新教材适用2024版高考化学一轮总复习练案9第四章非金属及其化合物第9讲氯及其重要化合物

练案[9] 第四章　非金属及其化合物

 第9讲　氯及其重要化合物

一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题目要求。

1．(2023·山东烟台模拟)新冠肺炎对生产生活带来了巨大冲击。医用酒精、含NaClO的消毒液可用于个人与环境消毒，但含NaClO的消毒液与医用酒精不可混用，混用会产生有毒气体Cl2，发生的主要反应为①2NaClO＋CH3CH2OH===CH3CHO＋2NaOH＋Cl2↑，②……(后续反应略)。下列关于氯气和新制氯水的说法正确的是( B )

A．足量铁丝在Cl2中燃烧生成FeCl2

B．向加有淀粉的KI溶液中通入少量Cl2后溶液变蓝，说明Cl2的氧化性强于I2

C．用强光照射新制氯水一段时间后，溶液pH增大

D．FeCl2溶液中滴加新制氯水，溶液变成棕黄色，说明新制氯水中含有HClO

[解析]　铁与氯气反应生成氯化铁，产物与反应物用量无关，故A错误；氯气能够氧化碘离子生成碘单质，依据氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性可知Cl2的氧化性强于I2，故B正确；次氯酸见光分解生成氯化氢和氧气，所以用强光照射新制氯水一段时间后，溶液酸性增强，溶液pH减小，故C错误；氯水中氯气可氧化亚铁离子，由现象不能说明新制氯水中含有HClO，故D错误。

2．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是( B )

A．向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在

B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在

C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－存在

D．加入NaHCO3溶液，有气泡产生，说明氯水中有HClO

[解析]　氯气不具有漂白性，次氯酸具有漂白性，向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有HClO存在，故A错误；氯气为黄绿色有刺激性气味气体，溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在，故B正确；先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，引入氯离子，所以无法说明溶液中有Cl－存在，故C错误；氯水中含氢离子，加入NaHCO3溶液，有气泡产生，说明有盐酸，次氯酸酸性弱于碳酸，与碳酸氢钠不反应，故D错误。

3．(2023·河北衡水模拟)某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下列图像变化最有可能是其检测结果的是( C )

[解析]　氯水中存在Cl2＋H2OHCl＋HClO,2HClO2HCl＋O2↑，弱电解质HClO分解得到强电解质HCl，使溶液中氢离子、氯离子浓度增大，溶液pH不断减小，溶液导电性不断增大，A、B错误，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，后又会逐渐减小直至不变，D错误。

4．(2023·山东枣庄月考)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。

下列说法不正确的是( D )

A．①中阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑

B．②中反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O

C．上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应

D．制备漂白粉过程中，Cl2转化为Ca(ClO)2时，Cl的原子利用率为100%

[解析]　电解过程中阳极失电子，溶液中Cl－在阳极发生反应生成Cl2，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，A正确；反应②为氯气和氢氧化钙的反应，化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，B正确；上述过程中反应①②③为氧化还原反应，反应④为化合反应，反应⑤为复分解反应，C正确；制备漂白粉过程中，Cl2转化为Ca(ClO)2同时有CaCl2生成，Cl原子没有完全转化为Ca(ClO)2，因此Cl的原子利用率不是100%，D错误。

5．(2023·山东济南模拟)卤素单质及其化合物在许多性质上都存在着递变规律，下列有关说法正确的是( B )

A．卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次变浅

B．卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H—I的顺序依次增大

C．卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱

D．卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易

[解析]　氯化银是白色固体，溴化银是淡黄色固体，碘化银是黄色固体，卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次变深，故A错误；原子半径越大，原子间的键长就越长，卤素原子的原子半径随着原子序数的增大而增大，所以卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H—I的顺序依次增大，故B正确；卤化氢的还原性随着卤原子原子序数的增大而增强，所以卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强，故C错误；F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难，故D错误。

6．(2023·安徽合肥模拟)证明卤族元素的非金属性强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。实验过程如下，下列说法错误的是( C )

Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。

Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。

Ⅳ.打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。

A．淀粉碘化钾试纸变蓝可验证氯气的氧化性强于碘

B．B中发生反应的离子方程式是Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－

C．Ⅳ中的实验现象是四氯化碳层溶液变为橙红色

D．过程Ⅲ实验的目的是确认C的黄色溶液中无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰

[解析]　验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是淀粉KI试纸变蓝，Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，I2遇淀粉变蓝色，则淀粉碘化钾试纸变蓝可验证氯气的氧化性强于碘，故A正确；氯气与溴化钠反应生成单质溴，溶液变棕黄色，溶液发生反应的离子方程式是Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，故B正确；为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静止后CCl4层溶液变为紫红色，其中紫红色为I2溶解在CCl4中呈现的颜色，故C错误；为验证溴的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰，当B中溶液由黄色变为棕红色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否则氯气过量，影响实验结论，则过程Ⅲ实验的目的是确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰，故D正确。

7．某化学兴趣小组利用MnO2、浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是( C )

A．①中可用分液漏斗代替长颈漏斗

B．①中缺少加热装置

C．②中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2

D．④中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸

[解析]　氯气能与氢氧化钠溶液反应，故②中不能盛放氢氧化钠溶液。

8．(2023·天津和平区模拟)如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。下列说法错误的是( C )

A．装置A烧瓶内的试剂可以是KMnO4

B．装置B具有除杂和贮存气体的作用

C．实验结束后，振荡D会观察到液体分层且下层呈紫红色

D．利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱

[解析]　高锰酸钾和浓盐酸常温下发生反应生成氯气，装置A烧瓶内的试剂可以是KMnO4，故A正确；氯气在饱和食盐水中溶解度小，氯化氢易溶于水，用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，若关闭B、C之间的止水夹，B中长颈漏斗中液面上升，可以起到储存气体作用，故B正确；实验结束后，振荡D会观察到液体分层，且上层呈紫红色，故C错误；生成的氯气进入装置C，和溴化钠反应生成溴单质和氯化钠，打开活塞，将装置C中少量溶液加入装置D中，生成的溴单质和碘化钾反应生成碘单质，氧化剂的氧化性大于氧化产物，利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱，故D正确。

9．(2023·湖南五市十校教改共同体联考)KIO3是一种重要的化学试剂，可用作食盐中的补碘剂，其化工生产有多种方法。下面是“KClO3氧化法”制备KIO3的生产工艺流程图：

已知“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。下列相关说法正确的是( C )

A．“酸化反应”中，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为611

B．“逐Cl2”过程需要加入烧碱或KI晶体除Cl2

C．借助食用醋和淀粉碘化钾试纸即可检验是否含有补碘剂

D．操作X为蒸发结晶

[解析]　“酸化反应”中，发生反应的化学方程式为2KClO3＋I2＋HCl===KH(IO3)2＋Cl2↑＋KCl，其中氧化剂是KClO3，氧化产物为KH(IO3)2，故氧化剂与氧化产物的物质的量之比为21，A错误；加热可以促进溶解在溶液中气体的逸出，故“逐Cl2”过程只需要采用加热溶液即可，不用加入烧碱或KI晶体除Cl2，B错误；由于反应：5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O，碘单质能使淀粉溶液变蓝色，故借助食用醋和淀粉碘化钾试纸即可检验是否含有补碘剂，C正确；由于KIO3受热易分解，故操作X为降温(冷却)结晶，D错误。

10．(2023·湖北宜昌六校联考)为探究新制氯水的性质，某学生做了如下实验。

由上述实验可得新制氯水的性质与对应的解释或离子方程式不相符的是( B )

A．实验①说明新制氯水中含有H＋、HClO

B．实验②发生的反应为HCO＋HClO===ClO－＋CO2↑＋H2O

C．实验③说明新制氯水中有Cl－，Cl－＋Ag＋===AgCl↓

D．实验④说明氯气具有强氧化性，Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋

[解析]　新制氯水的主要成分有Cl2、H＋、HClO、Cl－等，紫色的石蕊溶液变红，说明有H＋存在，后褪色，说明有HClO，A正确；碳酸的酸性比HClO的酸性强，根据强酸制弱酸的原理，CO2由HCl制得，正确的离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，B错误；新制氯水中含有Cl－，氯离子和银离子反应生成白色沉淀，C正确；新制氯水中的Cl2具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，D正确。

二、非选择题：本题共4小题。

11．(2023·辽宁实验中学二模)工业上以浓缩海水(含较高浓度的Br－)为原料提取溴的部分流程如下：

已知：3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2↑。

(1)反应用的Cl2可由图甲所示装置制取，制取Cl2的化学方程式为 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　。为除去Cl2中挥发出的HCl，装置E中所盛溶液是 饱和食盐水　。

(2)实验室用图乙所示装置模拟流程中的部分过程。

①通入Cl2时发生反应的离子方程式为 Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　。

②通入热空气的作用是 将Br2从溶液中吹出　。

③烧杯C中所盛溶液是 NaOH溶液(合理即可)　。

④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用，当烧瓶内气体压强过大时，可以观察到的现象是 导管中液面上升　。

(3)“反应釜2”中所发生反应的离子方程式为 5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O　。

(4)蒸馏后，蒸馏塔溶液中仍溶有少量Br2，可以向其中加入少量 四氯化碳(或苯)　萃取其中的Br2。

12．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略)。

(1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为 Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O　。

(2)装置B中饱和食盐水的作用是 除去Cl2中的HCl　；同时装置B也是安全瓶，监测实验进行时装置C是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B中的现象： 长颈漏斗中液面上升，形成水柱　。

(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入 d　(填字母)。

(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D装置中缓缓通入一定量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为 橙黄　色，说明氯的非金属性强于溴。打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡后静置，观察到的现象是 装置E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色　。

13．(2023·山东泰安模拟)根据下列装置图回答问题。

(1)A、B通入Cl2后，观察到的现象是 干燥的红色布条不褪色，湿润的红色布条褪色　，根据现象可得出的结论是 干燥的氯气无漂白作用，氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性　。

(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是 Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO　。

(3)实验开始后，观察装置C中的现象是 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 SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋　。

(5)装置E中发生反应的离子方程式是 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　。

(6)F装置的作用是 吸收多余氯气，防止污染空气　。

[解析]　(1)干燥的氯气无漂白作用，但氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性，能漂白红色布条，所以A中干燥的红色布条不褪色，B中湿润的红色布条褪色。(2)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，HClO是弱酸，不拆分，反应的离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。(3)氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸，石蕊遇到盐酸变红色，但次氯酸具有漂白性，所以观察的现象为石蕊试液先变红后褪色。(4)氯气具有强氧化性，亚硫酸钠具有还原性，氯气能氧化亚硫酸钠，反应的离子方程式为SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋。(5)氯气具有强氧化性，FeCl2具有还原性，二者反应生成FeCl3，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(6)氯气有毒，能污染空气，常用NaOH溶液吸收处理。

14．(2023·山东日照模拟)“84消毒液”在2022年抗击新冠病毒中被广泛用于消毒，其有效成分是NaClO。某校化学研究性学习小组在实验室制备NaClO溶液，并进行性质探究和成分测定。

已知：①室温下，饱和NaClO溶液的pH为11。

②25 ℃时，H2CO3：Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11；HClO：Ka＝3.0×10－8。

Ⅰ.制备NaClO溶液

该学习小组按如图装置进行实验(部分夹持装置省去)。

(1)图中A装置为实验室制备Cl2的发生装置，可以选用下列图中 甲(或乙)　(填代号)装置，用该装置制备Cl2反应的化学方程式为 MnO2＋4HCl(浓)Cl2↑＋MnCl2＋2H2O(或2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O)　。

(2)B装置中仪器a的名称是 长颈漏斗　，B装置可除去氯气中氯化氢杂质，此外还有 贮藏少量气体(或平衡气压，或防倒吸)　(写出一点)作用。

Ⅱ.NaClO性质探究

按图中装置进行实验，一段时间后，取C装置中的溶液进行实验，如表所示：

(3)C装置溶液中的溶质除NaCl外，还有 NaClO、NaOH　(填化学式)。

(4)将C装置中NaOH溶液换成NaHCO3溶液，反应一段时间后，取C装置中的溶液按表中实验内容进行实验。现象为实验1中紫色石蕊试液立即褪色，实验2中溶液的pH＝7。结合平衡移动原理解释紫色石蕊试液立即褪色的原因： 溶液中存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO，消耗H＋，平衡右移，HClO浓度增大　。

[解析]　(3)C装置溶液中的溶质除NaCl外，还存在产物次氯酸钠，但室温下，饱和NaClO溶液的pH为11，C装置中溶液的pH为12，从而说明溶液中还存在未反应完的氢氧化钠。(4)溶液中存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO，碳酸的酸性比盐酸弱，但强于次氯酸，因此碳酸氢钠只与盐酸反应不能与次氯酸反应，HCO消耗H＋，使平衡右移，HClO浓度增大，HClO浓度增大漂白能力增强，因此使紫色石蕊试液立即褪色。