第四章　第1讲　氯及其化合物-2025年高中化学高考备考

第四章非金属及其化合物第1讲氯及其化合物课标要求核心考点五年考情核心素养对接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。2.认识氯及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。3.结合实例认识氯及其化合物的多样性。4.认识氯及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值氯及其化合物的性质和应用2023广东，T13；2023北京，T6；2023上海，T6；2023重庆，T2；2023年6月浙江，T9；2023辽宁，T3；2023年1月浙江，T4、T7；2022山东，T11；2022全国甲，T7；2022年1月浙江，T8；2021河北，T10；2021广东，T6；2021湖北，T4；2021江苏，T2；2021山东，T5；2020北京，T6；2020全国Ⅰ，T7；2020全国Ⅱ，T26；2020全国Ⅲ，T11；2020江苏，T7；2020山东，T2；2020天津，T1；2019全国Ⅲ，T12；2019年4月浙江，T8；2019上海，T21.宏观辨识与微观探析：能记住氯及其典型化合物的主要性质；能用化学方程式、离子方程式正确表示氯及其化合物的主要化学性质并描述典型的实验现象。2.证据推理与模型认知：能结合生产、生活实际了解氯气的性质和用途，并建立物质性质与用途之间的联系；能从物质类别、元素价态角度说明氯气的性质。3.科学探究与创新意识：依据假设提出氯气的性质探究实验方案，独立完成实验，收集实验证据，基于现象和数据进行分析并得出结论氯气的实验室制法2023江苏，T3；2023北京，T8；2022北京，T19；2022广东，T8；2021广东，T17；2020全国Ⅲ，T26命题分析预测1.高考常结合实验或工艺流程考查Cl2、NaClO2、ClO2等的制备、性质及含量测定，具有一定的综合性和创新性。2.2025年高考可能以选择题的形式考查氯及其化合物的性质和用途，非选择题中可能会结合氯及其化合物的制备及性质探究进行考查，要注意含氯消毒剂的性质和应用从宏微结合视角认识氯及其化合物考点1氯及其化合物的性质和应用1.氯气的性质（1）物理性质颜色状态气味密度溶解性特性[1]黄绿色气体有[2]刺激性气味比空气大能溶于水，常温下1体积水溶解约2体积Cl2沸点低，[3]易液化注意氯气有毒。（2）从原子结构角度认识氯气的氧化性氯元素位于元素周期表中第[4]三周期第[5]ⅦA族，其原子结构示意图为[6]，氯原子很容易得到1个电子形成具有8电子稳定结构的Cl－，因此，氯气具有很强的[7]氧化性。说明Cl2具有强氧化性，与Fe、Cu反应时，无论Cl2是否足量，反应均生成高价态金属氯化物（FeCl3、CuCl2）。（3）从元素价态角度认识Cl2的歧化反应Cl2中氯元素为0价，处于氯元素的中间价态，因此Cl2既具有[15]氧化性又具有[16]还原性。常温下，Cl2与水或碱溶液反应时，Cl2发生歧化反应，Cl由0价变为＋1价和－1价。与水反应[17]Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO与碱反应[18]Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O（制漂白液），[19]2Cl2＋2Ca（OH）2CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O（4）从平衡角度认识氯水的成分和性质氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气部分与水反应。①氯水中存在平衡：Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO，HClO⇌H＋＋ClO－，H2O⇌H＋＋OH－。新制氯水中存在的各种微粒为，三分子：H2O、Cl2、HClO，四离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－（极少量）。②新制氯水性质的多重性拓展实验中将乙烯通入新制氯水，氯水黄绿色逐渐褪去，反应方程式为[20]CH2CH2＋Cl2CH2Cl—CH2Cl。2.次氯酸和次氯酸盐的性质（1）次氯酸不稳定性[21]2HClO光照2HCl＋O弱酸性ClO－＋CO2＋H2OHCO3由于酸性的强弱顺序为H2CO3＞HClO＞HCO3－，向NaClO溶液中通入CO2，无论CO2是否过量，反应均生成NaHCO3和HClO（2）次氯酸盐漂白液漂白粉有效成分[22]NaClO[24]Ca（ClO）2制备原理[23]Cl2＋2NaOHNaClO＋NaCl＋H2O[25]2Cl2＋2Ca（OH）2CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O失效原因CO2＋NaClO＋H2ONaHCO3＋HClO、2HClO光照2HClCO2＋Ca（ClO）2＋H2OCaCO3＋2HClO、2HClO光照2HCl用途漂白、消毒1.易错辨析。（1）氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质。（✕）（2）Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。（✕）（3）氯气可以使湿润的有色布条褪色，所以氯气具有漂白性。（✕）（4）NaCl（aq）电解Cl2（g）石灰水漂白粉（s），上述物质间的转化均能实现。（✕）（5）[全国Ⅲ高考改编]将Cl2通入碳酸钠溶液中可制取较高浓度的次氯酸溶液。（✕）2.实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。3.设NA为阿伏加德罗常数的值。1molCl2与水反应时，转移电子数小于（填“大于”“小于”或“等于”）NA，而1molCl2与足量冷的NaOH溶液反应时，转移电子数等于（填“大于”“小于”或“等于”）NA。4.向碘化钾的淀粉溶液中通入氯气至过量，观察到溶液先变蓝后褪色，褪色的可能原因是氯气将生成的I2全部氧化。5.[新制饱和氯水]易错辨析。（1）可以用pH试纸测定氯水的pH。（✕）（2）再通入少量氯气，c（H＋）c（3）[上海高考改编]向新制氯水中加入少量碳酸钙粉末，可增强溶液漂白能力。（√）（4）通入少量SO2，溶液漂白性增强。（✕）（5）光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱。（✕）（6）加入少量亚硫酸钠固体，溶液pH减小。（√）6.向新制氯水中滴入少量紫色石蕊溶液，观察到的现象是溶液先变红后褪色。7.易错辨析。（1）[2022全国甲改编]漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果。（✕）（2）[2022海南改编]NaClO溶液具有漂白能力，长期露置在空气中，释放Cl2，漂白能力减弱。（✕）（3）[2021山东]向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应。（√）（4）[2021广东改编]社区服务中用84消毒液对图书馆桌椅消毒，是因为含氯消毒剂具有氧化性。（√）（5）[全国Ⅱ高考]漂白粉可用于生活用水的消毒。（√）解析（1）漂白粉的有效成分Ca（ClO）2与盐酸反应生成有毒气体Cl2，故漂白粉和盐酸不能混合使用。8.[全国Ⅲ高考改编]Cl2与热的KOH溶液反应生成KClO3的离子方程式为3Cl2＋6OH－△5Cl－＋ClO3－＋9.[2022浙江改编]将少量SO2通入NaClO溶液中发生反应的离子方程式为SO2＋H2O＋3ClO－SO42－＋2HClO＋10.在空气中长时间放置的漂白粉，最终得到的主要固体物质是CaCO3和CaCl2，其原因是Ca（ClO）2＋H2O＋CO2CaCO3＋2HClO，2HClO光照2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HClCaCl2＋CO2↑＋命题点1氯气的性质及应用1.根据下列装置图回答问题：（1）装置A、B中通入干燥的Cl2后，观察到的现象是干燥的红色（或装置A中）布条不褪色，湿润的红色（或装置B中）布条褪色，根据现象可得出的结论是Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性。（2）装置B中发生反应的离子方程式是Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO。（3）实验开始后，装置C中的现象是溶液先变红后褪色。（4）通入Cl2时，装置D中发生反应的离子方程式是H2O＋SO32－＋Cl22H＋＋SO4（5）装置E中发生反应的离子方程式是2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－（6）装置F的作用是吸收氯气，防止污染环境。命题拓展探究氯气性质的装置如图所示，a～d均为浸有相应试液的棉花（夹持装置略），下列说法正确的是（C）A.若a处褪色，说明Cl2具有漂白性B.若d处褪色，说明Cl2具有漂白性C.若b处变为橙色，c处变为蓝色，说明Cl2的氧化性强于Br2、I2D.若b处变为橙色，c处变为蓝色，说明氧化性：Cl2＞Br2＞I2解析氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，具有强氧化性的次氯酸能使品红溶液褪色，则a处品红溶液褪色，说明次氯酸具有漂白性，A错误。氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应中消耗氢氧化钠，溶液的碱性减弱，使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去，则d处滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，不能说明氯气具有漂白性，B错误。若b处变为橙色，则说明氯气与溴化钾溶液反应生成了溴单质，c处变为蓝色，则说明氯气与碘化钾溶液反应生成了碘单质，淀粉溶液遇碘变蓝，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，Cl2的氧化性强于Br2、I2，C正确。结合C项分析可知，可判断Cl2的氧化性强于Br2、I2，无法比较Br2和I2的氧化性强弱，D错误。【辨析】HClO使品红溶液褪色的原理为氧化漂白（不可逆），而SO2使品红溶液褪色的原理为使有色物质转化为不稳定的无色物质，加热条件下溶液又恢复原色。命题点2氯水的性质2.[2022浙江]关于反应Cl2（g）＋H2O（l）⇌HClO（aq）＋H＋（aq）＋Cl－（aq）ΔH＜0，达到平衡后，下列说法不正确的是（D）A.升高温度，氯水中的c（HClO）减小B.氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，c（HClO）增大C.取氯水稀释，c（Cl－）/c（HClO）增大D.取两份氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度解析题给反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，c（HClO）减小，A项正确；加入的醋酸钠会电离成Na＋和CH3COO－，CH3COO－可结合溶液中的H＋使c（H＋）减小，平衡正向移动，故c（HClO）增大，B项正确；稀释氯水，题给反应平衡正向移动，反应HClO（aq）⇌H＋（aq）＋ClO－（aq）平衡正向移动，c（Cl－）减小的程度比c（HClO）的小，故c（Cl－）/c（HClO）增大，C项正确；加AgNO3溶液产生白色沉淀，说明Cl2溶于水有Cl－生成，加淀粉KI溶液，溶液变蓝色，说明有碘单质生成，而Cl2、HClO均能氧化I－，不能证明题给反应存在限度，D项错误。命题拓展判断下列说法正误。（1）新制氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2。（√）（2）向新制氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－。（√）（3）向新制氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋。（√）（4）向FeCl2溶液中滴加新制氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO。（✕）（5）久置氯水导电性增强，说明溶液中离子种类增多。（✕）（6）久置氯水pH变小，说明氯水吸收空气中的CO2。（✕）命题点3氯的含氧酸盐的性质3.[2023北京海淀人大附中模拟]某消毒液的主要成分为NaClO（pH＝13），已知饱和NaClO溶液的pH约为11，下列用来解释事实的方程式中，不合理的是（D）A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－ClO－＋Cl－＋H2B.该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－Cl2↑＋H2C.该消毒液中加入白醋，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－HClO＋CH3COOD.该消毒液中加入少量FeSO4溶液生成红褐色沉淀：2Fe2＋＋ClO－＋5H2OCl－＋2Fe（OH）3↓＋4H解析A项，消毒液的主要成分为NaClO，可以用氯气和氢氧化钠反应生成，正确；B项，在酸性条件下ClO－与氯离子发生氧化还原反应生成氯气，发生反应2H＋＋Cl－＋ClO－Cl2↑＋H2O，正确；C项，由于HClO酸性较弱，则NaClO可与醋酸反应生成HClO，漂白性增强，正确；D项，向NaClO溶液中加入少量FeSO4溶液，依据有红褐色沉淀生成可知次氯酸根离子氧化Fe2＋生成Fe（OH）3，依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒规律，反应的离子方程为ClO－＋2Fe2＋＋H2O＋4OH－Cl－＋2Fe（OH）34.[2023河南洛阳模拟]漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品，有效成分均为Ca（ClO）2，相应的生产流程如图所示。下列有关说法错误的是（D）A.①中阳极的电极反应式为2Cl－－2e－Cl2B.②中反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca（OH）2Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2C.上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应D.制备漂粉精过程中，Cl2转化为Ca（ClO）2时，Cl的原子利用率为100％解析①②③中的反应为氧化还原反应，④中的反应为化合反应，⑤中的反应为复分解反应，C正确。制备漂粉精的过程中，Cl2转化为Ca（ClO）2时有NaCl生成，因此Cl的原子利用率不为100％，D错误。考点2氯气的实验室制法1.氯气的实验室制法（1）制取原理实验室通常用MnO2氧化浓盐酸制取氯气，反应的化学方程式为[1]MnO2＋4HCl（浓）△MnCl2＋Cl2↑＋2H2实验室通常用强氧化剂[如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca（ClO）2等]氧化浓盐酸制取氯气（特点：不需要加热），反应原理如下：①14HCl（浓）＋K2Cr2O7[2]2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑②16HCl（浓）＋2KMnO4[3]2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑③6HCl（浓）＋KClO3[4]KCl＋3H2O＋3Cl2↑④4HCl（浓）＋Ca（ClO）2[5]CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O（2）实验装置（3）制取过程装置特点固＋液△净化方法用[6]饱和食盐水除去HCl气体，再用[7]浓硫酸除去水蒸气收集方法向[8]上排空气法，排[9]饱和食盐水法验满方法①将湿润的淀粉－KI试纸放在集气瓶口，试纸[10]变蓝；②将湿润的品红试纸放在集气瓶口，试纸[11]褪色；③根据氯气的颜色尾气处理用强碱溶液（如NaOH溶液）吸收拓展装置改进改进作用橡皮管a的作用：[12]使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证液体顺利流下长颈漏斗的作用：（1）可用于检查装置[13]气密性；（2）可用于检查整套装置是否发生堵塞，若发生堵塞，现象为[14]长颈漏斗中液面上升用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气，且操作方便安全，但不能用[15]碱石灰干燥2.Cl2的工业制法——氯碱工业海水粗盐精制饱和食盐水化学方程式为2NaCl＋2H2O电解[16]2NaOH＋H2↑＋Cl21.易错辨析。（1）[2021全国甲改编]实验室中可加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气。（√）（2）[全国Ⅰ高考改编]启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气。（✕）（3）[浙江高考]电解饱和食盐水可制取氯气。（√）（4）可用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl气体。（✕）（5）可用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。（✕）（6）用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2时，温度不宜过高，目的是减少浓盐酸的挥发。（√）（7）实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。（√）（8）用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸入液面以下。（✕）2.用MnO2氧化浓盐酸制取氯气时，使用浓盐酸而不用稀盐酸的原因是MnO2与稀盐酸不反应。3.滴加浓盐酸时，要拔开分液漏斗塞子（或使分液漏斗盖上的小孔对齐），目的是便于分液漏斗中的液体流出。4.用排空气法收集密度比空气大的气体，如Cl2时，装置中导管应长（填“长”或“短”，下同）管进气，短管出气，若收集密度比空气小的气体，如H2、NH3时，导管应短管进气，长管出气。5.写出用氢氧化钠吸收多余氯气的化学方程式：2NaOH＋Cl2NaClO＋NaCl＋H2O；吸收氯气时，不能用澄清石灰水的原因是澄清石灰水中含Ca（OH）2的量少，吸收不完全命题点氯气的制备与性质探究1.[2022广东]实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置（“→”表示气流方向）不能达到实验目的的是（D）解析A项，除杂装置，先除去HCl，后除去水蒸气，正确；B项，集气装置，氯气密度比空气大，进气管长，出气管短，正确；C项，探究干燥的红布条和湿润的红布条与氯气的反应，正确；D项，尾气吸收应用碱液，错误。2.[2023苏锡常二模]实验小组利用如图所示装置制备氯酸钠。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是（A）A.用装置甲制备氯气B.用装置乙处理多余氯气C.用装置丙除去氯化氢D.用装置戊检验氯气解析A项，装置甲中浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，但该反应需要在加热的条件下进行，错误；B项，氯气能够和NaOH溶液反应，可以用装置乙处理多余的氯气，正确；C项，生成的氯气中混有HCl气体，可以用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体，正确；D项，氯气具有氧化性，能够和KI溶液反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，可以用装置戊检验氯气，正确。3.[2023济南模拟]某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2SO4△2CaSO4＋2Cl2↑＋2H（1）该实验中A部分的装置是b（填字母）。（2）装置B中的现象是溶液变为蓝色。（3）请写出装置D中发生反应的离子方程式：Cl2＋2Fe2＋2Cl－＋2Fe3＋，装置E的作用是吸收多余的Cl2，防止污染空气（4）请帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化（简述实验步骤）：取少量洗气瓶C中溶液于小试管中，加入足量稀盐酸，充分振荡后滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则证明洗气瓶C中亚硫酸钠已被氧化。（5）制取Cl2的方法有多种，若A部分的装置是a，请再写出一种制备方法：2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O解析（1）从化学方程式可知反应物是固体和液体，反应条件是加热，所以应选固液混合加热型装置。（2）氯气具有强氧化性，与碘化钾发生反应：2KI＋Cl22KCl＋I2，淀粉溶液遇碘变蓝。（3）装置D中发生反应的离子方程式为Cl2＋2Fe2＋2Cl－＋2Fe3＋，装置E的作用是吸收多余的Cl2，防止污染空气。（4）亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠，只要验证SO42素养5科学探究思想——新型灭菌消毒剂的制备和应用命题特点：新型灭菌消毒剂ClO2、NaClO2等的制备、性质探究实验。“一提取”情境中关键信息，尤其是物质的物理性质和化学性质；“二分析”含氯物质随实验的进行发生的反应；“三关注”制备环境（酸碱性、氧化性和还原性等）。有关ClO2的性质和制备物理性质常温常压下，ClO2是一种黄绿色气体，易溶于水化学性质ClO2可作消毒剂、漂白剂，其水溶液不稳定，见光易分解。主要表现出氧化性，作氧化剂时，本身可被还原为Cl－。①氧化Mn2＋：2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O5MnO2↓＋12H＋＋2Cl－②快速氧化S2－：8ClO2＋5S2－＋4H2O5SO42－＋8Cl－③将CN－氧化成CO2和N2：2ClO2＋2CN－2CO2＋N2＋2Cl制备还原法①氯酸钠与稀盐酸反应法：2NaClO3＋4HCl2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O。②草酸还原法：H2C2O4＋2NaClO3＋2H2SO4△2NaHSO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H③KClO3与SO2反应法：2KClO3＋SO22ClO2＋K2SO4④实验室常将NaClO3和Na2SO3用硫酸酸化，在加热条件下制备ClO2：2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4△2ClO2↑＋2Na2SO4＋H氧化法①亚氯酸钠与氯气反应法：2NaClO2＋Cl2[1]2NaCl＋2ClO2②亚氯酸钠与盐酸反应法：5NaClO2＋4HCl[2]4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O1.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如下：下列说法错误的是（C）A.反应①阶段，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1B.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解析根据流程图可知，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知，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，再根据原电池正极上发生还原反应，可知ClO2是正极产物，B项正确；反应②中，ClO2转化为NaClO2，氯元素的化合价降低，ClO2作氧化剂，H2O2只能作还原剂，氧元素的化合价升高，不能用NaClO4代替H2O2，C项错误；反应②中ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，可以推出反应②条件下，ClO2的氧化性大于H2O2，D项正确。2.ClO2又称百毒净，可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白，用如图所示装置（夹持装置略）制备ClO2并探究ClO2的某些性质。回答下列问题：（1）装置A用于制备ClO2，生成的ClO2中混有CO2，该反应的化学方程式为2NaClO3＋H2C2O4＋2H2SO4△2ClO2↑＋2NaHSO4＋2CO2↑＋2H2（2）关闭止水夹②，打开止水夹①、③，边通空气边向仪器a中滴加稀硫酸并加热，一段时间后，装置C中生成NaClO2，该反应体现了H2O2的还原性。若关闭止水夹③，打开止水夹②，装置B中可观察到的现象为红色布条褪色。（3）城市饮用水处理的新技术中用ClO2替代Cl2，如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么消毒杀菌剂ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍（结果保留两位小数）。解析（1）由题意可知，装置A中反应生成的气体为ClO2和CO2，则该反应的化学方程式为2NaClO3＋H2C2O4＋2H2SO4△2ClO2↑＋2NaHSO4＋2CO2↑＋2H2O。（2）ClO2与H2O2在碱性条件下发生反应2ClO2＋2NaOH＋H2O22NaClO2＋2H2O＋O2，H2O2中O由－1价变为0价，O的化合价升高，体现了H2O2的还原性。ClO2具有强氧化性，会使装置B中红色布条褪色。（3）ClO2中氯元素由＋4价降为－1价，则1molClO2转移5mol电子，消毒效率为567.5，1molCl2转移2mol电子，消毒效率为2711.[模块融合][2023广东]利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合K1，一段时间后，（D）A.U型管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和O2B.a处布条褪色，说明Cl2具有漂白性C.b处出现蓝色，说明还原性：Cl－＞I－D.断开K1，立刻闭合K2，电流表发生偏转解析闭合K1，与电源正极相连的一极为阳极，发生反应2Cl－－2e－Cl2↑，与电源负极相连的一极为阴极，发生反应2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，故U型管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和H2，A项错误；a处湿润的红布条褪色，是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，氯气没有漂白性，B项错误；b处出现蓝色，说明生成了I2，即发生反应：Cl2＋2I－2Cl－＋I2，可说明还原性I－＞Cl－，C项错误；断开K1，立刻闭合K22.[2023江苏]实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是（C） A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2解析实验室制Cl2的原理及装置如图所示：结合上述分析知，A项稀盐酸应改为浓盐酸，B项气体应从长管进短管出，D项Cl2在水中的溶解度较小，不能用水吸收Cl2，应用NaOH溶液进行吸收，故选C。3.[模块融合][2021江苏]反应Cl2＋2NaOHNaClO＋NaCl＋H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是（CA.Cl2是极性分子B.NaOH的电子式为Na∶O····C.NaClO既含离子键又含共价键D.Cl－与Na＋具有相同的电子层结构解析A项，Cl2的结构式为Cl—Cl，属于非极性分子，错误；B项，NaOH为离子化合物，电子式为Na＋[∶O····∶H]－，错误；C项，Na＋与ClO－之间为离子键，ClO－内部Cl与O之间为共价键，正确；D项，Cl－的结构示意图为，Na＋的结构示意图为，电子层结构不同，错误。4.[Cl2O的制备][2021浙江]Cl2O是很好的氯化剂，实验室用如图装置（夹持仪器已省略）制备高纯Cl2O。已知：①HgO＋2Cl2HgCl2＋Cl2O，合适反应温度为18～25℃；副反应：2HgO＋2Cl2△2HgCl2②常压下，Cl2沸点－34.0℃，熔点－101.0℃；Cl2O沸点2.0℃，熔点－120.6℃。③Cl2O＋H2O⇌2HClO，Cl2O在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。请回答：（1）①装置A的作用是去除原料气中的少量水分，可用的试剂是浓H2SO4。②将图中装置组装完整，虚框D中应选用a。（2）有关反应柱B，须进行的操作是ABC。A.将HgO粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱B.调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例C.调控混合气从下口进入反应柱的流速D.将加热带缠绕于反应柱并加热（3）装置C，冷却液的温度通常控制在－80～－60℃。反应停止后，温度保持不变，为减少产品中的Cl2含量，可采用的方法是抽气（或通干燥氮气）。（4）将纯化后的Cl2O产品气化，通入水中得到高纯度Cl2O的浓溶液，于阴凉暗处贮存。当需要Cl2O时，可将Cl2O浓溶液用CCl4萃取分液，经气化重新得到。针对萃取分液，从下列选项选择合适操作（操作不能重复使用）并排序：c→（a）→（b）→e→d→f→（g）。a.检查旋塞、玻璃塞处是否漏水b.将溶液和CCl4转入分液漏斗c.涂凡士林d.旋开旋塞放气e.倒转分液漏斗，小心振摇f.经几次振摇并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置g.打开旋塞，向锥形瓶放出下层液体h.打开旋塞，待下层液体完全流出后，关闭旋塞，将上层液体倒入锥形瓶解析（1）①Cl2可用浓硫酸干燥。②实验中使用了有毒气体Cl2，结合已知信息③知，装置D的作用是吸收尾气，避免Cl2O与H2O反应，故需在装置C与尾气处理装置间安装盛有无水CaCl2的干燥管，a符合题意。（2）由已知信息③知，反应要在无水条件下进行，增大接触面积可加快反应速率，故须将HgO粉末热处理去除水分、增加表面积后填入反应柱，A项正确；N2的作用是稀释Cl2，由已知信息①知，在气流速率一定的条件下，Cl2所占的比例越小，其转化率越高，同时，Cl2不足时，会发生副反应，因此，须调控进入反应柱的混合气中的Cl2和N2的比例，B项正确；调控混合气体从下口进入反应柱的流速可有效控制反应的进行，C项正确；题中指明合适反应温度为18～25℃，故实验时无需缠绕加热带，D项错误。（3）由已知信息②可知沸点：Cl2＜Cl2O，故在Cl2未发生冷凝时抽气或通入干燥N2均能有效去除产品中的Cl2。（4）Cl2O浓溶液用CCl4萃取分液的操作步骤依次是c.涂凡士林；a.检查旋塞、玻璃塞处是否漏水；b.将溶液和CCl4转入分液漏斗；e.倒转分液漏斗，小心振摇；d.旋开旋塞放气；f.经几次振摇并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置；g.打开旋塞，向锥形瓶放出下层液体。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CuCl2D.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；光照H2和Cl2的混合气体会发生爆炸，B项正确；红热的Cu丝在Cl2中燃烧，生成棕黄色的固体CuCl2，C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.下列说法错误的是（B）A.[全国Ⅰ高考改编]Cl2中含有的HCl杂质通过饱和食盐水除去B.[全国Ⅱ高考改编]甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则生成的一氯甲烷具有酸性C.[浙江高考]电解饱和食盐水可制取氯气D.[全国Ⅰ高考改编]启普发生器不可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气解析HCl极易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度很小，可用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，A项正确。CH4与Cl2发生取代反应生成的CH3Cl不具有酸性，但生成的HCl能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，B项错误。工业上通过电解饱和食盐水获得H2、Cl2和NaOH，C项正确。启普发生器不能加热，适合块状固体与液体在常温下反应，而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热，且二氧化锰是粉末状固体，故不能用启普发生器制备氯气，D项正确。3.[2024苏州模拟]氯及其化合物有重要应用，下列说法不正确的是（D）A.氯碱工业产生的H2和Cl2可用于工业制盐酸B.工业上用氯气与石灰乳制漂白粉C.侯氏制碱法应在饱和食盐水中先通氨气再通二氧化碳D.向84消毒液中添加洁厕灵，可增加其消毒能力解析洁厕灵的主要成分是HCl，向84消毒液中添加洁厕灵，发生反应NaClO＋2HClNaCl＋Cl2↑＋H2O，生成有毒气体，消毒能力下降，D4.[2024南京六校调研]下列含氯物质的转化正确的是（C）A.漂白粉过量CO2HClO（aq）光照Cl2B.MgCl2（aq）加热无水MgCl2电解MgC.NaCl（aq）电解Cl2（g）Fe点燃D.NaCl（aq）过量CO2NaHCO3（aq）△Na2CO3解析HClO在光照条件下分解生成HCl和O2，A错误；加热MgCl2溶液时，Mg2＋水解生成Mg（OH）2，得不到无水MgCl2，B错误；电解氯化钠溶液得到Cl2，Cl2与Fe在点燃条件下反应生成氯化铁，C正确；氯化钠溶液与CO2不反应，D错误。5.[2024辽宁锦州考试]向紫色石蕊溶液中持续通入氯气至过量，溶液颜色变化如图所示。下列叙述错误的是（B）A.引起过程Ⅰ溶液颜色变化的微粒是H＋B.过程Ⅱ溶液变成无色，证明溶液不再呈酸性C.过程Ⅲ溶液变成黄绿色，证明溶液中含有Cl2D.将Cl2换为Na2O2，溶液颜色变化可能为紫色→蓝色→无色解析Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO，H＋能使紫色石蕊溶液变为红色，A项正确；Cl2与H2O反应产生的HClO具有漂白性，故过程Ⅱ溶液变为无色，与溶液是否呈酸性无关，B项错误；向无色溶液中继续通入Cl2，溶液中溶有Cl2，故溶液由无色变为黄绿色，C项正确；Na2O2与H2O反应生成NaOH、O2，NaOH能使紫色石蕊溶液变为蓝色，Na2O2与H2O反应的中间产物H2O2具有漂白性，又使溶液蓝色褪去，D项正确。6.[2024河北衡水模拟]下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是（D）A.该溶液中，H＋、NH4＋、SO42B.该溶液中，Ag＋、K＋、NO3－、CH3C.向该溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式为2Fe2＋＋ClO－＋2H＋Cl－＋2Fe3＋＋H2D.向该溶液中加入浓盐酸，每产生1molCl2转移1mol电子解析次氯酸是弱酸且ClO－具有强氧化性，故ClO－与H＋、Br－不能大量共存，A错误。Ag＋与Cl－不能共存，B错误。该混合溶液呈碱性，不能出现氢离子，C错误。NaClO＋2HCl（浓）NaCl＋H2O＋Cl2↑，故每生成1molCl2转移1mol电子，D7.[数字化实验][2024河南部分学校联考]数字化实验将传感器、数据采集器和计算机依次相连，可利用信息技术对化学实验进行数据的采集和分析。某化学课外兴趣小组的同学利用数字化实验对光照过程中新制饱和氯水（盛装在广口瓶中）的变化进行检测。下列图像错误的是（D）A.氯水的pH随时间的变化B.氯水中氯离子的浓度随时间的变化C.广口瓶中氧气的体积分数随时间的变化D.氯水的电导率随时间的变化解析光照过程中，新制饱和氯水中的次氯酸易分解放出氧气，随着次氯酸不断分解，最终氯水会转化为盐酸，c（H＋）增大，溶液的pH减小，同时c（Cl－）增大，广口瓶中氧气的体积分数不断增大，A、B、C正确；溶液的电导率与溶液中的离子浓度成正比，光照过程中，溶液中的离子浓度不断增大，则溶液的电导率也不断增大，最终当溶液完全变为盐酸时，溶液的电导率保持不变，D错误。8.[2024湖北襄阳考试]部分含氯物质的类别与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是（B）A.a与d、a与e均能反应得到bB.c为一种新型自来水消毒剂，c代替b的原因是c不属于危险化学品C.b的水溶液中加入CaCO3，可以增加d的产量D.e的固体可用于实验室制O2解析根据题图可知：a、b、c、d分别为HCl、Cl2、ClO2、HClO，e为含ClO3－的盐。根据氧化还原反应归中规律，HCl与HClO，HCl与ClO3－发生归中反应，均可以得到Cl2，A项正确；ClO2为一种新型自来水消毒剂，代替Cl2的原因是它的消毒能力更强，B项错误；Cl2的水溶液里存在平衡：Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO，加入CaCO3，会与HCl反应，使平衡向右移动，HClO的含量增多，C项正确；e若为KClO3，KClO3固体可用于实验室制O9.[化学实验与离子方程式的书写][2023泉州监测]为探究氯气的某些性质，设计如图装置。下列有关反应的离子方程式不正确的是（B）A.甲中产生黄绿色气体：2MnO4－＋10Cl－＋16H＋2Mn2＋＋5Cl2↑＋B.乙可制得饱和氯水：Cl2＋H2O⇌2H＋＋Cl－＋ClO－C.丙中溶液显棕黄色：Cl2＋2Fe2＋2Cl－＋2Fe3D.丁可用于处理尾气：Cl2＋2OH－H2O＋Cl－＋ClO解析高锰酸钾具有强氧化性，甲中高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应生成黄绿色的氯气，A正确；由于HClO为弱酸，在离子方程式中不能拆开，因此反应的离子方程式为Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO，B错误；丙中Fe2＋被氯气氧化为Fe3＋，溶液显棕黄色，C正确；10.[含氯物质在生活中的应用][2023河南安阳一中测试]含氯物质在生产生活中有重要作用。（1）次氯酸钙的制备：将氯气通入以电石渣[主要成分为Ca（OH）2和CaCO3]为原料打成的浆料中“氯化”，充分反应后，过滤除去过量的Ca（OH）2和CaCO3。①“氯化”时要适当减缓通入Cl2速率的目的是使氯气被氢氧化钙充分吸收，提高氯气转化率。②所得滤液中含有的阴离子有OH－、Cl－、ClO－、ClO3－，若Cl－、ClO－、ClO3－的物质的量分别为a、b、c，则a、b、c之间的关系为a＝b＋（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dcbae（按气流方向由左向右）。（3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中HClO已分解，检验此久置氯水中存在Cl－的操作及现象是取少量样品于试管中，加入几滴AgNO3溶液，有白色沉淀生成，则该久置氯水中存在Cl－。（4）相同温度和压强下，Cl2在不同溶液中的溶解度（用溶解Cl2的物质的量浓度表示）随溶液浓度而变化。在NaCl溶液和盐酸中Cl2的溶解度以及某些含氯微粒的浓度变化如图所示。①在氯化钠溶液中，生成Cl3－的离子方程式为Cl2＋Cl－⇌Cl②随着盐酸浓度增大，氯气的溶解度先减小后增大的原因是盐酸浓度较小时，随着盐酸浓度的增大，Cl2与H2O的反应被抑制，氯气溶解度减小，随后随着盐酸浓度的增大，Cl2与Cl－生成Cl3－，从而促进Cl2的溶解解析（1）①“氯化”时要适当减缓通入Cl2速率的目的是使氯气被氢氧化钙充分吸收，以提高氯气的转化率。②生成Cl－时，Cl化合价降低1，生成ClO－和ClO3－时，Cl化合价分别升高1和5，根据得失电子守恒得出a＝b＋5c。（2）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，最后再进行尾气处理，因此装置的接口连接顺序为dcbae。（3）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。检验存在Cl－的方法是取少量样品于试管中，加入几滴AgNO3溶液，有白色沉淀生成，则该久置氯水中存在Cl－。（4）①Cl2会与Cl－发生络合反应Cl2＋Cl－⇌C11.[2024江西吉安考试]实验室利用如图装置模拟盐酸的生产。下列说法错误的是（B）A.装置甲中发生反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－△Mn2＋＋Cl2↑＋B.装置丙中的产物只有CH3Cl和HClC.分离出装置戊中盐酸的最佳方法是分液D.该实验方案缺少多余氯气的处理装置解析装置甲是用浓盐酸和MnO2在加热条件下制氯气的装置，A项正确；装置丙中Cl2和CH4在光照条件下发生取代反应，还可能生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4，B项错误；装置戊中是盐酸和卤代烃的混合物，由于二者互不相溶，故可用分液的方法进行分离，C项正确；氯气有毒，在水中的溶解度小，多余的氯气应用尾气处理装置除去，D项正确。12.[2023重庆三调]某研究性学习小组利用如图装置由二氧化氯制备NaClO2·3H2O，并探究其性质。Ⅰ.查阅资料：①NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出的晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。②ClO2易与碱溶液反应生成等物质的量的两种盐，其中一种为氯酸盐。Ⅱ.制备与分离：（1）装置A中盛放NaClO3和Na2SO3固体的仪器名称是三颈烧瓶，该装置中发生反应的化学方程式是2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4（浓