1、第第 2 讲讲氯及其化合物氯及其化合物 【2021备考】 最新考纲命题统计 1.掌握氯气及其重要化合物的性质与应用。 2.掌握氯气的实验室制法。 3.了解氯气及其重要化合物对环境的影响。 4.了解卤素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 素养落地：宏观与微观相结合从结构、化合价、物质分类多角度、多层次认识、 分析氯气及其重要化合物的性质，并以实验手段验证，探究相关物质的性质及反 应规律；了解氯及其化合物对环境的影响，培养学生的科学求实的态度及可持续 发展观。 考点一氯及其重要化合物的性质与应用 知识梳理 1.氯气 (1)氯气的物理性质 颜色状态气味毒性密度溶解性 黄绿色气体刺激性有毒比空气重1
2、2 (2)从氯的原子结构认识氯气的化学性质氧化性 与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。 与非金属反应。 与 H2反应：H2Cl2= 点燃或光照2HCl， 与还原性无机化合物反应：(写离子方程式) (3)从化合价的角度认识 Cl2的化学性质歧化反应 氯气与水或碱反应，氯的化合价既有降低又有升高，因而氯气既表现氧化性又表 现还原性。 名师提示你 (1)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。 (2)1 mol Cl2与足量 H2完全反应转移电子数为 2NA， 1 mol Cl2与足量强碱完全反应 转移电子数为 NA，1 mol Cl2与足量水充分反应转移电子数小于 NA(可逆反应)。
3、 (3)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水、石灰粉。 (4)从平衡的角度理解氯水的成分和性质 氯水中存在三个平衡关系： a.Cl2H2OHClHClO；b.HClOH ClO；c.H2O H OH 结合可逆反应的特点可知氯水中含有 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。 名师提示你 (1)氯水中起漂白作用的是 HClO，不是 Cl2，干燥的 Cl2没有漂白性。 (2)不能用 pH 试纸测量氯水、次氯酸盐溶液的 pH。 2.次氯酸、次氯酸盐 (1)次氯酸 (2)漂白粉 (3)漂白液 链接新教材 (新教材 RJ 第一册 P48
4、4 习题变式练)用胶头滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含有 酚酞的氢氧化钠稀溶液中，当滴到一定量时，红色突然褪去。试回答下列问题。 (1)上述反应的离子方程式为_， 检验所得溶液中 Cl 的方法是_。 (2)产生上述现象的原因可能有两种： _； _。 (3)设计实验证明红色褪去的原因是或_ _。 答案(1)Cl22OH =ClClOH2O 取溶液少许，加入 HNO3酸化，再加 AgNO3溶液，有白色沉淀生成说明溶液中含 Cl (2)氯水中的 H 与 NaOH 发生中和反应，溶液由红色变为无色 氯水中的 HClO 有漂白性，溶液由红色变为无色 (3)再向褪色后的溶液中滴加 NaOH 溶液，若溶液恢复
5、红色说明褪色原因为，若 溶液仍为无色，说明褪色原因为(不能向褪色后的溶液再滴加酚酞溶液，因为 NaClO 溶液具有强氧化性，可氧化酚酞使其褪色) 考向突破 考向一氯气的性质 氯气的性质理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为 FeCl2() (2)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为 0.5NA() (3)新制氯水必须用棕色试剂瓶密封保存() (4)用 pH 试纸测定氯水的 pH() (5)“84”消毒液的消毒原理与 H2O2的相同，都是利用强氧化性() 氯气的性质 题目设计 2.如图所示是验证氯气
6、性质的微型实验，a、b、c、d、e 是浸有相关溶液的滤纸。 向 KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。(已知：2KMnO4 16HCl=2KCl5Cl22MnCl28H2O。) 回答相关问题。 (1) 一 段 时 间 后a 、 b 、 c 、 d 、 e处 的 颜 色 变 化 分 别 为 _ _。 (2)a 、 b 、 c 、 d 、 e处 反 应 的 离 子 方 程 式 分 别 为 _ _。 提示(1)变蓝棕黄先变红后褪色红色褪去红色 (2)2I Cl2=I22Cl 2Br Cl2=Br22Cl Cl2H2OH Cl HClOCl22OH =ClClOH2O 2Fe2 C
7、l2=2Fe32Cl、Fe3 3SCN Fe(SCN)3 考向二氯水的成分与性质 氯水的成分与性质 命题素材 氯水成分探究 实验方法实验现象相关粒子 将氯水滴入 AgNO3溶液中白色沉淀Cl 将氯水滴到淀粉KI 试纸上试纸变蓝Cl2 将氯水滴入品红溶液中红色褪去HClO 将足量氯水滴入 Na2CO3溶液中产生气泡H 题目设计 3.氯水性质探析 某同学在一 pH 试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，回答相关问题。 (1)内圈为白色，外圈为浅红色说明 H 的扩散速度比 HClO 分子扩散速度 _(填“快”或“慢”)。 (2)对实验的 pH 试纸进行微热，白色圆圈颜色_(填“变”或“不变”)。 (
8、3)如用久置的氯水重复上述实验，现象_(填“相同”或“不同”)，理由 是_。 提示(1)快(2)不变(3)不同因为久置氯水中不含 HClO、Cl2 氯水中的平衡关系 题目设计 4.新制饱和氯水具有较强的漂白性， 试分析改变下列条件能否增强氯水的漂白性。 (1)再通入少量氯气_，原因为_ _。 (2)通入少量 SO2_，原因为_ _。 (3)加入少量 CaCO3固体_，原因为_ _。 (4)加入少量 Na2CO3溶液_，原因为_ _。 提示(1)否氯水已饱和，通入 Cl2不再溶解，HClO 浓度不增大 (2)否通入 SO2发生 SO2Cl2H2O=4H SO2 42Cl ，HClO 浓度减小 (
9、3)能加入 CaCO3固体，发生 CaCO32H =Ca2CO2H2O，平衡 Cl2 H2OH ClHClO 右移，HClO 浓度增大 (4)否加入 Na2CO3溶液发生 Cl2H2O2Na2CO3=2NaHCO3NaClONaCl， HClO 浓度减小 考向三次氯酸、次氯酸盐的性质及应用 次氯酸漂白性探究 题目设计 5.为探究次氯酸的漂白性，某同学设计如下装置。回答相关问题： (1)、分别放置_、_(a.湿润的红色布条，b.干燥的红色布 条) (2)处所放试剂的作用为_。 (3) 如 A 处 试 剂 为 漂 白 精 固 体 与 浓 盐 酸 ， 生 成 Cl2的 化 学 方 程 式 为 _ _
10、。 (4)补上 E 处缺装置。 提示(1)ab(2)干燥作用(3)Ca(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl22H2O (4)或 次氯酸盐的性质及应用 题目设计 6.次氯酸盐具有强氧化性，常用作杀菌消毒剂、漂白剂。 回答相关问题： (1)为增强漂白粉溶液的漂白性，可向溶液中加入少量的_(填相关试剂)。 (2)漂白粉久置于空气中漂白性减弱，原因是_ _(用化学方程式 表示)。 (3)“84”消毒液不宜与“洁厕灵”混用，原因是_ _(用离子方程式 表示) (4)在漂白粉溶液中 Fe2 、S2、SO2 4、CO2 3、I 因发生氧化还原反应而不能共存 的是_。 提示(1)稀 H2SO4 (2)
11、Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO、2HClO= 光照 2HClO2 (3)2H ClOCl=Cl2H2O (4)Fe2 、S2、I 考点二氯气的实验室制法 知识梳理 1.实验装置 2.制取过程 3.工业制法 电解饱和食盐水：2NaCl2H2O= 电解 2NaOHH2Cl2。 电解熔融 NaCl：2NaCl(熔融)= 电解 2NaCl2。 名师提示你 (1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 (2)小火加热且温度不宜过高，以减少 HCl 的挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的 Cl2，再拆卸装置，避免污染 空气。 (4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收
12、Cl2，因为溶液中 Ca(OH)2浓度小，吸收 不完全。 (5)酸化 KMnO4溶液，用的是 H2SO4酸化而不是盐酸。 考向突破 考向一氯气的制取原理与装置 氯气制取原理理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)过量浓盐酸与一定量的二氧化锰反应，MnO2能完全反应() (2)可用排饱和食盐水法收集 Cl2() (3)检验氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸() (4)可用饱和石灰水吸收尾气中的 Cl2() (5)“84”消毒液与洁厕灵不能混用() 氯气制取原理分析与装置选取 题目设计 2.下列制取、收集 Cl2并探究其漂白性的一系列装置中合理的是_。 提示B 氯气制取装
13、置的连接 题目设计 3.实验室中用 KMnO4与浓盐酸制取并收集纯净的 Cl2，从下面装置中选出合理装 置并连接组装以达成实验目的连接顺序为_。 提示bfced 考向二氯气制备实验拓展 制备装置 题目设计 4.教材中氯气的制备装置可以作出如下改进 制备装置 橡皮管 a 的作用_ _。 提示连通气体、平衡压强、保证液体顺利流下 净化装置 题目设计 5. 如 装 置 中 发 生 堵 塞 ， 长 颈 漏 斗 中 出 现 的 现 象 为 _。 提示漏斗中液面上升 尾气处理装置 题目设计 6.如吸收尾气所用 NaOH 溶液浓度较大时应使用防倒吸装置，可选用以下装置中 的_。 提示A、B、C 考点三卤素的
14、来源及性质 知识梳理 1.卤素的来源 (1)氯的提取氯碱工业 海水粗盐 精制 饱和食盐水 电解 阳极产物：Cl2 阴极产物：H2、NaOH 化学方程式为 2NaCl2H2O= 电解 2NaOHH2Cl2。 (2)海水提取溴 流程 发生反应的化学方程式 a.2NaBrCl2=Br22NaCl； b.Br2SO22H2O=2HBrH2SO4； c.2HBrCl2=2HClBr2。 (3)海带中提取碘 流程 发生反应的离子方程式：Cl22I =I22Cl。 2.卤素单质的性质 (1)递变性 颜色 F2Cl2Br2I2 浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色 颜色加深 熔、沸点 气体气体液体固体 逐渐升高 密度
15、 逐渐增大 水溶性 反应溶解溶解微溶 逐渐减小 氧化性 与氢气化合反应由易到难 逐渐减弱 氧化性 Cl2Br2I2 还原性(X ) 逐渐减弱IBrCl Cl2通入 NaBr 溶液中的离子反应：Cl22Br =Br22Cl Br2加入 KI 溶液中的离子反应：Br22I =I22Cl (2)相似性 都能与大多数金属反应：2Fe3X2=2FeX3(I2例外)； 都能与 H2反应：H2X2=2HX； 都能与 H2O 反应：X2H2OHXHXO(F2例外)； 都能与碱液反应：X22NaOH=NaXNaXOH2O。 名师提示你 (1)I2与 Fe 反应生成 FeI2。 (2)F2与 H2O 反应 2F2
16、2H2O=4HFO2。 (3)氢氟酸可以腐蚀玻璃 SiO24HF=SiF42H2O。 (4)液溴易挥发，保存时应密封加水封且不能用橡胶塞。 (5)I2固体加热升华，I2遇淀粉变蓝色。 3.卤素离子的检验方法 (1)AgNO3溶液沉淀法： 未知液 滴加 AgNO3 溶液和稀硝酸生成 白色沉淀，则有 Cl 浅黄色沉淀，则有 Br 黄色沉淀，则有 I (2)氯水、萃取剂显色法 (3)卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色 单质水汽油(或苯)CCl4 Cl2淡黄黄绿黄绿黄绿 Br2黄橙橙橙红橙橙红 I2深黄褐淡紫紫红紫深紫 链接新教材 (新教材 RJ 第二册 P1095 习题变式练) 从海带中提取碘单质
17、，成熟的工艺流程如下： 请回答有关问题： 中会用到下列仪器_(填字母)。 中反应的离子方程式为_ _。 中的变化为_变化(填“物理”或“化学”)，有色层为_层(填 “上”或“下”)。 蒸馏后所得CCl4液体呈浅紫色，原因是 _ _。 答案(1)b(2)2I H2O22H=I22H2O (3)物理下(4)蒸馏时少量 I2升华溶解在 CCl4中，溶液呈浅紫色 考向突破 考向卤素的性质及卤素离子的检验 卤素性质的理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的 KIO3() (2)用 CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色(
18、) (3)碘易升华，可用加热升华法除去 NH4Cl 中混有的 I2() (4)能使润湿的淀粉KI 试纸变成蓝色的物质一定是 Cl2() (5)类比 Fe 与 Cl2反应，可知 Fe 与 I2反应产物为 FeI3() 卤素单质及离子的检验 题目设计 2.(1)建筑工地常用的 NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。 已知 NaNO2能发生如下反应： 问题讨论 根据上述反应，利用试纸与生活中的常见物质水、淀粉碘化钾试纸、淀 粉、白酒、食醋 鉴别 NaNO2和 NaCl，实验时最适合的组合为_。 (2)NO2与溴蒸汽均为红棕色气体，为鉴别二者可以选取水、CCl4、AgNO3溶液等 试
19、剂。 问题讨论 选择上述试剂鉴别二者的依据_。 提示(1)(2)溴单质及其化合物的颜色 卤素单质氧化性强弱比较 题目设计 3.为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器 已略去，气密性已检验)。 实验过程： .打开弹簧夹，打开活塞 a，滴加浓盐酸。 .当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 .当 B 中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞 a。 . 问题讨论 (1)验证氯气氧化性强于碘的现象是_。 (2)验证溴的氧化性强于碘的现象是_。 (3) 本 实验中为排除 Cl2对 Br22I =2Br 2I 的干扰采取的措施为 _。 提示(1)淀粉KI 试纸变蓝 (
20、2)CCl4层呈紫红色 (3)由知 NaBr 有剩余，即通入 C 中的 Cl2已完全反应，从而排除了 Cl2的干扰 拓展拾遗：水资源的开发、利用与防护(教用) 1.水资源开发和利用 水资源开发利用，是改造自然、利用自然的一个方面，其目的是发展社会经济。 当前各国都强调在开发利用水资源时，一般考虑经济效益、社会效益和环境效益 三方面。 (1)海水淡化 海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中分离出盐分，以达到淡化海水的 目的。 海水淡化的方法及原理 淡化方法原理 蒸馏法将海水加热蒸发汽化，然后冷凝水蒸气得到蒸馏水 电渗析法 利用阴、阳离子交换膜对水中阴离子、阳离子的选择透过性，在 外加直流电场作
21、用下，使水中的一部分离子转移入另一部分水中 而达到除盐目的 离子交 换法 用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阳离子和阴离 子，得到去离子水的方法 (2)从海水中提取食盐 从海水中提取食盐的方法主要是盐田法。 (3)从海水中提镁 2.水资源的污染与防治 (1)赤潮 在海洋的近海处，有时可看到水面上漂浮着成片的带状或块状的东西，呈红色， 这是水中藻类等浮游生物的群落所组成，称为赤潮。淡水湖泊的富营养化即水体 有机物和营养盐(氮和磷)过多引起的，赤潮能使水中溶解的氧急剧减少。破坏水 产资源，使海水发臭，造成水质恶化。 防治措施：少施化肥减少含磷洗衣粉的用量。 (2)酸雨 酸雨是指 pH 小
22、于 5.6 的酸性降水。 形成酸雨的酸性物质最主要是硫酸， 其次是硝 酸。酸雨中的硫酸、硝酸是由进入大气中的 SO2和氮的氧化物生成的。 防治措施：减少化石燃料的使用或进行脱硫处理相关化工生产进行尾气处 理。 (3)工业污水 工业污水中含有较多的化学物质，随意排放会造成较为严重的水体污染。如酸污 水、碱污水、重金属盐(汞污染、镉污染等) 防治措施：减少污水排放排放前进行治污处理 综合治理(联合去污)。 案例 1水资源的开发利用 (2019课标全国，10)离子交换法净化水过程如图所示。 下列说法中错误的是() A.经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变 B.水中的 NO 3、SO2 4、Cl
23、 通过阴离子树脂后被除去 C.通过净化处理后，水的导电性降低 D.阴离子树脂填充段存在反应 H OH=H2O 解析离子交换法净化水是利用离子交换树脂活性基团上具有离子交换能力的 H 和 OH与水中阳、阴离子杂质进行交换，将水中阳、阴离子杂质截留在树脂上， 进入水中的 H 和 OH重新结合成水而达到纯化水的目的。凡能与阳离子起交换 作用的树脂称为阳离子交换树脂，与阴离子起交换作用的树脂称为阴离子交换树 脂。结合上述分析及电荷守恒可知，经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增 多，A 错误；水中的 NO 3、SO2 4、Cl 被阴离子树脂吸附除去，B 正确；经过净 化处理后，水中的离子浓度降低，水的
24、导电性减弱，C 正确；阳离子交换树脂吸 附交换时产生的 H 通过阴离子交换树脂时与 OH反应生成 H2O，离子方程式为： H OH=H2O，D 正确。 答案A 对点训练 1海洋是人类的巨大宝库，在淡水资源短缺的今天，对海水(含 Na 、 Cl 、Mg2、SO2 4、K 、Br等)进行淡化处理是获得淡水的一种重要途径，水的 净化处理是一项极为常见而又重要的工作。 (1)在净水过程中需用到混凝剂， 混凝剂除去悬浮物质的过程中发生了_(填 “物理”“化学”或“物理和化学”)变化，其中不能作为混凝剂使用的是 _(填序号)。 a.硫酸铝b.氧化铝 c.碱式氯化铝d.氯化铁 (2)最早用于海水淡化的方法是
25、蒸馏法，其原理是_。此方法需要 大量的能源，但现代蒸馏法可 利 用 太 阳 能 提 供 蒸 馏 所 需 要 的 能 量 ， 此 过 程 中 的 能 量 转 化 形 式 为 _。 (3)离子交换法是海水淡化的一种重要方法，其工作原理为：使海水分别通过阳离 子交换树脂(成分表示为 RH)和阴离子交换树脂(成分表示为 ROH，两种树脂均不 易电离)，工作时海水中的离子分别与树脂上的H、OH 交换，H、OH 分 别以 H 、OH形式进入水中，某海水淡化车间的生产流程如图所示。 则离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂为 A 柱_(填“RH”或“ROH”)， 这样放置可以防止因形成沉淀造成交换膜功能下降，
26、写出形成沉淀时的离子方程 式_， 另 外 写 出 海 水 中 SO 2 4被 留 在 离 子 交 换 树 脂 中 的 离 子 方 程 式 _。 解析(1)净水过程从悬浮物质变化角度看，它是被混凝剂吸附后形成大颗粒而沉 淀下来， 是物理变化； 从混凝剂角度看， 因 Al3 、 Fe3最终转化为 Al(OH)3、 Fe(OH)3 胶体，故是化学变化。由于 Al2O3不溶于水且无吸附性，故它不能作混凝剂。 (2)蒸馏的原理是海水中盐与水沸点不同，加热使沸点低的水汽化形成水蒸气，水 蒸气经冷凝后得淡水。 (3)利用离子交换法淡化海水时，应将海水先通过阳离子交换树脂 RH，后通过阴 离子交换树脂 ROH
27、；因为若先通过阴离子交换树脂，交换下来的 OH 会与海水 中的 Mg2 反应生成难溶的 Mg(OH)2，这样会使离子交换膜发生堵塞从而影响交 换效果。 答案(1)物理和化学b (2)水的沸点低于盐的沸点，加热海水时，沸点低的水先汽化形成水蒸气，经冷凝 后得淡水，而盐则留在残余物中太阳能转化为热能 (3)RHMg2 2OH=Mg(OH)2 2ROHSO2 4=R2SO42OH 案例 2水资源的污染与防护 (2019张家界模拟)为落实“五水共治”， 某工厂拟综合处理含 NH 4废水和工业废 气(主要含 N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程： 下列说法不正确的是() A
28、.固体 1 中主要含有 Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B.X 可以是空气，且需过量 C.捕获剂所捕获的气体主要是 CO D.处理含 NH 4废水时，发生反应的离子方程式为 NH 4NO 2=N22H2O 解析工业废气中的 CO2、SO2与石灰乳反应生成更难溶的 CaCO3和 CaSO3，石 灰乳微溶于水，A 项正确；气体 1 中含有 NO、CO 和 N2，若用过量空气，则 NO 被全部氧化为 NO2， NO2与 NaOH 反应生成 NaNO3和 NaNO2， 与流程图中 NaNO2 不符，故通入的空气不能过量，NO2与 NO 气体按照物质的量之比 11 混合与 NaOH 完全反应生成
29、 NaNO2，B 项错误；气体 2 中含有 N2和 CO，N2无毒，故捕 获剂捕获的气体主要为 CO，C 项正确；NaNO2具有氧化性，NH 4具有还原性， 二者发生氧化还原反应生成无污染的 N2，D 项正确。 答案B 对点训练 2水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严 重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并采取积极措施进行治理。 (1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施 和方法都正确的是_(填字母编号，可多选)。 选项污染物处理措施方法类别 A废酸加生石灰中和物理法 BCu2 等重金属离子 加硫酸盐沉降化学法 C含纯碱的废水加石灰水反应化
30、学法 (2)在氯氧化法处理含 CN 的废水过程中， 液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成 氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。 某厂废水中含 KCN，其浓度为 650 mgL 1。现用氯氧化法处理，发生如下反应： KCN2KOHCl2=KOCN2KClH2O 再投入过量液氯，可将氰酸盐进一步 氧化为氮气。 请配平下列化学方程式：KOCNKOHCl2=CO2 N2KClH2O。 若处理上述废水 20 L， 使 KCN 完全转化为无毒物 质，至少需液氯_ g。 解析(1)污染治理要求能除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染，物理法 与化学法的区别是否有新物质生成。A
31、.酸和碱性氧化物的反应为化学反应，为化 学法，错误；B.硫酸铜可溶，所以不能沉淀除去，错误；C.含纯碱的废水，加石 灰水反应生成沉 d 淀，为化学方法，正确； (2)C 4 O21 2N 0 2化合价升高 3 Cl22Cl 化合价降低 2 由化合价升降总数值相等可知 KOCN 计量数为 2，Cl2计量数为 3，结合原子守恒 可知该反应的化学方程式为 2KOCN4KOH3Cl2=2CO2N26KCl 2H2O。废水中 KCN 的质量为 650 mg/L20 L13 000 mg13 g，物质的量为 13 g/(65 g/mol)0.2 mol。使 KCN 转化为无毒物质应生成 CO2、N2。故
32、KC 4 O2 1 2N 0 2失 5e ，由得失电子数相等可知需 Cl2，0.2 mol5 2 71 gmol 135.5 g。 答案(1)C(2)243216235.5 拓展拾遗：氯的氧化物及含氧酸与含氯消毒剂 1.氯的常见氧化物的性质 (1)一氧化二氯 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 外观与性状： 黄棕色气体，有刺激性气味。 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： 2HgO2Cl2=Cl2OHgCl2HgO 同样也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取： 2Na2CO3H2O2Cl2=2NaCl2NaHCO3Cl2O (2)二氧化氯 物理性质：是
33、一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水。 制取： Cl22NaClO2=2ClO22NaCl 或：5NaClO24HCl=4ClO25NaCl2H2O 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。 2.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 酸性：HClO4HClO3HClO2HClO 氧化性：HClOHClO2HClO3HClO4 3.氯的含氧酸盐 (1)NaClO2(亚氯酸钠) 性质：黄绿色液体
34、，呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出 ClO2气体。 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)氯酸钾(KClO3) 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。 用途：可用作制造炸药，也可用来制造火柴、烟火。 案例 1氯的氧化物 (2017浙江卷)ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制成 NaClO2固体，以便运输和贮存。过氧化氢法制备 NaClO2固体的实验装置如图 1 所示。 已知：2NaClO3H2O2H2SO4=2ClO2O2Na2SO42H2O 2ClO2H2O22NaO
35、H=2NaClO2O22H2O ClO2熔点59 、沸点 11 ；H2O2沸点 150 请回答： (1)仪器 A 的作用是_； 冰水浴冷却的目的是_ _(写两种)。 (2) 空 气 流 速 过 快 或 过 慢 ， 均 降 低 NaClO2产 率 ， 试 解 释 其 原 因 _。 (3)Cl 存在时会催化 ClO2 的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2 的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充 完整： _ (用离子方程式表示)，H2O2Cl2=2Cl O22H。 (4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图 2 所示装置将少量 30% H2O2溶液浓缩
36、至 40%，B 处应增加一个设备。该设备的作用是_， 馏出物是_。 (5)抽滤法分离 NaClO2过程中，下列操作不正确的是_。 A.为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤 B.先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀 C.洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀 D.抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头 解析(1)A 瓶的特点是“短进长出”的空集气瓶，作安全瓶，防止倒吸。ClO2 沸点 11 ，用冰水浴，可以防止挥发。同时防止 H2O2的分解。(2)空气流速过快， 会带出 ClO2气体，使其与 H2O2反应不充分；空气流速过慢，ClO2的浓度过高， 由题给信息“浓度过高易分解
37、”。(3)Cl 在酸性条件下被 ClO 3氧化为 Cl2(归中反 应)。(4)由题信息“H2O2沸点 150 ”，馏出物为 H2O。 答案(1)作安全瓶，防止倒吸防止 ClO2挥发，防止双氧水分解 (2)空气流速过快反应不充分；空气流速过慢，ClO2浓度过高易发生分解 (3)2ClO 32Cl 4H=2ClO2Cl22H2O (4)降低体系压强，减少双氧水分解H2O(5)C 案例 2氯的含氧酸盐 (2016课标全国，28)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
38、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_。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒 剂的氧化能力相当于多少克 Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。 (计算结果保留两位小数) 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 原得失电子守恒进行配平：2NaClO3SO
39、2H2SO4=2ClO22NaHSO4。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 21。 最后考查的是根据新概念“有效氯含 量”进行氧化还原反应得失电子守恒的计算。 答案(1)3(2)2NaClO3H2SO4SO2=2NaHSO42ClO2 (3)NaOH 溶液Na2CO3溶液ClO 2(或 NaClO2) (4)21O2(5)1.57
40、基础知识巩固 1.下列有关物质的性质及应用说法正确的是() A.干燥的 Cl2和氯水均能使鲜花褪色 B.久置的氯水仍具有漂白性 C.明矾和漂白粉常用于自来水的处理，两者的作用原理相同 D.无色溶液 C 加入 AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失， 则 C 必含 Cl 答案A 2.(江苏高考)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验， 能达到实验目的 的是() A.用装置甲制取氯气 B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制 MnCl24H2O 答案C 3.实验室常用 MnO2与浓盐酸共热制取 Cl2，也可用 KC
41、lO3、KMnO4、K2Cr2O7代 替 MnO2与浓盐酸反应制 Cl2，其中 KClO3Cl2、KMnO4Mn2 、K2Cr2O7Cr3 。若制取等量的 Cl2，电子转移数最少的是( ) A.MnO2B.KClO3 C.KMnO4D.K2Cr2O7 解析反应过程中发生 Cl Cl2，故 MnO2、KMnO4、K2Cr2O7 生成等量 Cl2时转 移电子数相等，而 KClO3本身还原产物为 Cl2，故转移电子数最少。 答案B 考试能力过关 4.氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒 剂的 45 倍。下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是() A.氯胺的水解
42、产物为 NH2OH(羟氨)和 HCl B.氯胺的电子式为 C.氯胺中氯的化合价为1 D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似 解析由氯胺为强氧化性杀菌剂可知其水解时发生 NH2ClH2ONH3 HClO，故 A 错误。 答案A 5.某同学向 SO2和 Cl2的混合气体中加入品红溶液，振荡，溶液褪色，将此无色溶 液分成三份，依次进行实验，实验操作和实验现象记录如下： 序号 实验 操作 实验 现象 溶液不变红， 试纸不变蓝 溶液不变红， 试纸褪色 生成白色沉淀 下列实验分析中，不正确的是() A.说明 Cl2被完全消耗 B.中试纸褪色的原因是：SO2I22H2O=H2SO42HI C.中若将 BaCl2溶液
43、换成 Ba(NO3)2溶液，也能说明 SO2被 Cl2氧化为 SO2 4 D.该实验说明，品红溶液和 SO2均被氧化 解析中加热后溶液不变红，湿润的淀粉KI 试纸不变蓝，说明溶液中不含氯 气，则 Cl2被完全消耗，A 正确；中实验现象说明二氧化硫过量，加热后二氧 化硫与碘发生氧化还原反应： SO2I22H2O=H2SO42HI， 试纸褪色， B 正确； 硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化，故中若将 BaCl2溶液换成 Ba(NO3)2溶液， 不能说明 SO2被 Cl2氧化为 SO2 4，C 错误；加热后溶液均未恢复至红色，说明品 红溶液和 SO2均被氧化，D 正确。 答案C 6.某学生设计如下实验
44、装置利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是 一个放热反应)，据此回答下列问题： (1)A 仪器的名称是_，D 的作用是_。 (2) 漂 白 粉 将 在 U 形 管 中 产 生 ， 其 反 应 的 化 学 方 程 式 是 _ _。 (3) 有 同 学 建 议 在 两 个 橡 皮 套 管 内 的 玻 璃 管 口 应 尽 量 紧 靠 ， 原 因 是 _。 (4)此实验结果所得 Ca(ClO)2产率太低。经分析并查阅资料发现主要原因是在 U 形管中存在两个副反应： 温度较高时氯气与消石灰反应生成了 Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采 取的措施是_， 有同学测出了反应后溶液中 ClO
45、 、ClO 3两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的 关系曲线，粗略表示为如图 2(不考虑氯气和水的反应)。 a.图 2 中曲线表示_的物质的量随反应时间变化的关系。 b.所取石灰乳中含有 Ca(OH)2的物质的量为_ mol。 c.另取一份等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物 中 Cl 的物质的量为 0.37 mol，则产物中 n(ClO)/n(ClO 3)_。 试 判 断 另 一 个 副 反 应 是 ( 写 出 此 反 应 的 化 学 方 程 式)_ _。 解析(1)装置中添加浓盐酸用的是分液漏斗；氯气有毒，不能排放到空气中， NaOH 溶液的作用是吸收过量的氯
46、气。(2)漂白粉将在 U 形管中产生，反应的化学 方程式为 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。(3)Cl2易腐蚀橡皮套管， 在两个橡皮套管内的玻璃管口应尽量紧靠。(4)温度较高时氯气与消石灰反应生成 Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，用冰水或冷水冷却。a.当温度低时，氯气和 氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，刚开 始反应时，温度较低，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图 2 中 曲线表示 ClO 的物质的量随反应时间变化的关系。b.根据氧化还原反应中得失 电子守恒计算氯离子的物质的量， 设氯离子的物质的量为 n， 则
47、 n10.10 mol1 0.05 mol50.35 mol，含氯元素阴离子的物质的量0.35 mol0.1 mol0.05 mol0.50 mol，氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯阴离子的个数比为 12， 所以所取石灰乳中含有 Ca(OH)2的物质的量为 0.25 mol。 c.另取一份等物质 的量的石灰乳，物质的量为 0.25 mol，根据氧化还原反应中得失电子守恒可知， 生成氯离子得到的电子数和生成次氯酸根与氯酸根失去的电子数相等， 设n(ClO ) x，n(ClO 3)y，则得到：i.0.37x1y5，由 b 中分析可知，含氯阴离子的 物质的量为 0.50 mol。ii.xy0.
48、370.50；i、ii 联立得到：x0.07 mol，y0.06 mol，则n（ClO ） n（ClO 3）76。 答案(1)分液漏斗吸收尾气 (2)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O (3)Cl2易腐蚀橡皮套管 (4)将 U 形管置于冷水浴中ClO 0.2576 2HClCa(OH)2=CaCl22H2O A 级全员必做题 1.向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是() A.碳酸钙粉末B.稀硫酸 C.氯化钙溶液D.二氧化硫水溶液 答案A 2.某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是() A.紧急组织群众沿逆风方向疏散 B.消防队员
49、向贮氯罐周围空气中喷洒稀 NaOH 溶液 C.处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援 D.处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度 NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转 移 答案C 3.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.abcdefgh B.aedcbhig C.adecbhig D.acbdehif 解析实验室制取 FeCl3的实验流程为 故仪器连接顺序为 aedcbhig。 答案B 4.下列制取 Cl2、用 Cl2氧化含 I 废液、回收并提纯 I2 的装置能达到实验目的的是 () 解析实验室利用 MnO2与浓盐酸在加热
50、条件下反应制取 Cl2，不能用稀盐酸，A 错误；Cl2通入含 I 废液中氧化 I生成 I2，通入 Cl2 的导管应长进短出，B 错误； 从含 I2浊液中提取碘，要加入 CCl4等有机溶剂萃取，再通过蒸馏法进行分离，不 能采用过滤的方法，C 错误；I2易升华，故常采用升华法提纯碘，D 正确。 答案D 5.(2020阳江模拟)卤族元素及其化合物与社会、生活关系密切。下列有关说法不 正确的是() A.加碘食盐中加入的是碘酸钾 B.常用于杀菌消毒的 84 消毒液的成分是液氯 C.可用硝酸银溶液来鉴别纯净水和自来水 D.变色眼镜和照相器材的生产都要用到溴化银 答案B 6.(2020上饶模拟)如图是卤素单
