；漂白粉与盐酸反应的实质是次氯酸根离子与氯离子、氢离子发生归中反应生成氯气和水，B正确；反应生成HClO，且次氯酸是弱酸，不能拆写，C错误；由于石灰乳过量，氢氧化钙也要参与反应，D正确。
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4. 利用Y形管可制备氯气及探究其性质，将浓盐酸滴入装有KMnO4 固体的小试管中，进行的实验探究如图。下列说法错误的是（　　）
A. 浓盐酸与KMnO4反应，HCl被还原成Cl2
B. 检测试纸为湿润的石蕊试纸，观察到试纸先变红后褪色
C. 加热金属钠，观察到有白烟产生
D. 品红溶液褪色，加热，溶液不恢复红色
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解析：浓盐酸与KMnO4反应，HCl中氯元素化合价升高，被氧化成Cl2，A错误；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性、次氯酸具有漂白性能使有色物质褪色，检测试纸为湿润的石蕊试纸，则观察到试纸先变红后褪色，B正确；加热金属钠，钠和氯气生成氯化钠固体，观察到有白烟产生，C正确；次氯酸的漂白具有不可逆性，故品红溶液褪色，加热，溶液不恢复红色，D正确。
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5. 氯是一种重要的“成盐元素”，如NaCl、FeCl3、KClO3等。氯气 是一种重要的化工原料，可用于制备Ca（ClO）2、ClO2等。实验室 可用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，二氧化氯（ClO2）是国际上公认的 绿色消毒剂。含氯消毒剂NaClO2有强氧化性。下列物质的转化在给 定条件下能实现的是（　　）
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A. CaCl2（aq） CaCO3（s） CO2（g）
B. Cl2 FeCl2 Fe（OH）2
C. KClO3 KCl Cl2
D. Ca（ClO）2（aq） HClO（aq） Cl2
√
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解析：HCl酸性强于碳酸，氯化钙和二氧化碳不反应，A错误； 氯气和铁反应生成氯化铁，B错误；
氯酸钾分解生成氯化钾，电解氯化钾溶液可制得氯气，C正确；
次氯酸光照条件下不能生成氯气，会分解生成氧气，D错误。
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6. （2025·浙江杭州月考）亚氯酸钠（NaClO2）是一种高效的漂白剂 和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊 （Mathieson）法制备亚氯酸钠的流程图如下：
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A. 反应①阶段，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1
B. 若反应①通过原电池来实现，则ClO2是正极产物
C. 反应②中的H2O2可用NaClO4代替
D. 反应②条件下，ClO2的氧化性大于H2O2
下列说法错误的是（　　）
√
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解析：根据题给流程图可知，反应①中氧化剂是NaClO3，还原剂是SO2，还原产物是ClO2，氧化产物是NaHSO4，根据得失电子守恒 可得，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1，A项正确； 由反应①中各元素的化合价变化情况，再根据原电池正极发生还原反 应可知，ClO2是正极产物，B项正确；在ClO2与H2O2的反应中， ClO2转化为NaClO2时氯元素的化合价降低，作氧化剂，H2O2作还原 剂，NaClO4常作氧化剂，不能用NaClO4代替H2O2，C项错误；反应 ②中ClO2与H2O2反应时，ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，可以推出 ClO2的氧化性大于H2O2，D项正确。
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7. 实验室利用如图所示装置制备SbCl5。已知：SbCl3的沸点为220.6 ℃，易水解；SbCl5在常压下沸点约为140 ℃（同时分解），易水 解，可与氢氟酸反应制备HSbF6。下列说法错误的是（　　）
A. 仪器Ⅰ中的a为冷凝水的进水口
B. 仪器Ⅱ的主要作用是吸收Cl2和空气中的水蒸气
C. SbCl5制备完成后，可减压蒸馏分离出SbCl5
D. 用SbCl5制备HSbF6时，可在玻璃仪器中进行
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解析：冷凝管中冷凝水应该“低进高出”，仪器Ⅰ中的a为冷凝水的进水口，A正确；氯气有毒，会污染空气，SbCl3、SbCl5易水解， 仪器Ⅱ中碱石灰的主要作用是吸收Cl2和空气中的水蒸气，B正确； SbCl5在常压下沸点约为140 ℃（同时分解），比SbCl3的低，为防止 SbCl5分解，制备完成后应减压蒸馏分离出SbCl5，C正确；SbCl5与氢 氟酸反应制备HSbF6，玻璃中的二氧化硅会和氢氟酸反应，D错误。
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二、非选择题（本题包括2个小题）
8. 工业上用Cl2和碱制漂白粉、漂粉精及漂白液。回答下列问题：
（1）Ca（ClO）2中Cl元素的化合价是 ；工业上将氯气制成 漂白粉的主要目的是 。工业上制成漂白粉的化学方程式：
。
＋1　
漂白粉比HClO（Cl2）稳定，且便于贮存和运输
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（2）下列物质露置在空气中会变质，在变质过程中既有非氧化还原 反应发生，又有氧化还原反应发生的是 （填字母）。
A. 生石灰 B. 漂白粉
C. NaOH D. Na2O2
BD　
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Ca（ClO）2
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ClO－
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（5）ORP是反映水溶液中所有物质表现出来的氧化—还原性，ORP 越大，氧化性越强。实验测定84消毒液在不同温度时ORP随时间的变 化情况，结果如图所示。
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上述实验结果表明，随温度升高，ORP值下降。50 ℃时ORP值下降 较快的原因是
。
解析：HClO浓度越大，氧化性越强；温度越高，HClO越容易分解， 其浓度下降，氧化性减弱，ORP值下降较快。
温度越高，HClO越容易分解，其浓度下降，氧化性减弱　
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9. 某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
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）：
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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
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（1）B中试剂是 。
解析：B中试剂是饱和NaCl溶液，其作用是吸收Cl2中的杂质HCl 气体。
饱和NaCl溶液　
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（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　
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（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。
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但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
Cl2＋
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