2023版创新设计高考化学（新教材苏教版）总复习一轮课件专题三 从海水中获得的化学物质

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【课标要求】　1.结合其实际情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯及其主要化合物的主要性质，认识这些物质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。
(1)制取原理实验室通常用强氧化剂KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等氧化浓盐酸制取氯气。用MnO2制取Cl2的化学方程式：__________________________________________。
❶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。❷尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收。
(1)氯碱工业：以________________为基础制取氯气等产品的工业。(2)氯气生产的化学原理①电解装置和现象
②电解原理：电解饱和食盐水的化学方程式为_____________________________________________________。
(1)含4 ml HCl的浓盐酸与足量MnO2反应，可制备22.4 L Cl2( )(2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl( )(3)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满( )
【诊断1】　判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(2)化学性质①从氯的原子结构认识氯气的氧化性
Cl2＋2KI===2KCl＋I2
Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
Cl2＋2FeCl2===2FeCl3
②从化合价的角度认识Cl2的歧化反应Cl2中氯元素化合价为0，为中间价态，可升可降，氯气与水或碱反应，氯的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现还原性又表现氧化性。
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
❶Cl2与变价金属反应，均生成高价态的金属氯化物。❷1 ml Cl2与冷的碱液反应转移NA个电子，但1 ml Cl2与水反应时转移电子数小于NA。
2.氯水的成分和性质——从平衡的角度理解
(1)次氯酸(HClO)
①不稳定性次氯酸见光分解反应的化学方程式为____________________________。
(2)次氯酸盐①“84”消毒液
Ca(ClO)2、CaCl2
2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是CaSO3。
【诊断2】　判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)氯气可使湿润的红色布条褪色，所以氯气具有漂白性( )(2)工业上，利用Cl2与石灰水反应制取漂白粉( )(3)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA( )(4)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性( )
三、卤族元素、卤素离子的检验
1.溴、碘单质的物理性质
2.卤素单质化学性质的相似性
(1)都能与大多数金属反应，如溴与铁反应生成____________，但I2与Fe反应生成__________。HF是弱酸，其他均为强酸(2)都能与H2反应生成HX(X代表F、Cl、Br、I)。(3)都能与水反应：______________________________ (X代表Cl、Br、I)。(4)都能与碱溶液反应。
3.卤素单质性质的递变性
(1)F无正价，F2与H2反应在暗处即爆炸，F2与水剧烈反应，化学方程式：____________________________________。(2)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴通常用水封保存，不能用橡胶塞。(3)CaX2中只有CaF2难溶于水，其他均易溶于水，AgX中只有AgF易溶于水，其他均难溶于水。
2F2＋2H2O===4HF＋O2
【诊断3】　判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)加碘盐能使淀粉变蓝( )(2)向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡，静置，下层溶液显紫色说明原溶液中有I－( )(3)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸( )(4)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3( )
考点二　氯气的实验室制法
考点一　氯及其化合物的性质与应用
考点三　卤族元素、卤素离子的检验
题组一　氯气及含氯化合物的性质
1.如图所示。若关闭阀门Ⅰ，打开阀门Ⅱ，让一种含氯气的气体经过甲瓶后，通入乙瓶，布条不褪色；若关闭阀门Ⅱ，打开阀门Ⅰ，再通入这种气体，布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是 (　　)
①浓硫酸　②饱和氯化钠溶液　③亚硫酸钠溶液　④饱和碳酸氢钠溶液A.①②③ B.②③④C.①②④ D.①③④
解析　 Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色，可能有两个原因：一是甲瓶中溶液将Cl2干燥，二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。浓H2SO4吸水，Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液都能与Cl2发生反应。
2.某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11) (　　)
解析　 NaClO的制备为Cl2与NaOH溶液反应：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O，故A项合理；NaClO饱和溶液的pH为11，该消毒液中溶液的pH为12，是由于消毒液中还含有少量的NaOH，故B项不合理；该消毒液与洁厕灵混用会发生氧化还原反应：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O，故C项合理；因为醋酸的酸性比次氯酸的酸性强，发生反应：CH3COOH＋ClO－===CH3COO－＋HClO，HClO浓度增大，漂白性增强，故D项合理。
题组二　氯水的成分与性质
3.氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质，下列结论正确的是(　　)
A.加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在B.溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在C.加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl2存在D.加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在
解析　A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，与AgNO3溶液反应生成白色沉淀，说明有Cl-存在；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。
4.(2021·延边模拟)用数字化的实验技术分析氯水在光照过程中微粒成分的变化，下面关系图不合理的(　　)
解析　A.氯水中含有次氯酸，次氯酸见光分解生成盐酸和氧气，溶液酸性增强，所以随着时间的增长pH减小，故A正确；B.氯水中含有次氯酸，次氯酸见光分解生成盐酸和氧气，所以随着时间增长氯离子浓度增大，故B正确；C.氯水中含有次氯酸，次氯酸见光分解生成盐酸和氧气，所以随着时间增长氧气的体积分数增加，故C正确；D.氯水中含有次氯酸，次氯酸见光分解生成盐酸和氧气，次氯酸不断分解，所以随着时间增长次氯酸浓度逐渐减小，最后为0，故D错误。
氯水的组成与性质应用中常见误区
❶氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最终成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性，因此，氯水要现用现配。❷Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，湿润Cl2具有漂白性的原因是Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。
【典例】　(2020·全国卷Ⅲ)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是________，a中的试剂为___________。(2)b中采用的加热方式是________。c中化学反应的离子方程式是_________________________________________________________________，采用冰水浴冷却的目的是_______________。(3)d的作用是_____________，可选用试剂________(填标号)。A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4
Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
解析　(1)由装置图可知，盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶；浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制取氯气，制取的氯气中会混有杂质氯化氢和水蒸气，a中的试剂是饱和食盐水，可以除去杂质氯化氢。(2)b中采用的加热方式是水浴加热。c中氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O；因为氯气与热的氢氧化钠溶液反应会生成氯酸钠，为防止生成氯酸钠，该反应需在冰水浴冷却的条件下进行。(3)氯气有毒，能污染空气，反应完剩余的氯气要进行尾气吸收，d的作用是吸收尾气(Cl2)，因为Cl2可和Na2S发生反应Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓，故可用Na2S溶液吸收Cl2，A项正确；氯气与氯化钠不反应，不能用氯化钠溶液吸收，B项错误；因Cl2可和Ca(OH)2发生反应2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，故可用Ca(OH)2溶液吸收Cl2，C项正确；氯气与H2SO4不反应，不能用H2SO4吸收，D项错误。
(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，________，_______________，干燥，得到KClO3晶体。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显________色。可知该条件下KClO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。
解析　(4)冷却结晶后要进行过滤，使晶体和液体分离，过滤得到的晶体要用少量冷水洗涤，防止氯酸钾溶解损失，洗涤后干燥就得到氯酸钾晶体。(5)2号试管溶液变棕色说明发生了氧化还原反应，碘离子被氧化成单质碘，单质碘易溶于四氯化碳，碘的四氯化碳溶液呈紫色。同一还原剂(KI)和不同氧化剂作用，氯酸钾不与KI反应，次氯酸钠能与KI反应，说明氧化性氯酸钾小于次氯酸钠。
氯气制取装置的创新考查
1.(2020·广州天河三模)实验室制备一瓶纯净氯气的反应装置如图所示。关于实验操作或叙述正确的是(　　)
A.a中圆底烧瓶中需加入碎瓷片B.b、c中所盛试剂依次为浓硫酸、饱和食盐水C.d中黄绿色气体从下往上逐渐充满整个集气瓶D.e中NaOH溶液可用浓氨水代替
解析　MnO2为固体，可以起到防止暴沸的效果，不需要另外加碎瓷片，A错误；干燥气体应在除去HCl之后，故b、c中所盛试剂依次为饱和食盐水、浓硫酸，B错误；浓氨水会挥发出氨气，污染空气，D错误。
A.试剂X、Y依次选用浓盐酸、KMnO4B.②的作用为除去Cl2中的HClC.③中反应后的液体经分液可得氯乙酸D.④中出现白色沉淀说明有HCl生成
解析　①中若用浓盐酸与MnO2混合制取Cl2需要加热条件，而用浓盐酸与KMnO4反应制取氯气不需要加热，装置图没有加热装置，所以试剂X是浓盐酸，试剂Y是KMnO4，A正确；用浓盐酸与KMnO4反应制取Cl2中含有水蒸气，由于PCl3易水解，所以Cl2在进入装置③制取CH2ClCOOH之前需要干燥处理，则②中试剂为干燥剂浓硫酸，B错误；乙酸与Cl2在PCl3催化下加热95 ℃制取得到氯乙酸，同时还有副产物二氯乙酸、三氯乙酸，它们是沸点不同的液体化合物，因此③中反应后的液体经蒸馏可得氯乙酸，C错误；未反应的Cl2及反应产生的HCl气体在④中都能与AgNO3溶液反应产生AgCl白色沉淀，因此不能根据④中出现白色沉淀判断有HCl生成，D错误。
1.下列有关卤素的说法错误的是 (　　)
A.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强C.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
2.下列叙述中不正确的是(　　)
A.能使湿润的淀粉－KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液C.某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I2D.某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，下层显橙红色
解析　还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A项错误；碘单质的CCl4溶液显紫红色，C项正确；CCl4的密度比水大，下层显橙红色，D项正确。
3.某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　)
A.E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强B.F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强C.E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2D.G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
解析　在F处，可能是未反应完的Cl2与KI发生反应置换出I2，使淀粉变蓝色，不能说明Br2的氧化性比I2强。
在防控新型冠状病毒期间，含氯消毒剂功不可没，常用的含氯消毒剂有“84”消毒液、漂白粉、消毒粉、含氯消毒剂泡腾片、二氧化氯等。
微专题6　疫情防控中的含氯消毒剂
形形色色的含氯消毒剂1.“84”消毒液
(1)是一种以次氯酸钠为主的高效消毒剂，主要成分为次氯酸钠(NaClO)。为无色或淡黄色液体，有效氯含量通常为5.5%～6.5%。
ClO2是安全、无毒的绿色第四代消毒剂，对于新型冠状病毒具有很强的杀灭作用，而且可以快速地抑制病毒当中的蛋白质合成来破坏病毒，杀灭病毒。常见的制备方法有以下几种：2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO42NaClO2＋Na2S2O8===2ClO2↑＋2Na2SO45NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2OCl2＋2NaClO2===2ClO2↑＋2NaCl
【典例】　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ClO2的化学方程式_________________________________________________________________。
2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2NaHSO4＋2ClO2
(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　由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：2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。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2∶1。
1.人工泳池水质须符合CJ/T244－2016标准，为此在泳池里需要加入某些化学品。下列做法错误的是 (　　)
A.用明矾作净水剂B.用硫酸铜作杀藻剂C.用氯化钠作pH调节剂D.用次氯酸钠作消毒剂
解析　铝离子水解生成胶体，具有疏松多孔的结构，能吸附水中悬浮物并使之沉降，可用明矾作净水剂，A正确；铜离子是重金属离子，能使蛋白质变性，用硫酸铜作杀藻剂，B正确；氯化钠溶液呈中性，不能作pH调节剂，C错误；次氯酸钠具有强氧化性，可作消毒剂，D正确。
2.(2021·东营质检)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，是一种安全无毒的绿色消毒剂，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是(　　)
1.(双选)下列说法正确的是(　　)
A.(2021·广东卷)用84消毒液对图书馆桌椅消毒，原因是消毒剂具有氧化性 B.(2021·湖南卷)净化实验室制备的Cl2的方法是将气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓硫酸的洗气瓶C.(2021·浙江1月选考)NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO，则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClOD.(2021·浙江6月选考)工业上用电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气
解析　“84”消毒液的有效成分是NaClO，它与空气中的CO2反应生成强氧化性的HClO，因此能杀菌消毒，A项正确；实验室用MnO2和浓盐酸共热制备Cl2，其中含有的杂质气体是HCl和水蒸气，用饱和食盐水和浓H2SO4依次除去HCl和水蒸气，B项正确；NaClO具有强氧化性，能与SO2发生氧化还原反应，故NaClO溶液与SO2反应生成Na2SO4而不是NaHSO3，C项错误；工业上用电解饱和食盐水制取Cl2，其他产物是NaOH和H2，而不是单质钠，D项错误。
A.(2019·浙江4月选考)液氯可以储存在钢瓶中B.(2019·浙江4月选考)用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL 水，振荡，气体完全溶解，溶液变为黄绿色C.(2018·浙江11月选考)电解饱和食盐水可制取氯气D.(2019·全国卷Ⅲ)碘酒可用于皮肤外用消毒
2.下列说法不正确的是(　　)
解析　氯气可溶于水，在常温时，1体积水大约能溶解2体积氯气，因而20 mL水大约能溶解40 mL氯气，气体大约剩余40 mL未溶解，B项错误。
4.(2020·山东卷节选)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)：
回答下列问题：(1)装置A中a的作用是_____________________________；装置C中的试剂为___________；装置A中制备Cl2的化学方程式为_________________________________________________________。(2)上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，改进的方法是_________________________________________________________________。
平衡气压，使浓盐酸顺利滴下
Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
1.化学来源于生活，也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是 (　　)
A.氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂C.测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH测定结果无影响D.“洁厕灵”不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
解析　A项，活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，错误；B项，氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，正确；C项，氯水中的次氯酸具有漂白性，错误；D项，不能混用的原因是消毒液中的NaClO与“洁厕灵”中的HCl反应生成Cl2，错误。
2.(2021·杨浦区二模)下列关于新制氯水的叙述错误的是(　　)
A.含Cl2，呈黄绿色B.逸出Cl2，有刺激性气味C.光照时，放出氧气D.含大量ClO－，有强氧化性
3.下列说法不正确的是(　　)
A.次氯酸盐具有氧化性，漂白粉能漂白织物B.Cl2能使淀粉－KI溶液变蓝，证明其具有氧化性C.Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3D.漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生成了CaCO3
4.下列物质均有漂白作用，其漂白原理相同的是(　　)
①过氧化钠　②次氯酸　③二氧化硫　④活性炭　⑤氯水A.①②③ B.①③⑤C.①②⑤ D.②③④
解析　过氧化钠、次氯酸、氯水均具有强氧化性，能氧化有色物质生成无色物质而使其褪色；而二氧化硫不具有强氧化性，它与有色物质化合生成无色物质而使其褪色；活性炭具有吸附作用，所以具有漂白性。
5.向新制氯水中加入少量下列物质，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
6.下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是(　　)
解析　该反应制取氯气需要加热，故A不合理，浓硫酸干燥氯气，通过该装置可说明干燥的氯气没有漂白性，故B合理；氯气密度大于空气，要用向上排空气法收集氯气，故C不合理；氯气在饱和食盐水中溶解度很小，故D不合理。
7.(2020·山东济宁)在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，振荡后溶液变蓝，再加入足量的亚硫酸钠溶液，蓝色逐渐消失。下列判断错误的是(　　)
8.(2022·广东省实验中学等四校联考)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.a与d，a与f在酸性情况下反应，均可以得到bB.加入适量NaHCO3溶液可以增强b溶液的漂白性C.c可作为一种新型自来水消毒剂D.工业上利用阴离子交换膜电解饱和e溶液制备烧碱
9.(2021·南阳模拟)某研究小组为了探究NaClO溶液的性质，设计了下列实验，并记录实验现象。
则以下判断不正确的是(　　)A.实验①：发生的反应为Ag＋＋ClO－＋H2O===AgCl↓＋2OH－B.实验②：无色气体为O2C.实验③：还原性强弱顺序Fe2＋>Cl－D.实验④：ClO－与Al3＋的水解相互促进
解析　根据水解原理可知NaClO溶液与饱和Ag2SO4溶液反应的离子方程式：Ag＋＋ClO－＋H2O===AgOH↓＋HClO，A错误；醋酸酸性大于次氯酸，所以NaClO溶液与CH3COOH溶液反应生成次氯酸，次氯酸光照分解成氧气，B正确；ClO－具有氧化性，Fe2＋具有还原性，Fe2＋被氧化为Fe3＋，遇KSCN溶液，溶液变红，C正确；NaClO溶液水解显碱性，AlCl3溶液水解显酸性，二者混合相互促进水解，D正确。
10.消毒是饮用水处理中的重要环节之一。目前，常用的消毒剂有氯气、二氧化氯等。研究人员发现：1.0 mg·L－1氯气与0.5 mg·L－1二氧化氯的消毒能力相当，氯气和二氧化氯消毒过程中都会产生三氯甲烷(有毒副产物)。在40 ℃时，对两种消毒剂的浓度与产生三氯甲烷的浓度关系进行了对比实验。得出的数据如图1和图2所示。下列说法不正确的是 (　　)
A.对比图1和图2可得出，浓度均为0.3 mg·L－1时，二者的消毒能力相当B.40 ℃时，4.0 mg·L－1的氯气在0～20 h内产生的三氯甲烷明显增多C.实验数据表明，氯气和二氧化氯在消毒能力相当的情况下，使用二氧化氯作消毒剂比用氯气更安全D.自来水厂以亚氯酸钠(NaClO2)和盐酸为原料，用二氧化氯发生器现场制二氧化氯的方程式为5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O
答案　A解析　 因为1.0 mg·L－1氯气与0.5 mg·L－1二氧化氯的消毒能力相当，所以浓度均为0.3 mg·L－1时，二氧化氯的消毒能力强，故A错误。
11.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：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2OClO2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______________________________________________________________。
防止ClO2挥发，防止双氧水分解
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
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”。
(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：①__________________________________________________________________(用离子方程式表示)；②H2O2＋Cl2===2Cl－＋O2＋2H＋。(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溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是_____________________________，馏出物是________________。
降低体系压强，减少双氧水分解
12.(2021·1月湖北适应性考试)无水FeCl3是常用的芳香烃取代反应的催化剂，它具有易水解、易升华的性质。铁粉与氯气反应制备无水FeCl3的实验装置如下图所示：
E和G用来收集产物。回答下列问题：(1)通入氯气后，A中观察到有酸雾产生，C中P2O5的作用是___________。(2)在E、G处收集产物是利用了FeCl3____________的性质。
(3)实验过程中若F处出现堵塞，则在B处可观察到的现象是_____________。可通过________________(填简单操作)，使实验能继续进行。(4)Ⅰ中反应的离子方程式为______________________________________。(5)某同学用5.60 g干燥铁粉制得无水FeCl3样品13.00 g，该次实验的产率是____________。(6)实验室中还常用SOCl2与FeCl3·6H2O晶体共热制备无水FeCl3，其化学反应方程式为___________________________________________________________。检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl2的试剂是_______________________。
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
铁氰化钾或K3[Fe(CN)6]
13.(2020·珠海质检)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程，下列说法中错误的是(　　)
14.(2021·冀州模拟)数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行试验数据的采集与分析。某兴趣小组利用数字化实验测定光照过程中氯水的pH、氯水中氯离子的浓度、广口瓶中氧气的体积分数三者的变化，实验结果如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.氯水中有能自由移动的离子，Cl2属于电解质B.氯水光照过程中有O2生成，O2属于还原产物
C.氯水中没有HCl，光照过程中才有HCl生成D.50 s时，氯水中c(Cl－)≈0.013 ml ·L－1
15.(2021·全国甲卷)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
(1)I2的一种制备方法如图所示：
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为________________________，生成的沉淀与硝酸反应，生成________后可循环使用。②通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为________________________；若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)＝1.5时，氧化产物为________；当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5后，单质碘的收率会降低，原因是____________________。
2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－
FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2
热点强化练3　含氯化合物的制备和性质探究
1.ClO2和NaClO2均具有漂白性，工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示，下列说法错误的是(　　)
解析　在ClO2发生器中产生ClO2气体，通入空气，可以将其吹入吸收塔中进行吸收，选项A正确；吸收塔中加入了浓氢氧化钠溶液，为碱性环境不会生成H＋，选项B错误；冷却结晶得到NaClO2固体后，应该经过过滤、洗涤、干燥得到产品，选项C正确；气体的贮存和运输都远比固体困难，所以将ClO2气体制成NaClO2固体的主要目的是便于贮存和运输，选项D正确。
2.某学习小组在实验室通过6NaClO3＋CH3OH＋3H2SO4===6ClO2↑＋5H2O＋3Na2SO4＋CO2↑制备ClO2，并将其转化为便于运输和储存的NaClO2固体，实验装置如图所示。(已知ClO2沸点为10 ℃，浓度较高时易发生爆炸)下列说法正确的是(　　)
A.试剂X是甲醇B.B中开始反应后立即停止通二氧化碳C.此实验可以不用冰水浴D.C中发生的反应方程式为：2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2
解析　根据装置图和方程式6NaClO3＋CH3OH＋3H2SO4===6ClO2↑＋5H2O＋3Na2SO4＋CO2↑可知X是硫酸，A项错误；ClO2浓度较高时易发生爆炸，所以反应中不能停止通二氧化碳，B项错误；ClO2沸点为10 ℃，冰水浴可以使其液化，使反应更加充分，C项错误；C中反应将ClO2转化为NaClO2，反应方程式为：2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2，D项正确。
3.某同学通过以下流程制取NaClO2晶体：
已知：ClO2浓度过高时易发生分解，NaClO2在温度高于60 ℃时易分解，NaClO2饱和溶液在低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O，高于38 ℃时析出NaClO2。
4.(2021·临汾模拟)用图示装置探究Cl2的漂白原理，其中红纸①是干燥的，红纸②～④分别用如表中的试剂润湿。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸，迅速盖上培养皿，产生大量黄绿色气体，红纸变化如下表。下列对于该实验的分析错误的是(　　)
5.四氯化钛(TiCl4)极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，常用作烟幕弹。其熔点为－25 ℃，沸点为136.4 ℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略)，用Cl2与炭粉、TiO2制备TiCl4。下列说法不正确的是(　　)
A.②中应盛装浓硫酸B.冷凝管有冷凝、回流和导气的作用C.③中的反应中，TiO2是氧化剂，炭粉是还原剂D.该设计存在不足，如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置
解析　已知四氯化钛极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，而制得的氯气中混有水蒸气，所以②中应盛装浓硫酸，故A正确；TiCl4的熔、沸点较低，制得的TiCl4应经过冷凝处理，则该装置中冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用，故B正确；③反应中Cl2为氧化剂，炭粉为还原剂，故C错误；因四氯化钛极易水解，所以应在装置④和⑤之间增加一个防止水蒸气进入④的装置，故D正确。
6.ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂，用氯化钠电解法生成ClO2的工艺原理示意图如图，发生器内电解生成ClO2。下列说法正确的是 (　　)
7.(2021·浙江6月选考)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：
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____________。②将上图中装置组装完整，虚框D中应选用____________。
解析　(1)①装置A的作用是去除原料气(Cl2、N2)中的少量水分，可用的试剂是浓H2SO4。②Cl2和Cl2O都不能直接排放于空气中，因此需要进行尾气处理，Cl2、Cl2O能与NaOH溶液反应，同时需要防止NaOH溶液中水蒸气进入C装置中，因此需要在C和尾气处理装置之间连接吸收水蒸气的装置，所以虚框D中应选用a装置。
(2)有关反应柱B，须进行的操作是________。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_________________________________________________________________。
解析　(2)装置B为HgO与Cl2反应制备Cl2O的装置，A.因Cl2O能与H2O发生反应，因此需要将HgO粉末热处理除水分，该反应为固体与气体接触类反应，因此增加表面积能够加快反应速率，故A选；B.N2的作用是稀释Cl2，在气流速率一定的条件下，氯气所占的比例越小，其转化率越高，同时Cl2不足时会发生副反应，因此需要调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例，故B选；C.为了让气体与固体充分接触，混合气体应从下口进入反应柱，同时需要控制气体的流速，防止副反应发生，故C选；D.HgO与Cl2反应制备Cl2O的合适反应温度为18 ℃～25 ℃，因此该反应在常温下进行，若对反应柱加热会发生副反应，故D不选；综上所述，答案为ABC。(3)由题可知，Cl2沸点小于Cl2O，在Cl2未发生冷凝时抽气或通入氮气可以有效的去除产物中的Cl2。
8.(2021·1月重庆适应性考试)四氯化锡(SnCl4)，常温下为无色液体，易水解。某研究小组利用氯气与硫渣反应制备四氯化锡，其过程如图所示(夹持、加热及控温装置略)。
氯气与硫渣反应相关产物的熔沸点
请回答以下问题：(1)A装置中，盛浓盐酸装置中a管的作用是_________________________________，b瓶中的试剂是________。(2)氮气保护下，向B装置的三颈瓶中加入适量SnCl4浸没硫渣，通入氯气发生反应。①生成SnCl4的化学反应方程式为_________________________________。②其中冷凝水的入口是________，e中试剂使用碱石灰而不用无水氯化钙的原因是________________________________________________________________。③实验中所得固体渣经过处理，可回收的主要金属有________和________。
平衡压强，使浓盐酸顺利流下
Sn＋2Cl2===SnCl4
除防止空气中的水蒸气进入烧瓶中，还吸收未反应的Cl2防止污染大气
解析　(1)a管为恒压滴液漏斗中的连通管，使漏斗与烧瓶连通，使两者压强相等，便于漏斗中液体流下。Cl2中含有HCl和水蒸气，饱和食盐水除HCl，b瓶中盛有浓硫酸除水，因为SnCl4易水解。(2)①硫渣中主要成分为Sn，Sn与Cl2反应生成SnCl4。②冷凝管中冷凝水流向均为下进上出。 碱石灰除防止空气中的水蒸气进入烧瓶中引起SnCl4水解外，还吸收未反应的Cl2防止污染大气。③由硫渣的化学组成可知可回收的主要金属为Cu和Pb。
(3)得到的粗产品经C装置提纯，应控制温度为________ ℃。(4)SnCl4产品中含有少量AsCl3杂质。取10.00 g产品溶于水中，用0.020 00 ml/L的KMnO4标准溶液滴定，终点时消耗KMnO4标准溶液6.00 mL。测定过程中发生的相关反应有AsCl3＋3H2O===H3AsO3＋3HCl和5H3AsO3＋2KMnO4＋6HCl===5H3AsO4＋2MnCl2＋2KCl＋3H2O。该滴定实验的指示剂是_____________，产品中SnCl4的质量分数为________%(保留小数点后一位)。
9.(2021·广东卷节选)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chlrine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为_________________________________________________________________。(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____________。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中________已分解。检验此久置氯水中Cl－存在的操作及现象是_________________________________________________________________________________________________。
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－