高三化學(xué)人教版一輪教師用書：第4章 第2節(jié) 富集在海水中的元素——氯 Word版含答案

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1、 第二節(jié)　富集在海水中的元素——氯 考綱定位 要點網(wǎng)絡(luò) 1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。 2．了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境的影響。 3．掌握Cl2的實驗室制法(包括所用試劑、儀器，反應(yīng)原理和收集方法)。 氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 1．氯氣的物理性質(zhì) 顏色 氣味 毒性 密度 特性 黃綠色 刺激性氣味 有毒 比空氣大 易液化 注意：實驗室里聞有毒氣體及未知氣體氣味的方法是用手在瓶口輕輕扇動，僅使極少量氣體飄進鼻孔。(如圖所示) 2．Cl2的化學(xué)性質(zhì) (1)Cl2的氧化性表現(xiàn)——氧化劑 ①與金

2、屬反應(yīng)：與變價金屬反應(yīng)生成高價金屬氯化物。 a．與鈉反應(yīng)：2Na＋Cl22NaCl(有白煙生成)。 b．與鐵反應(yīng)：2Fe＋3Cl22FeCl3(生成棕紅色煙，溶于水得黃色溶液)。 c．與銅反應(yīng)：Cu＋Cl2CuCl2(生成棕黃色煙，溶于水呈藍色)。 ②與非金屬反應(yīng) a．與H2反應(yīng)：H2＋Cl22HCl， b．與P反應(yīng)：2P＋3Cl22PCl3，PCl3＋Cl2PCl5。 ③與還原性無機化合物反應(yīng) a．與碘化鉀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KI＋Cl2===I2＋2KCl。 b．與SO2水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。 c．與FeCl

3、2溶液反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋ 2Cl－。 (2)Cl2參與的歧化反應(yīng)——既作氧化劑又作還原劑 ①與水反應(yīng)——增白劑與消毒劑 在25 ℃時，1體積的水能溶解約2體積的Cl2，但溶于水的Cl2只有部分與水反應(yīng)，屬于可逆反應(yīng)，其離子方程式為Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。 a．新制氯水的粒子成分有三分子為H2O、Cl2、HClO，四離子為H＋、Cl－、ClO－、OH－。 b．氯水保存：棕色試劑瓶中，冷暗處放置。 ②與堿反應(yīng)——制漂白劑或消毒劑 a．制漂白液(NaClO)的離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ ClO－＋H2O。漂白液也可用

4、于消毒殺菌。 b．制漂白粉的化學(xué)方程式為2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。漂白粉的主要成分為CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分為Ca(ClO)2，漂白粉也可用于消毒殺菌。 3．次氯酸及其次氯酸鹽的性質(zhì) (1)次氯酸的三性 ①不穩(wěn)定性：2HClO2HCl＋O2↑，不能單獨存在，只存在溶液中。 ②強氧化性 ③弱酸性(比H2CO3弱) NaClO溶液中通入少量CO2，化學(xué)方程式為 NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3。 (2)次氯酸鹽的主要性質(zhì) ①次氯酸鹽[Ca(ClO)2、NaClO]的水溶液呈堿性，水解離子方程式為C

5、lO－＋H2OHClO＋OH－。 ②與酸性物質(zhì)作用生成具有強氧化性的次氯酸，作消毒劑和漂白劑。 ③漂白粉在空氣中失效的原理為Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=== CaCO3＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑。 [補短板] (1)氯水中因HClO見光分解，隨著HClO的消耗，最后成為鹽酸，故久置氯水酸性增強，無漂白性。 因此，氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配。 (2)Cl2盡管有較強的氧化性，但沒有漂白性，氯水具有漂白性是因為Cl2與水反應(yīng)生成了具有強氧化性的HClO。 (3)ClO－與Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存。 (4)不能用pH試紙測量氯

6、水的pH，原因是氯水中的HClO具有漂白性。 (5)“84”消毒液的主要成分為NaClO，漂粉精的有效成分為Ca(ClO)2?！?4”消毒液和潔廁靈不能混合使用，其原因是ClO－＋ Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (1)1 mol Cl2通入足量H2O中充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA（用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值）。(　　) (2)過量的鐵粉在少量氯氣中加熱，充分反應(yīng)后產(chǎn)物為FeCl2。(　　) (3)漂白粉溶液中通入SO2的離子方程式為2ClO－＋SO2＋Ca2＋＋H2O===2HClO＋CaSO3↓。(　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)× 根據(jù)下列裝置圖

7、回答問題： (1)A、B、C中的現(xiàn)象分別為______________________________________、 ______________________________________________________________、 _______________________________________________________________。 (2)通過A、B可得出的結(jié)論是______________________________________ _________________________________________________

8、______________。 (3)D中反應(yīng)的離子方程式為________________________________________ _______________________________________________________________。 (4)F的作用為____________________________________________________ _______________________________________________________________。 [答案]　(1)不褪色　褪色　先變紅后褪色 (2)Cl2本身無漂

9、白性　(3)Cl2＋H2O＋SO===SO＋2Cl－＋ 2H＋ (4)吸收尾氣Cl2，防止污染大氣 命題點1　Cl2及主要化合物的性質(zhì) 1．向盛有Cl2的三個集氣瓶甲、乙、丙中各注入下列液體中的一種，經(jīng)過振蕩，現(xiàn)象如圖所示，則甲、乙、丙中注入的液體分別是 (　　) ①AgNO3溶液?、贜aOH溶液?、鬯? A．①②③　　　　　　　 B．②①③ C．③②① D．①③② [答案]　B 2．如圖所示是驗證氯氣性質(zhì)的微型實驗，a、b、d、e是浸有相關(guān)溶液的濾紙。向KMnO4晶體中滴加一滴濃鹽酸后，立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面(已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5C

10、l2↑＋2MnCl2＋8H2O)。對實驗現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”正確的是 (　　) 選項 實驗現(xiàn)象 解釋或結(jié)論 A a處變藍，b處變紅棕色 氧化性：Cl2＞Br2＞I2 B c處先變紅，后褪色 氯氣與水反應(yīng)生成了酸性物質(zhì) C d處立即褪色 氯氣與水反應(yīng)生成了漂白性物質(zhì) D e處變紅色 還原性：Fe2＋＞Cl－ D　[a處變藍、b處變紅棕色，說明Cl2分別與KI、NaBr作用生成I2、Br2，可證明氧化性：Cl2>I2、Cl2>Br2，但不能證明氧化性：Br2>I2，A錯誤；c處先變紅，說明氯氣與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)，后褪色，說明氯氣與水生成的HClO具有漂白性，

11、B錯誤；d處立即褪色，也可能是氯氣與水反應(yīng)生成的酸性物質(zhì)中和NaOH的原因，C錯誤；e處變紅說明Cl2將Fe2＋氧化為Fe3＋：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋ 2Cl－，證明還原性：Fe2＋>Cl－，D正確。] 3．工業(yè)上漂白粉的制備是將氯氣通入石灰乳(含水較少的熟石灰)中，所以工業(yè)漂白粉中含有次氯酸鈣、氯化鈣、氫氧化鈣、氯氣等。下列有關(guān)說法正確且全面的是(　　) A．漂白粉具有漂白性主要是因為其中含有Cl2 B．漂白粉溶液顯堿性是因為其中含有Ca(OH)2 C．家庭使用漂白粉必須加入少量醋酸 D．氫氧化鈣的存在可以減緩漂白粉的失效 D　[漂白粉具有漂白性的原因主要是生成的

12、HClO具有漂白性而不是Cl2，A錯誤；漂白粉溶液顯堿性可以含有Ca(OH)2，也可以是Ca(ClO)2水解呈堿性，B錯誤；漂白粉使用時可以不加醋酸，利用空氣中的CO2、H2O生成HClO，C錯誤；Ca(OH)2可以吸收CO2，D正確。] 命題點2　氯水的多重性及其探究 4．氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。下列結(jié)論正確的是(　　) A．加入有色布條，片刻后有色布條褪色，說明有Cl2存在 B．溶液呈淺黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2存在 C．先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說明有Cl－存在 D．加入NaOH溶液，氯水的淺黃綠色消

13、失，說明有HClO存在 B　[A項，氯水能使有色布條褪色是因為氯水中含有的HClO具有強氧化性；C項，由于加入鹽酸酸化的過程中引入了Cl－，所以根據(jù)生成白色沉淀無法說明氯水中是否存在Cl－；D項，因Cl2、HCl和HClO均能與NaOH溶液反應(yīng)，所以加入NaOH溶液時氯水顏色消失不能說明其中有HClO存在。] 5．在新制飽和氯水中，若只改變某一條件，下列敘述正確的是(　　) A．再通入少量氯氣，減小 B．通入少量SO2，溶液漂白性增強 C．加入少量的碳酸鈉粉末，pH增大，溶液漂白性增強 D．光照過程中，有氣泡冒出，溶液的導(dǎo)電性減弱 C　[飽和氯水不能再溶解氯氣，各成分的濃度不變，

14、A項錯誤；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的濃度減小，漂白性減弱，B項錯誤；加入少量的碳酸鈉粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移動，HClO的濃度增大，C項正確；光照過程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的離子濃度增大，導(dǎo)電性增強，D項錯誤。] 6．將氯水滴入含有酚酞的NaOH溶液中，現(xiàn)象為_____________________ ___________________________________________________________________， 可得出兩個結(jié)論①是___________

15、______________________________________， ②是_______________________________________________________________。 設(shè)計簡單實驗證明上述結(jié)論是哪一個正確？______________________________ ___________________________________________________________________。 [答案]　溶液中的紅色逐漸褪色　氯水中的次氯酸具有漂白性　氯水中的酸與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)　取褪 色后的溶液，僅加NaOH溶液，若又變紅，

16、說明結(jié)論②正確；若不變紅，結(jié)論①正確 (1)氯水的多重性表現(xiàn) (2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO平衡移動的應(yīng)用 向氯水中 加入的物質(zhì) 濃度變化 平衡移 動的方向 應(yīng)用 可溶性 氯化物 c(Cl－)增大 左移 ①用飽和食鹽水除Cl2中的HCl ②用排飽和食鹽水法收集Cl2 鹽酸 c(H＋)和 c(Cl－)增大 左移 次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2 NaOH c(H＋)減小 右移 用NaOH溶液吸收多余Cl2 Ca(OH)2 c(H＋)減小 右移 制漂白粉 CaCO3 c(H＋)減小 右移 制高濃度的HClO溶液 光照

17、 c(HClO) 減小 右移 氯水需避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配 氯氣的實驗室制法 1．Cl2的實驗室制法 (1)實驗裝置 (2)反應(yīng)原理：(寫出上述制Cl2的化學(xué)方程式) MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (3)發(fā)生裝置類型：固體＋液體氣體。 (4)凈化裝置： ①除去Cl2中HCl用飽和食鹽水的原理是增大c(Cl－)減少Cl2與H2O的反應(yīng)，即減少Cl2的溶解； ②干燥Cl2可以用濃硫酸，也可以用P2O5或CaCl2，用P2O5或CaCl2時可用的裝置為干燥管或U型管。 (5)收集裝置：Cl2可用向上排空氣法，也可以用排飽和食鹽水法。 (

18、6)尾氣處理：Cl2有毒，一般用NaOH溶液吸收，其離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。一般不用澄清石灰水的理由是Cl2在Ca(OH)2溶液中的溶解度較小，吸收Cl2不完全。 (7)驗滿方法：將濕潤的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口，觀察到試紙立即變藍，則證明已集滿；或?qū)駶櫟乃{色石蕊試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色，則證明已集滿。 2．其他方法制備Cl2的原理 (1)用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化濃鹽酸的方法制備Cl2的反應(yīng)原理。 ①14HCl(濃)＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋

19、3Cl2↑ ②16HCl(濃)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ ③6HCl(濃)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑ ④4HCl(濃)＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑ 上述反應(yīng)可以不用加熱。 (2)工業(yè)制備Cl2——電解飽和食鹽水 化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH。 (1)足量MnO2和40 mL 10 mol·L－1濃鹽酸共熱可生成0.1 mol Cl2。(　　) (2)為了使Cl2的生成速率大，可快速升高溫度。(　　) (3)除去氯氣中HCl雜質(zhì)可用飽和食鹽水，也可用飽和碳酸

20、氫鈉溶液。(　　) (4)干燥Cl2的干燥劑可以是濃硫酸、P2O5和CaCl2中的任意一種。(　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置。 (1)裝置B、C、D的作用分別是： B___________________________________________________； C___________________________________________________； D__________________________________________________。 (2)上述

21、裝置收集的Cl2中含有的雜質(zhì)有________。 [答案]　(1)向上排空氣收集氯氣　安全瓶作用，防止D中的液體倒吸入B中　吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境　(2)HCl、H2O(g) 命題點1　Cl2的實驗室制法及性質(zhì)探究 1．某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用MnO2、濃鹽酸反應(yīng)來制取干燥的氯氣并驗證其有無漂白性，所用裝置(數(shù)量可滿足需要，不含制氣裝置)如下圖，下列說法正確的是(　　) A．按氣流流動的先后順序，裝置連接順序依次為dacbe B．按氣流流動的先后順序，裝置連接順序依次為dabae C．裝置e的主要用途是制備NaClO D．實驗中使用到了裝置c，從其布條

22、褪色可說明濕潤的氯氣有漂白性 B　[為確定干燥氯氣有無漂白性，需要進入到裝置b中的氯氣中不含HCl及水蒸氣，故應(yīng)先用飽和食鹽水除去HCl，再用濃硫酸除去水，為防止裝置e中的水蒸氣進入裝置b中，在裝置b、e之間還應(yīng)加裝一個裝置a，尾氣用NaOH溶液吸收，A、C錯誤，B正確；由裝置b中現(xiàn)象可判斷Cl2有無漂白性，不需要使用裝置c，且濕潤有色布條褪色是因氯氣與水反應(yīng)生成的HClO引起的，D錯誤。] 2．(2019·南昌模擬)如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關(guān)實驗的裝置(夾持裝置已略)。 (1)制備氯氣選用的藥品為漂粉精固體和濃鹽酸，則相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________

23、________________________________________________。 (2)裝置B中飽和食鹽水的作用是___________________________________； 同時裝置B也是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時裝置C是否發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時裝置B中的現(xiàn)象：______________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)裝置C的實驗?zāi)康氖球炞C氯氣是否具有漂白性，為此裝置C中Ⅰ、Ⅱ、

24、Ⅲ處依次放入________(填字母)。 a b c d Ⅰ 干燥的 有色布條 干燥的 有色布條 濕潤的 有色布條 濕潤的 有色布條 Ⅱ 堿石灰 硅膠 濃硫酸 無水氯化鈣 Ⅲ 濕潤的 有色布條 濕潤的 有色布條 干燥的 有色布條 干燥的 有色布條 (4)設(shè)計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。當向D裝置中緩緩?fù)ㄈ胍欢柯葰鈺r，可以看到無色溶液逐漸變?yōu)開_______色，說明氯的非金屬性強于溴。 (5)打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩后靜置。觀察到的現(xiàn)象是_____________________________

25、__________________________________ __________________________________________________________________。 [解析]　(1)漂粉精中Ca(ClO)2為氧化劑，氧化濃HCl生成Cl2。 (2)堵塞時瓶內(nèi)氣壓增大，長頸漏斗內(nèi)液面上升。 (3)干燥Cl2無漂白性，從B中出來的Cl2不干燥，Ⅰ中布條一定褪色，故應(yīng)使Ⅱ為Cl2的干燥劑，Ⅲ處的布條為干燥布條。 (4)根據(jù)置換反應(yīng)原理說明X2的氧化性：Cl2＞Br2＞I2，進而說明非金屬性強弱。 (5)I2在苯中呈紫紅色。 [答案]　(1)Ca(

26、ClO)2＋4HCl(濃)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O (2)除去Cl2中的HCl　長頸漏斗中液面上升，形成水柱 (3)d (4)棕黃 (5)裝置E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色 有關(guān)實驗裝置或裝置試劑作用的答題模板 發(fā)生裝置　　　生成……或產(chǎn)生……或制取…… ? 除雜裝置　　　 ? 性質(zhì)實驗裝置　 ? 收集裝置　　　用……收集方法，利用……裝置 ? 尾氣吸收裝置　吸收……防止……的污染(影響) 命題點2　Cl2的制備與氯化物制備相結(jié)合的綜合試題 3．(2019·肇慶模擬)二氯化二硫(S2Cl2)在工業(yè)上用于橡膠的硫化。為在實驗室合成S2C

27、l2，某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組查閱了有關(guān)資料，得到如下信息： ①將干燥的氯氣在110 ℃～140 ℃與硫反應(yīng)，即可得S2Cl2粗品。 ②有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表： 物質(zhì) 熔點/℃ 沸點/℃ 化學(xué)性質(zhì) S 112.8 444.6 略 S2Cl2 －77 137 遇水生成HCl、SO2、S；與過量氯氣發(fā)生S2Cl2＋Cl22SCl2；溫度超300 ℃以上完全分解為硫和氯氣 設(shè)計實驗裝置圖如下： (1)上圖中氣體發(fā)生和尾氣處理裝置不夠完善，請你提出改進意見_________________________________________________________

28、_________。 利用改進后的正確裝置進行實驗，請回答下列問題： (2)B中反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________ __________________________________________________________________。 (3)C、D中的試劑分別是________、________。 (4)儀器A、B的名稱分別是_______、_______，F(xiàn)的作用是______________ _________________________________________________________

29、__________。 (5)如果在加熱E時溫度過高，對實驗結(jié)果的影響_____________________ ___________________________________________________________________； 在F中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象________________________________________________ ___________________________________________________________________； G的作用是____________________________________

30、_______________________ ___________________________________________________________________。 (6)S2Cl2粗品中可能混有的雜質(zhì)是(填寫兩種物質(zhì)的化學(xué)式)____________、________，為了提高S2Cl2的純度，關(guān)鍵的操作是控制好溫度和________________________________________________________________。 [解析]　(1)若B中氣壓過大，A中濃鹽酸不容易滴下，可在A與B之間連接一根導(dǎo)管，以平衡A與B內(nèi)氣壓，使?jié)恹}酸在重力作用

31、下順利滴入B中，或?qū)換成恒壓滴液漏斗；G為S2Cl2的收集裝置，H中盛氫氧化鈉溶液，水蒸氣易揮發(fā)進入G中，易使S2Cl2水解，故應(yīng)在G和H之間增加干燥裝置。 (3)制取Cl2過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)為HCl和H2O，可先用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl，再用濃硫酸干燥即可得到純凈干燥的氯氣，故C、D中的試劑分別是飽和食鹽水和濃硫酸。 (5)由已知S2Cl2與過量氯氣反應(yīng)生成SCl2，溫度超300 ℃以上S2Cl2完全分解為硫和氯氣，故溫度過高，有副產(chǎn)物生成，產(chǎn)率降低；根據(jù)硫的熔、沸點可知，溫度過高，使部分硫變成蒸氣，而硫的熔點較低，易凝固，則F管有固體產(chǎn)生或阻塞。 (6)S2Cl2與過量氯氣

32、反應(yīng)生成SCl2，溫度超300 ℃以上S2Cl2完全分解為硫和氯氣，所以S2Cl2粗品中可能混有的雜質(zhì)是SCl2和S(或Cl2)；根據(jù)信息，溫度控制不當，則會生成氯氣和硫，S2Cl2與Cl2反應(yīng)會生成SCl2，所以為了提高S2Cl2的純度，關(guān)鍵的操作是控制好溫度和氯氣的流速要恰當，滴加濃鹽酸的速度不要過快。 [答案]　(1)將A換成恒壓滴液漏斗(或用導(dǎo)管將A的上口和B相連)，在G和H之間增加干燥裝置　(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　(3)飽和食鹽水(或水)　濃硫酸　(4)分液漏斗　圓底燒瓶　導(dǎo)氣冷凝　(5)產(chǎn)率降低(或有副產(chǎn)物生成)　有固體產(chǎn)生(或其他正確描述)

33、　收集S2Cl2　(6)SCl2　Cl2、S(任寫其中兩種即可)　滴加濃鹽酸的速度不要過快 涉及Cl2或氯化物制備的實驗問題 (1)注意Cl2凈化試劑選擇； (2)注意Cl2的尾氣處理和防倒吸問題； (3)制備的氯化物易潮解、水解時，要注意氯化物制備裝置前后要加干燥裝置(如制備FeCl3、AlCl3、S2Cl2等)。 含氯化合物的性質(zhì)、制備及應(yīng)用 ——科學(xué)探究與科學(xué)精神 氯的化合價有－1、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5、＋7等，相應(yīng)的化合物也很復(fù)雜。近幾年高考試題對氯的氧化物，含氧酸及鹽的性質(zhì)及制備有明顯的加強。體現(xiàn)了“科學(xué)探究與科學(xué)精神”的化學(xué)核心素養(yǎng)。

34、 [價態(tài)——物質(zhì)類別坐標] 下圖是氯的常見價態(tài)與物質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系圖 1．氯的常見氧化物簡介 (1)一氧化二氯 性質(zhì)：是次氯酸的酸酐，溶于水產(chǎn)生不穩(wěn)定的次氯酸并最終變?yōu)辂}酸。 制法：用新制備的黃色氧化汞與氯氣反應(yīng)可制得一氧化二氯：2HgO＋2Cl2===Cl2O＋HgCl2·HgO， 同樣也可以用氯氣與潮濕的碳酸鈉反應(yīng)來制?。? 2Na2CO3＋H2O＋2Cl2===2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O。 (2)二氧化氯 物理性質(zhì)：是一種黃綠色到橙黃色的氣體，極易溶于水。 制取：Cl2＋2NaClO2===2ClO2＋2NaCl或5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5

35、NaCl＋2H2O。 用途：是一種廣譜、高效的滅菌劑。 (3)Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7分別為HClO2、HClO3、HClO4的酸酐。 2．氯的含氧酸 (1)氯的含氧酸的種類 氯的含氧酸有：HClO(次氯酸)、HClO2(亞氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。 (2)氯的含氧酸的性質(zhì) 酸性：HClO4>HClO3>HClO2>HClO； 氧化性：HClO>HClO2>HClO3>HClO4。 3．氯的含氧酸鹽 (1)NaClO2(亞氯酸鈉) 性質(zhì)：黃綠色液體，呈堿性，是一種強氧化劑，遇酸放出ClO2氣體。 用途：是一種高效氧化劑、漂白劑。主要用

36、于棉紡、亞麻、紙漿漂白、食品消毒、水處理、殺菌滅藻和魚藥制造。 (2)氯酸鉀(KClO3) 性質(zhì)：是一種白色晶體，有毒，在冷水中溶解度較小，易溶于熱水；是強氧化劑。 用途：可用作制造炸藥，也可用來制造火柴、煙火。 1．二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體，是一種安全無毒的綠色消毒劑，常用于飲用水消毒。下列有關(guān)ClO2制備與殺菌的說法不合理的是 (　　) A．NaClO2在酸性條件下歧化生成ClO2和NaCl，則n(氧化劑)∶n(還原劑)＝1∶4 B．ClO2在強堿性環(huán)境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋ 2OH－===ClO＋ClO＋H2O C．可用飽和食鹽水

37、除去ClO2中的NH3 D．ClO2的消毒效率(單位質(zhì)量的氧化劑得到的電子數(shù))是Cl2的2.63倍 C　[A項，酸性條件下ClO發(fā)生歧化反應(yīng)，生成Cl－和ClO2，可寫出方程式：4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，顯然氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4，正確；B項，方程式符合歧化反應(yīng)化合價的變化，正確；C項，ClO2易溶于水，顯然不能用飽和食鹽水除雜，錯誤；D項，≈2.63。] 2．Cl2O是黃棕色具有強烈刺激性氣味的氣體，是一種強氧化劑，易溶于水且會與水反應(yīng)生成次氯酸，與有機物、還原劑接觸或加熱時會發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示。 已知：Cl2

38、O的熔點為－116 ℃，沸點為3.8 ℃；Cl2的沸點為－34.6 ℃；HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O。 下列說法中不正確的是 (　　) A．裝置②、③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸 B．通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋減小爆炸危險 C．從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2O D．裝置④與⑤之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸 C　[制取Cl2O需要干燥純凈的氯氣，所以②、③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸，A項正確；高濃度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋減小爆炸危險，B項正確；裝置⑤是收集Cl2O，所以溫

39、度低于3.8 ℃，逸出的氣體主要是空氣，C項錯誤；Cl2O與有機物接觸會發(fā)生燃燒并爆炸，裝置④與⑤之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸，D項正確。] 3．(2019·青島一模)ClO2又稱百毒凈，可用于水的凈化和紙張、紡織品的漂白。用如圖所示裝置(夾持裝置和加熱裝置省略)制備ClO2并探究ClO2的某些性質(zhì)。 已知：①高氯酸：沸點90 ℃，濃度低于60%比較穩(wěn)定，濃度高于60%遇含碳化合物易爆炸。 ② 回答下列問題： (1)儀器a的名稱為________。實驗開始前，膠塞及導(dǎo)管接口必須包錫箔紙，其原因是________________________________

40、______________________ ________________________________________________________________。 (2)寫出裝置A制備ClO2同時生成高氯酸的化學(xué)方程式______________ ________________________________________________________________。 (3)關(guān)閉止水夾②，打開止水夾①③，通空氣一段時間，裝置C中生成NaClO2，離子方程式為_____________________________________________ _______

41、___________________________________________________________。 若關(guān)閉止水夾③，打開止水夾②，B中可觀察到的現(xiàn)象為________________ _________________________________________________________________。 (4)從裝置C反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體，需控溫在________范圍內(nèi)進行減壓蒸發(fā)結(jié)晶，采用減壓蒸發(fā)的原因是______________________________ ____________________________________

42、_____________________________。 (5)城市飲用水處理新技術(shù)用NaClO2、高鐵酸鈉替代Cl2。如果以單位質(zhì)量的氧化劑得到的電子數(shù)來表示消毒效率，那么，NaClO2、Na2FeO4、Cl2三種消毒殺菌劑的消毒效率由大到小的順序是________。 [解析]　(1)由題可知，高氯酸濃度高于60%遇含碳化合物易爆炸，橡膠是含碳化合物，若生成的高氯酸濃度高時遇橡膠塞及導(dǎo)管易發(fā)生爆炸。 (3)關(guān)閉止水夾②，打開止水夾①③，二氧化氯和氫氧化鈉和過氧化氫在C中反應(yīng)， 2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋2H2O＋O2；若關(guān)閉止水夾③，打開止水夾②，二氧化氯有強氧

43、化性，使B中紅色布條褪色。 (4)根據(jù)已知，溫度低于38 ℃，得到的晶體含有結(jié)晶水，溫度高于60 ℃ NaClO2會分解為NaCl和NaClO3，故從裝置C反應(yīng)后的溶液中獲得晶體，需要控制溫度在38 ℃～60 ℃進行減壓蒸發(fā)結(jié)晶，采用減壓蒸發(fā)的原因是減壓可降低沸點，較低溫度下蒸發(fā)，避免晶體高溫分解。 (5)NaClO2中氯元素有＋3價降低為－1價，則1 mol NaClO2轉(zhuǎn)移電子4 mol，消毒效率為4/90.5,1 mol Na2FeO4轉(zhuǎn)移電子為 3 mol，消毒效率為3/166,1 mol Cl2轉(zhuǎn)移電子為2 mol，消毒效率為2/71，三種消毒殺菌劑的消毒效率由大到小的順序為Na

44、ClO2>Cl2>Na2FeO4。 [答案]　(1)三頸燒瓶或三頸瓶　橡膠是含碳化合物，若生成的高氯酸濃度高時遇膠塞及導(dǎo)管易發(fā)生爆炸　 (2)3NaClO3＋3H2SO4(濃)===HClO4＋2ClO2↑＋3NaHSO4＋H2O　(3)2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋2H2O＋O2　紅色布條褪色　(4)38 ℃～60 ℃　減壓可降低沸點，較低溫度下蒸發(fā)，避免晶體高溫分解　(5)NaClO2>Cl2>Na2FeO4 [一題串知，落實考法] (2019·鄭州質(zhì)檢)某同學(xué)設(shè)計如圖裝置制備少量的AlCl3(易水解)。 請回答下列問題： (1)A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

45、為__________________________________ ________________________________________________________________。 [考查制備Cl2的原理] (2)D、G中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為_________________________、__________________。[考查Cl2的主要化學(xué)性質(zhì)] (3)B、C的作用分別為________________________________________、 ____________________。[考查Cl2的凈化] (4)F的作用是_____

46、_______________________。[考查AlCl3的水解問題] (5)G的作用_________________________________________________。 [考查Cl2的處理] [答案]　(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O (2)2Al＋3Cl22AlCl3　Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O (3)除去Cl2中的HCl　干燥Cl2 (4)防止水蒸氣進入E中，防止AlCl3水解 (5)吸收Cl2，防止污染大氣 [真題體驗，感悟考向] 1．下列說法正確的是________(填序號)。 (1)(2

47、018·全國卷Ⅱ)漂白粉可用于生活用水的消毒 (2)(2019·全國卷Ⅲ)制取較高濃度的次氯酸溶液的方法是將Cl2通入Na2CO3溶液中 (3)(2016·全國卷Ⅰ)將Cl2與HCl混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2 (4)(2016·全國卷Ⅲ)次氯酸鹽具有氧化性，所以可用漂白粉漂白織物 (5)(2016·全國卷Ⅲ)濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制備純凈Cl2時，氣體產(chǎn)物先通過濃硫酸，后通過飽和食鹽水 (6)(2014·全國卷Ⅰ)漂白粉在空氣中久置變質(zhì)，原因是漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3 [答案]　(1)(4) 2．(2015·全國卷Ⅱ，節(jié)選)二氧化氯(Cl

48、O2，黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑?；卮鹣铝袉栴}： (1)工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為________。 (2)實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料，通過以下過程制備ClO2： ①電解時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________ _______________________________________________________________。 ②溶液X中大量存在的陰離子有_______________________

49、_________。 ③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是________(填標號)。 a．水　　　　　　　 b．堿石灰 c．濃硫酸 d．飽和食鹽水 (3)用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量： Ⅰ.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸； Ⅱ.在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒過玻璃液封管的管口； Ⅲ.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收； Ⅳ.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中； Ⅴ.用0.100 0 mol·L－1硫代硫酸鈉標準溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2＋2S2O===2I－＋S4O)，指示劑顯示終點時共用去20.00 mL

50、硫代硫酸鈉溶液。在此過程中： ①錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為_____________________ ________________________________________________________________。 ②玻璃液封裝置的作用是______________________________________。 ③V中加入的指示劑通常為________，滴定至終點的現(xiàn)象是________________________________________________________________。 ④測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為________

51、g。 (4)用ClO2處理過的飲用水會含有一定量的亞氯酸鹽。若要除去超標的亞氯酸鹽，下列物質(zhì)最適宜的是______(填標號)。 a．明礬　b．碘化鉀　c．鹽酸　d．硫酸亞鐵 [解析]　(1)該反應(yīng)中Cl由＋5價降低為＋4價，S由＋4價升高為＋6價，則KClO3為氧化劑，Na2SO3為還原劑。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可得：n(KClO3)×(5－4)＝n(Na2SO3)×(6－4)，則有n(KClO3)/n(Na2SO3)＝2∶1。 (2)①由圖可知，電解NH4Cl和鹽酸混合溶液得到H2和NCl3，結(jié)合質(zhì)量守恒和得失電子守恒寫出電解時反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4Cl＋2HCl3H2↑＋

52、NCl3。 ②由圖可知，NCl3溶液中加入NaClO2溶液，得到ClO2和NH3及溶液X，N由＋3價降低為－3價，NaClO2中Cl由＋3價升高到＋4價，生成ClO2，Cl－未參與氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NaClO2＋NCl3＋3H2O===6ClO2↑＋NH3↑＋3NaCl＋3NaOH，溶液呈堿性，故溶液X中含有大量的陰離子為Cl－和OH－。 ③ClO2是酸性氣體，NH3是堿性氣體，除去ClO2中的NH3可選用酸性干燥劑，如濃硫酸等。 (3)①ClO2具有氧化性，I－具有還原性，二者在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O

53、＋2Cl－。 ②該實驗中ClO2不一定被完全吸收，故玻璃液封管的作用是吸收殘留的ClO2氣體，同時防止生成的單質(zhì)碘逸出。 ③淀粉遇I2顯藍色，用Na2S2O3溶液滴定I2時，可選用淀粉溶液作指示劑，達到滴定終點時溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變。 ④ClO2、I2和Na2S2O3間存在關(guān)系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，則有n(ClO2)＝1/5n(Na2S2O3)＝1/5×0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3L＝4×10－4 mol，m(ClO2)＝4×10－4 mol×67.5 g·mol－1＝0.027 00 g。 (4)利用亞氯酸鹽的氧化性及FeSO4的還原性除去含有的亞氯酸鹽。 [答案]　(1)2∶1　(2)①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3?、贑l－、OH－?、踓　(3)①2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－?、谖諝堄嗟亩趸葰怏w(避免碘的逸出)　③淀粉溶液　溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變?、?.027 00　(4)d