考点06 氯及其化合物（考点归纳）——2023年高中化学学业水平考试专项精讲+测试（人教版2019必修1+必修2）

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考点06 氯及其化合物

1．了解氯元素的存在及其物理性质。
2．掌握氯气的化学性质，了解氯气、及其化合物在生活和生产中的应用。
3．了解实验室制取气体时选择发生、除杂、收集和尾气处理等装置的依据，学会Cl2的实验室制法。
4．掌握Cl－的检验。

考点一　氯元素的存在、物理性质和应用
1．氯元素的存在：氯在自然界中以化合态存在着，是一种重要的“成盐元素”，在自然界中除了NaCl(主要)、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。
2．物理性质：
颜色
气味
密度
水溶性
毒性
氯水颜色
黄绿色
强烈刺激性气味
比空气大
能溶于水
有毒
浅黄绿色
3.氯气的应用：氯的单质氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品。
考点二　氯气与单质的反应
1．原子结构与性质的关系
(1)氯原子的最外层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子，即，氯气是一种很活泼的非金属单质，具有强氧化性。
2．与金属反应(与变价金属反应生成高价金属氯化物)
(1)与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。(红棕色的烟)
(2)与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2。(棕黄色的烟)
3．与非金属单质的反应(以与H2的反应为例)
①现象：H2在Cl2中能安静地燃烧，发出苍白色火焰，在集气瓶口有白雾出现。
②化学方程式：_H2＋Cl22HCl__。
【温馨提示】
1．燃烧不一定有氧气参加，凡是发光、发热的剧烈的氧化还原反应都是燃烧反应或都可以叫燃烧。
2．由于氯气具有强氧化性，与变价金属反应时生成高价金属氯化物。
考点三　氯气与水的反应
1．氯气与水的反应
(1)Cl2溶于水部分与水发生反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO_(Cl2既表现氧化性又表现还原性)，氯气的水溶液叫做氯水。
(2)氯水的“3分子4离子”：氯水中含有三种分子：Cl2、H2O、HClO；四种离子：Cl－、ClO－、H＋、OH－。
2．新制氯水性质的多重性

3．液氯、新制氯水和久置氯水的区别

液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－
H＋、Cl－、H2O、OH－
类别
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
酸性
无
弱
强
漂白性
无
有[
无
【温馨提示】
(1)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的物质是HClO。
(2)Cl2可使湿润石蕊试纸先变红后褪色，原因是Cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红，HClO使变色后的石蕊褪色。
考点四　氯气与碱的反应
1．漂白剂的制取
(1)与NaOH反应——制漂白液
化学方程式：__Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
漂白液的有效成分为NaClO。
(2)与Ca(OH)2反应——制漂白粉
化学方程式：__2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O__。
漂白粉的成分为CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。

2．漂白剂的应用
漂白液、漂白粉和漂粉精既可用作漂白棉、麻、纸的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂。
【温馨提示】
漂白粉和漂白液中真正起到漂白作用的物质是次氯酸盐与较强的酸发生反应生成的次氯酸。
考点五　基于“价—类”二维图认识氯及其化合物的性质与转化关系

考点六　氯气的实验室制法
1．反应原理：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
2．反应装置：

3．净化装置：用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸干燥
4．收集方法：向上排空气法 (或排饱和食盐水法)
5．尾气处理：用碱液吸收
6．满验方法：①观察集气瓶口呈黄绿色，则收集满；②湿润的淀粉-KI试纸在集气瓶口变蓝，则收集满；③湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变褪色，则收集满。 
【温馨提示】
(1)随着反应的进行盐酸浓度逐渐变小，当成为稀盐酸时反应停止，则即使MnO2足量时，盐酸也不能完全反应。
(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，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。
考点七　Cl－的检验
检验Cl－时，应先加AgNO3溶液，再滴加少量_稀HNO3_，(或滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液)，若有白色沉淀产生，则说明溶液中含有Cl－，其中加入稀HNO3的目的是排除CO等离子干扰。
离子检验的答题模板：分析可能含有的干扰离子→选择检验试剂→确定试剂加入顺序→观察实验现象→判断离子的存在情况。

考向一 氯气
【例1】下列氯化物既可由金属和氯气直接反应制得，也可由金属和盐酸反应制得的是(　　)
A．CuCl2　　　B．FeCl3　　　C．FeCl2　　　D．AlCl3
【答案】D
【解析】Cu和氯气直接化合制得CuCl2，但Cu与盐酸不反应，与题意不符，故A错误；Fe和氯气直接化合制得FeCl3，Fe与稀盐酸反应生成FeCl2，与题意不符，故B错误；Fe和氯气直接化合制得FeCl3，得不到FeCl2，与题意不符，故C错误；Al和氯气直接化合制得AlCl3，且Al与盐酸反应制得AlCl3，与题意相符，故D正确；故选D。
【例2】下列有关氯气的说法正确的是( )
A．Cl2虽然是一种有毒气体，但控制用量，可以用于自来水的消毒、杀菌
B．铁丝在氯气中燃烧，产生棕褐色的烟，加水溶解后，溶液呈浅绿色
C．氯气通入水中形成的氯水能使有色布条褪色，说明氯气有漂白性
D．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂
【答案】A
【解析】A项，Cl2是一种有毒气体，Cl2能与H2O反应生成具有强氧化性的HClO，HClO能杀死水中的病菌，起到消毒的作用，故控制Cl2的用量，Cl2可用于自来水的消毒、杀菌，A项正确；B项，铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3，FeCl3加水溶解所得溶液呈黄色，B项错误；C项，氯气通入水中形成的氯水能使有色布条褪色，是因为氯水中含有的HClO具有漂白性，氯气没有漂白性，C项错误；D项，Cl2具有很强的氧化性，Cl2在化学反应中不仅可以作氧化剂、也可以作还原剂，如Cl2与H2O的反应中，Cl2既是氧化剂、又是还原剂，D项错误；故选A。
考向二 氯水
【例3】下列有关新制氯水的说法不正确的是( )
A．新制氯水呈黄绿色，是因为氯水中含有Cl2
B．新制氯水滴到Na2CO3溶液中，有气泡产生，说明氯水中含有
C．新制氯水滴到硝酸银溶液中，能产生白色沉淀
D．新制氯水光照一段时间，酸性会减弱
【答案】D
【解析】A项，氯气为黄绿色气体，氯气与水的反应是可逆反应，新制氯水呈黄绿色，是因为氯水中含有末反应的Cl2，A正确；B项，盐酸的酸性强于碳酸，新制氯水滴到Na2CO3溶液中，有气泡产生，说明氯水中含有H+，B正确；C项，新制氯水中含有氯离子，滴到硝酸银溶液中，能产生白色沉淀，C正确；D项，新制氯水光照一段时间，次氯酸会分解生成盐酸，酸性会增强，D错误；故选D。
【例4】数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行数据采集与分析的实验手段。下图是利用数字化实验测定光照氯水过程中得到的图像，该图像表示的意义是( )

A．氯离子浓度随时间的变化 B．氧气体积分数随时间的变化
C．氯水的pH随时间的变化 D．氯水导电能力随时间的变化
【答案】C
【解析】A项，氯水光照发生反应为2HClO2HCl+O2↑，则随着横坐标时间的增大，氯离子浓度应该越来越大，图象不符合，A错误；B项，氯水光照发生反应为2HClO2HCl+O2↑，则随着横坐标时间的增大，氧气体积分数应该越来越大，图象不符合，B错误；C项，氯水光照发生反应为2HClO2HCl+O2↑，则随着横坐标时间的增大，弱酸生成强酸，则氯水的pH越来越小，图象符合，C正确；D项，氯水光照发生反应为2HClO2HCl+O2↑，弱酸生成强酸，则随着横坐标时间的增大，氯水导电能力也越来越大，据图象不符合，D错误；故选C。
考向三 氯气的制备
【例5】含氯消毒剂在新冠肺炎疫情防控中发挥了巨大作用。实验室中利用下图装置模拟制备“84”消毒液(有效成分为NaClO)，下列说法不正确的是( )

A．盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗
B．为除去Cl2中的HCl，装置a中的试剂为饱和Na2CO3溶液
C．装置b中，采用冰水浴冷却有利于NaClO的生成
D．装置c的作用是吸收尾气
【答案】B
【解析】最左侧为MnO2和浓盐酸在加热条件下制取Cl2的装置，发生的反应为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，装置a为除去挥发的HCl，装置b为Cl2与NaOH发生反应生成NaClO，装置c为尾气吸收装置。A项，根据仪器结构可知，盛放浓盐酸的仪器是分液漏斗，A正确；B项，装置a为除去挥发的HCl，其中的试剂为饱和NaCl溶液，B错误；C项，装置b中，冰水浴可降低NaClO的溶解度，有利于NaClO的生成，C正确；D项，Cl2有毒，不能直接排放至空气中，因此装置c为尾气吸收装置，D正确；故选B。
【例6】由一种阳离子与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐，CaOCl2是一种常见的混盐。下列说法不正确的是( )
A．CaOCl2有较强的氧化性
B．CaOCl2水溶液呈碱性
C．由氯气为原料，每生成1molCaOCl2，转移的电子为2mol
D．CaOCl2的溶液中加入足量浓硫酸，可有黄绿色的气体产生
【答案】C
【解析】根据题干信息，混盐是由一种阳离子与两种酸根阴离子组成的盐，则混盐CaOCl2中的酸根为ClO-和Cl-。A项，CaOCl2中的酸根为ClO-和Cl-，次氯酸盐具有强氧化性，A正确；B项，ClO-水解使溶液呈碱性，即CaOCl2水溶液呈碱性，B正确；C项，由氯气为原料，每生成1molCaOCl2，1molCl2中1molCl的化合价由0价升高至+1价，1molCl的化合价由0价降低至-1价，总共转移1mol电子，C错误；D项，CaOCl2的溶液中加入足量浓硫酸，可发生反应CaOCl2+H2SO4(浓)=CaSO4+Cl2↑+H2O，生成黄绿色的氯气，D正确；故选C。

1．有关Cl2的性质，下列说法不正确的是( )
A．Cl2在通常状况下呈黄绿色 B．能与NaOH溶液反应
C．铁丝在Cl2中燃烧，反应生成FeCl2 D．H2在Cl2中燃烧，产生苍白色火焰
【答案】C
【解析】A项，在通常状况下，氯气是黄绿色气体，故A正确；B项，氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸和水，故B正确；C项，氯气氧化性较强，与金属单质反应生成高价态，则氯气与铁反应生成氯化铁，故C错误；D项，氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，发出苍白色火焰，故D正确；故选C。
2．在Cl2与金属、非金属的反应中，下列说法正确的是(　　)
A．与金属反应时一定表现氧化性 B．与非金属反应时表现还原性
C．与金属反应时表现酸性 D．在与非金属的化合物中均表现负价
【答案】A
【解析】氯气与金属反应时均表现氧化性，而不是酸性；与非金属反应时也大多表现氧化性；如在ClO2中氯元素表现＋4价。
3．在氯水中存在多种分子和离子，可通过实验的方法加以确定，下列说法中错误的是(　　)
A．加入含有NaOH的酚酞试液，红色褪去，说明有H＋存在
B．加入有色布条后，有色布条褪色，说明有HClO分子存在
C．氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在
D．加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在
【答案】A
【解析】氯气溶于水，且与水发生反应，氯水的成分呈现多样性，加入含有NaOH的酚酞试液，红色褪去，可能是氯水中的H＋恰好与OH－中和，也可能是HClO漂白性引起的，A项错误；HClO有漂白性，可使有色布条褪色，B项正确；氯水中因含有Cl2分子而呈浅黄绿色，C项正确；氯水中含有Cl－，与硝酸酸化的AgNO3溶液反应产生白色沉淀，D项正确。
4．下列关于可溶性盐Ca(ClO)Cl的说法不正确的是( )
A．具有强氧化性，可作漂白剂
B．水溶液呈中性，滴加碳酸钠溶液出现白色浑浊
C．能与空气中的CO2和水蒸气反应而变质
D．与盐酸反应的离子方程式：ClO- +C1- +2H+=Cl2↑+ H2O
【答案】B
【解析】A项，该物质中含有ClO-，具有强氧化性，可以将有色物质氧化变为无色，因此可作漂白剂，A正确；B项，该物质可表示为CaCl2·Ca(ClO)2，其中Ca(ClO)2是由强碱与弱酸反应产生的盐，水溶液显碱性，向其中加入碳酸钠溶液，Ca2+与CO32-反应产生CaCO3，因此会出现白色浑浊，B错误；C项，由于酸性：HClO＜H2CO3，所以该盐长期放置，会与空气的成分发生反应：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO，HClO光照分解，最后变质为CaCO3，C正确；D项，根据氧化还原反应规律在酸性条件下，会发生归中反应：ClO- +C1- +2H+=Cl2↑+ H2O，产生Cl2，D正确；故选B。
5．某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下图所示图像变化最有可能是其检测结果的是(　　)


图4-11-4
A．图甲表示氯水的pH随时间的变化
B．图乙表示溶液中氯离子浓度随时间的变化
C．图丙表示氯水的电导率随时间的变化
D．图丁表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
【答案】C
【解析】氯水中存在：Cl2+H2OHCl+HClO，2HClO2HCl+O2↑，弱电解质HClO分解得到强电解质HCl，使溶液中氢离子浓度增大，溶液pH不断减小，A错误；Cl2与H2O反应产生HCl和HClO，HClO光照分解产生HCl，HCl是强酸，完全电离产生H+和Cl-，因此溶液中氯离子浓度不断增大，B错误；Cl2与H2O反应产生HCl和HClO，HClO光照分解产生HCl和O2，HCl是强酸，完全电离产生H+和Cl-，因此氯水久置后溶液中自由移动的离子的浓度不断增大，使溶液的电导率不断增大，当HClO分解完全后，溶液的电导率达到最大值后不再改变，C正确；Cl2与水反应产生的HClO光照分解生成氧气，使氧气体积分数不断增大，当其完全分解后O2的体积分数达到最大值，后又会逐渐减少直至不变，D错误。
6．实验室用MnO2与浓盐酸加热反应制备氯气，其化学反应方程式为：MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2+2H2O。为制备纯净干燥的氯气，设计制备装置如下：

下列有关说法错误的是( )
A．含有4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2充分反应，生成22.4 L的C12 (标准状况)
B．乙装置中盛装的是饱和氯化钠溶液，作用是除去氯气中混有的氯化氢
C．戊装置中盛装的是NaOH溶液，其作用是吸收尾气
D．可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气是否收集满
【答案】A
【解析】实验室用MnO2与浓盐酸加热反应制备氯气，其化学反应方程式为：MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2+2H2O。为制备纯净干燥的氯气，设计制备装置如下：甲为发生装置，乙为除HCl装置，丙为干燥装置，丁为收集装置，戊为尾气处理装置。A项，随着反应进行，盐酸变稀，稀盐酸不和MnO2反应，根据MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O反应可知，含有4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2充分反应，生成C12小于22.4 L (标准状况)，故A错误；B项，乙装置中盛装的是饱和氯化钠溶液，作用是除去氯气中混有的氯化氢，故B正确；C项，NaOH溶液可以和氯气反应，根据上述分析，戊装置中盛装的是NaOH溶液，其作用是吸收尾气，故C正确；D项，氯气可以和碘化钾反应，生成碘单质可以使淀粉变蓝，所以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气是否收集满，故D正确；故选A。
7．某化学小组采用如图所示装置制备Cl2并探究其化学性质，下列说法错误的是(　　)

A.加入药品之前，应先检查装置的气密性
B.通过对装置C和E中的产物分析，可判断温度对Cl2与碱溶液反应的影响
C.装置D中的现象为溶液逐渐变成浅黄绿色
D.装置B中NaOH溶液的作用为吸收挥发出来的HCl
【答案】D
【解析】实验时应该先检验装置的气密性然后再装药品， A正确；由图可以发现，装置C和E温度不同，故可以通过对装置C和E中的产物分析来判断温度对Cl2与碱溶液反应的影响，B正确；装置D中通入氯气，形成氯水，而氯水是黄绿色的，故其现象为溶液逐渐变成浅黄绿色，C正确；装置B中NaOH溶液是处理反应后多余的氯气，D错误。
8．高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O、Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH，主要的生产流程如图：

下列叙述错误的是( )
A．反应①的离子方程式为Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O
B．反应①中可直接用KOH溶液代替NaOH溶液
C．反应②中，每生成1 mol Na2FeO4转移3 mol电子
D．反应③利用的是Na2FeO4和K2FeO4溶解度的差异
【答案】B
【解析】由题给流程可知，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，向反应后的溶液中加入硝酸铁溶液发生反应生成高铁酸钠沉淀，过滤得到高铁酸钠和滤液；向高铁酸钠固体中加入饱和氢氧化钾溶液将高铁酸钠转化为高铁酸钾，过滤得到粗高铁酸钾，粗高铁酸钾经提纯得到高铁酸钾。A项，反应①为氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O，故A正确；B项，高铁酸钠和高铁酸钾都溶于水，若反应①中直接用氢氧化钾溶液代替氢氧化钠溶液，反应制得的粗高铁酸钾中的可溶性杂质多，提纯得到的高铁酸钾中还会有可溶性杂质无法除去，故B错误；C项，反应②中铁离子被氧化生成高铁酸根离子，则生成1 mol 高铁酸钠转移电子的物质的量为3mol，故C正确；D项，反应③是利用高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠，将高铁酸钠转化为高铁酸钾，故D正确；故选B。
9．某化学兴趣小组用下列实验装置和试剂，设计实验比较硫和氯的非金属性强弱，并收集纯净干燥的氯气，D为尾气吸收装置，回答下列问题：(已知：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O)

(1)E装置的作用是_________________，D装置中反应的离子方程式为______________________。
(2)装置连接顺序为A-_________________。
(3)若F中出现_________________现象，发生的离子反应方程式为_________________可证明非金属性：硫_______氯(填“>”或“