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提升課時6　氯及其化合物的復習提升
學習目標　1.能夠從氧化還原角度和價—類二維角度認識氯氣及其重要化合物的性質、用途，并能夠設計實驗驗證。2.了解含氯消毒劑的種類、性質與應用。
一、氯及其化合物的轉化關系
1.氯元素的“價—類”二維圖
“價—類”二維圖是一種以物質類別為橫坐標，以化合價態(tài)為縱坐標的一種二維圖，在二維平面內，繪制含有某元素的物質的轉化圖像，既能體現(xiàn)“元素觀”也能體現(xiàn)“分類觀”和轉化觀，進而實現(xiàn)對元素化合物知識的系統(tǒng)化，有助于建立系統(tǒng)的知識體系，明確學習要點，形成化學基本觀念。
2.對氯元素“價—類”二維圖三點的理解
(1)橫向變化體現(xiàn)了同價態(tài)不同類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉化；
(2)縱向變化體現(xiàn)不同價態(tài)同類別物質之間的轉化，主要體現(xiàn)物質的氧化性或還原性。
(3)斜向變化體現(xiàn)不同價態(tài)、不同類別之間物質的轉化，主要體現(xiàn)物質的氧化物和還原性。
1.在學習了氯及其化合物的知識后，某學生繪制了如圖所示的“價—類”二維圖，下列敘述不正確的是(　　)
A.c可以用于自來水的殺菌消毒，f可以用于環(huán)境殺菌消毒
B.d不穩(wěn)定，見光易分解
C.含有146 g a的濃溶液與足量的二氧化錳充分反應可制取71 g b
D.存在a→b→d→a的轉化關系
答案　C
解析　由圖中氯元素的化合價及物質類別可知，a為HCl、b為Cl2、c為ClO2、d為HClO、e為鹽酸鹽、f為次氯酸鹽，制取氯氣的反應為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。A.c為ClO2，f為次氯酸鹽，二者均具有強氧化性，能使蛋白質變性，可用于殺菌消毒，故A正確；B.d為HClO，次氯酸不穩(wěn)定，見光分解生成鹽酸和氧氣，故B正確；C.a為HCl，b為Cl2，濃鹽酸與二氧化錳反應的方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，但稀鹽酸與二氧化錳不反應，隨著反應的進行，濃鹽酸濃度降低，反應自動停止，即含有146 g HCl的濃鹽酸與足量的二氧化錳充分反應不能制取71 g Cl2，故C錯誤；D.a為HCl、b為Cl2、d為HClO，濃鹽酸與MnO2反應生成Cl2，Cl2與水反應生成HClO，HClO分解生成鹽酸，存在a→b→d→a的轉化關系，故D正確。
2.“價—類”二維圖可以從物質類別、化合價角度認識物質的性質及其轉化關系。氯的“價—類”二維圖如圖所示，其中甲～辛均為含氯元素的物質，下列說法正確的是(　　)
A.乙能使鮮花褪色，說明它具有漂白性
B.丙和辛均為電解質
C.戊既有氧化性又有還原性
D.甲轉化為乙需要加入還原劑
答案　C
解析　已知，甲～辛均為含氯元素的物質，根據(jù)圖中信息，甲為氫化物，Cl的化合價為－1價，則甲為HCl，乙為單質，則乙為Cl2，丙為＋4價的氧化物，則丙為ClO2，丁為＋7價的氧化物，則丁為Cl2O7，戊為＋1價的含氧酸，則戊為HClO，己為＋7價的含氧酸，則己為HClO4，庚為＋1價的正鹽，則庚含有ClO－，辛為＋5價的正鹽，則辛含有ClO。A.乙為氯氣，沒有漂白性，能使鮮花褪色，是由于氯氣與水反應生成的次氯酸具有漂白性，故A錯誤；B.丙為ClO2，屬于非電解質，故B錯誤；C.戊為＋1價的含氧酸，則戊為HClO，是中間價，則既有氧化性又有還原性，故C正確；D.甲→乙是氯元素化合價升高，需要加入氧化劑實現(xiàn)，故D錯誤。
3.物質類別和元素化合價是學習元素及其化合物性質的重要認識視角。如圖為氯及其化合物的“價—類”二維圖。下列有關說法錯誤的是(　　)
A.“價—類”二維圖中類別A為單質
B.從元素價態(tài)來看，Cl－只具有還原性
C.0.5 mol Cl2溶于水生成HCl和HClO，則溶液中n(Cl－)＋n(ClO－)＋n(HClO)＝1 mol
D.從元素價態(tài)來看，HClO既具有氧化性，又具有還原性
答案　C
解析　由于Cl2是單質，則“價—類”二維圖中類別A為單質，A正確；Cl－處于氯元素的最低價，只具有還原性，B正確；Cl2溶于水生成HCl和HClO的反應是可逆反應，0.5 mol Cl2溶于水后，由原子守恒可知溶液中n(Cl－)＋n(ClO－)＋n(HClO)＋2n(Cl2)＝1 mol，C錯誤；HClO中Cl的化合價為＋1價，Cl的化合價既可以升高，也可以降低，故HClO既具有氧化性，又具有還原性，D正確。
二、常見含氯消毒劑的制備與性質
1.氯的含氧酸及其鹽
(1)HClO和次氯酸鹽的強氧化性表現(xiàn)
①漂白性
氯水能使紫色石蕊溶液、藍色石蕊試紙、pH試紙等先變紅后褪色，不能用pH試紙測定氯水的pH。
漂白液或漂白粉中含有ClO－，在溶液中會與二氧化碳反應生成HClO，故漂白液、漂白粉具有漂白性。
②能氧化還原性離子
ClO－不論在酸性還是堿性條件下都能跟I－、Fe2＋、S2－、SO等發(fā)生氧化還原反應，因此ClO－與I－、Fe2＋、S2－、SO等不論是在酸性還是堿性條件下均不能大量共存。
(2)“84”消毒液
主要成分為NaCl、NaClO，有效成分為NaClO，它與潔廁靈(主要成分鹽酸)混合立即會產生氯氣，其離子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(3)漂白粉
①成分：漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，其中有效成分是Ca(ClO)2。
②化學性質：具有強氧化性。
③漂白原理：在潮濕的空氣中能吸收CO2，化學方程式為Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。
④久置失效原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓；2HClO2HCl＋O2↑，必須密封保存。
(4)NaClO2(亞氯酸鈉)
①性質：呈堿性，是一種強氧化劑，遇酸放出ClO2氣體。
②用途：是一種高效氧化性漂白劑。主要用于棉紡、亞麻、紙漿漂白、食品消毒、水處理、殺菌滅藻和魚藥制造。
2.二氧化氯
(1)物理性質：是一種黃綠色到橙黃色的氣體，極易溶于水。
(2)制取：Cl2＋2NaClO2===2ClO2＋2NaCl
或：5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O。
(3)化學性質
①不穩(wěn)定性，ClO2在水中分解：2ClO2＋H2O===HClO2＋HClO3
②與Na2O2或與NaOH、H2O2反應得亞氯酸鹽
2ClO2＋Na2O2===2NaClO2＋O2；2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO＋O2＋2H2O
(4)用途：是一種廣譜、高效的滅菌劑。
1.如圖是制備漂白粉的實驗裝置，下列說法正確的是(　　)
A.將MnO2和濃鹽酸置于錐形瓶中反應制備Cl2
B.三頸燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
C.冰水浴的作用是降低反應溫度，防止發(fā)生副反應
D.錐形瓶和三頸燒瓶之間應加裝一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶
答案　C
解析　A.MnO2和濃鹽酸反應制備Cl2需加熱，故A錯誤；B.漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，應由Cl2和Ca(OH)2制備，故B錯誤；C.該反應放熱，為避免副反應的發(fā)生，需用冰水浴降低溫度，故C正確；D.飽和碳酸氫鈉溶液會吸收Cl2，且有二氧化碳產生，應用飽和氯化鈉溶液吸收Cl2中的HCl，故D錯誤。
2.漂白粉和漂粉精是常用的消毒清潔用品，有效成分均為Ca(ClO)2，相應的生產流程如下：
下列說法不正確的是(　　)
A.反應①中Cl2是氧化產物
B.②中反應的化學方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
C.上述過程涉及氧化還原反應、化合反應、復分解反應
D.制備漂粉精過程中，Cl2轉化為Ca(ClO)2時，Cl的原子利用率為100%
答案　D
解析　A項，反應①中Cl元素的化合價由－1價升高為0價，故產物Cl2為氧化產物，正確；B項，反應②為氯氣和氫氧化鈣反應，反應的化學方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，正確；C項，題述過程中反應①、②、③均為氧化還原反應，反應④為化合反應，反應⑤為復分解反應，正確；D項，制備漂粉精過程中，Cl2與Na2CO3反應時，Cl2中的Cl原子沒有全部轉化為Cl2O，因此Cl的原子利用率不為100%，錯誤。
A級　合格過關練
選擇題只有1個選項符合題意
(一)氯氣的性質及應用
1.生活中難免會遇到一些突發(fā)事件，我們要善于利用學過的知識，采取科學、有效的方法保護自己。如果發(fā)生了氯氣泄漏，以下自救得當?shù)氖?　　)
A.用沾小蘇打水的毛巾捂住口鼻撤退
B.向地勢低的地方撤離
C.觀察風向，順風撤離
D.在室內放一盆水
答案　A
解析　小蘇打為NaHCO3，其水溶液顯堿性，能吸收氯氣，故A正確；氯氣密度比空氣大，應向地勢高的地方撤離，故B錯誤；逆風撤離，才可以脫離氯氣籠罩，故C錯誤；氯氣雖然能溶于水，但在水中溶解度較小，故D錯誤。
2.某同學用下列裝置進行有關Cl2的實驗。下列說法不正確的是(　　)
A B
若氣球變癟，證明Cl2可與NaOH溶液反應 證明氯氣無漂白作用，氯水有漂白作用
C D
劇烈燃燒，產生大量白煙 證明Cl2可溶于水
答案　A
解析　氯氣與氫氧化鈉反應，圓底燒瓶中的氣體減少，氣壓降低，氣球膨脹，故A錯誤； 干燥的有色布條不褪色，說明氯氣無漂白作用，濕潤的布條褪色，說明氯氣溶于水得到的氯水具有漂白作用，故B正確； Na在氯氣中劇烈燃燒，生成NaCl固體顆粒，產生白煙，故C正確； 氯氣和水反應生成HCl、HClO導致試管內壓強減小，外界大氣壓不變，水會進入試管內，故D正確。
3.無水三氯化鐵(FeCl3)是一種重要的有機合成催化劑，利用如圖裝置可制備。
已知：①FeCl3具有強烈的吸水性，能吸收空氣中的水分而潮解；②FeCl3在100 ℃左右易升華。
下列說法不正確的是(　　)
A.A中濃硫酸的作用是干燥Cl2
B.B中硬質玻璃管內發(fā)生反應的化學方程式為3Cl2＋2Fe2FeCl3
C.實驗時可觀察到硬質玻璃管中產生藍色的煙霧，鐵粉逐漸減少
D.C中冷水的作用是冷凝FeCl3
答案　C
解析　濃硫酸具有吸水性，在A中濃硫酸的作用是干燥Cl2，A正確；Cl2具有強氧化性，在B中硬質玻璃管內，發(fā)生反應的化學方程式：3Cl2＋2Fe2FeCl3，B正確；FeCl3是棕褐色固體物質，因此實驗時可觀察到硬質玻璃管中產生棕褐色的煙，鐵粉逐漸減少，C錯誤；由于FeCl3在100 ℃左右易升華，因此裝置C中冷水的作用是冷凝FeCl3，便于固體物質的收集，D正確。
(二)氯與次氯酸的性質
4.“氯氣對水一心一意，水偏弄成三分四離”其中“三分四離”指的是新制氯水中的七種微粒。下列實驗現(xiàn)象和結論一致的是(　　)
A.新制氯水使紫色石蕊溶液先變紅后褪色，說明有氯氣分子和H＋存在
B.向新制氯水中加入飽和NaHCO3溶液，有無色氣體產生，說明有HClO存在
C.向新制氯水中加入飽和NaHCO3溶液，有無色氣體產生，說明氯氣和水反應生成了HCl
D.向新制氯水中加入NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說明氯水中的氯氣分子與氫氧化鈉直接反應
答案　C
解析　氯氣和水反應生成HCl和次氯酸，HCl使紫色石蕊溶液變紅，次氯酸具有強氧化性，能夠使紅色褪去，這不是氯氣分子的性質，A錯誤；HClO的酸性比碳酸的酸性弱，不能與NaHCO3反應生成氣體，新制氯水中與NaHCO3反應生成氣體的是HCl，B錯誤；由于酸性：HCl＞H2CO3＞HClO，所以向新制氯水中加入飽和NaHCO3溶液，有無色氣體產生，說明氯氣和水反應生成了HCl，反應產生的氣體是CO2，C正確；新制氯水和NaOH溶液反應，不斷消耗原溶液中的HCl和次氯酸，使得氯氣分子繼續(xù)與水反應生成HCl和次氯酸，最終氯水褪為無色，而不是氯氣直接與氫氧化鈉反應，D錯誤。
5.利用傳感器和信息處理終端對氯水的光照實驗進行數(shù)據(jù)采集與分析得到以下圖像，相關說法不正確的是(　　)
A.圖一可為光照過程中氯水的pH變化情況
B.圖二可為光照過程氯水中氯離子數(shù)目的變化情況
C.圖三可為光照過程中氯氣在瓶中的體積分數(shù)
D.氯水應保存在配有玻璃塞的棕色細口瓶中
答案　C
解析　光照會有更多的HCl生成，HCl為強酸，則溶液的pH下降，A選項正確；光照過程中，HClO分解生成HCl，Cl－數(shù)目應增多，B選項正確；光照會消耗更多的Cl2，Cl2的數(shù)目減少，C選項錯誤；光照能夠使氯水中的HClO分解，因此氯水應保存在配有玻璃塞的棕色瓶中，避免陽光直射，D選項正確。
(三)氯氣的實驗室制備及應用
6.實驗室利用如圖所示裝置制備氯氣，圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置，其中錯誤的是(　　)
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
答案　C
解析　①發(fā)生裝置正確，②除去HCl應用飽和食鹽水，不能用NaOH溶液，③干燥裝置中氣體應從長管進短管出，④尾氣處理要用飽和NaOH溶液，不能用澄清石灰水，則C正確。
7.某化學興趣小組模擬設計了如下的實驗裝置(夾持儀器已略去)。下列說法錯誤的是(　　)
A.當三頸燒瓶中充滿黃綠色氣體時，把d中的H2O加入三頸燒瓶，發(fā)現(xiàn)紅色布條顏色褪去
B.干燥管c中無水CaCl2的作用是干燥氯氣和除去揮發(fā)的HCl，可以用堿石灰代替固體CaCl2
C.拆除裝置前，把f中NaOH溶液加入三頸燒瓶中可以消除余氯對環(huán)境的影響
D.已知2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，該反應中濃鹽酸體現(xiàn)還原性和酸性的個數(shù)之比為5∶3
答案　B
解析　氯氣和水反應生成次氯酸，有漂白性，則把d中的H2O加入三頸燒瓶后紅色布條顏色會褪去，A正確；氯化鈣不能除去揮發(fā)的HCl，另外堿石灰可以和氯氣反應，B錯誤；氯氣可以和氫氧化鈉反應，可以用氫氧化鈉除去沒有反應完的氯氣，C正確；根據(jù)方程式可知，10個氯化氫做還原劑，6個氯化氫中的氯的化合價沒有發(fā)生變化，體現(xiàn)酸性，故反應中濃鹽酸體現(xiàn)還原性和酸性的個數(shù)之比為5∶3，D正確。
(四)氯及其化合物的轉化關系
8.“價—類”二維圖是一種重要的學習工具，氯的“價—類”二維圖如圖。下列說法錯誤的是(　　)
A.a→b需要加氧化劑
B.f→d可以加稀硫酸
C.b和燒堿反應可得e和f
D.c不能用作自來水消毒劑
答案　D
解析　根據(jù)圖知，a為HCl、b為Cl2、c為ClO2、d為HClO、e為NaCl、f為NaClO、g為NaClO3。A.HCl→Cl2氯元素化合價升高，需要加氧化劑，故A正確；B.NaClO中加稀硫酸可以制得HClO，故B正確；C.Cl2與燒堿反應生成NaCl、NaClO和水，反應的化學方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故C正確；D.ClO2具有強氧化性，能使細菌或病毒變性，可用作自來水消毒劑，故D錯誤。
9.如圖是氯元素的“價—類”二維圖，下列有關物質a～e的說法合理的是(　　)
A.干燥的b無漂白性，故不能使有色鮮花褪色
B.氣體c可能有強氧化性，且可用向下排空氣法收集
C.d的化學式為HClO2，可由ClO2和水通過化合反應得到
D.一定條件下a和e可能發(fā)生反應得到b
答案　D
解析　A.b為氯氣，干燥氯氣無漂白性，次氯酸具有漂白性，但有色鮮花中含水，兩者接觸可產生次氯酸使其褪色，故A錯誤；B.c為Cl2O，其中氯元素化合價為＋1，可能有強氧化性，但相對分子質量比空氣大，應用向上排空氣法收集，故B錯誤；C.d為HClO2，其中氯元素化合價為＋3，不能由ClO2和水通過化合反應得到，故C錯誤；D.一定條件下HCl和NaClO3可能發(fā)生反應得到Cl2，故D正確。
10.如圖是氯元素的“價—類”二維圖，下列分析正確的是(　　)
A.已知ClONO2與水發(fā)生非氧化還原反應生成兩種酸，那么這兩種酸均為強酸
B.HClO具有強氧化性，是常見漂白液、消毒液的主要成分
C.工業(yè)上常用5NaClO2＋4HCl(稀)===5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O制備ClO2，該反應氧化產物與還原產物之比為4∶5
D.常用于炸藥的某種強氧化劑在“價—類”二維圖中的位置為(鹽，＋5)
答案　D
解析　A.ClONO2中Cl元素化合價為＋1價、N元素化合價為＋5價，ClONO2與水發(fā)生非氧化還原反應生成兩種酸，這兩種酸為HClO、HNO3，HClO為弱酸，故A錯誤；B.HClO具有強氧化性和漂白性，但HClO不穩(wěn)定，光照易分解，所以常見漂白液、消毒液的主要成分次氯酸鹽而不是HClO，故B錯誤；C.該反應中Cl元素的化合價由＋3價變?yōu)椋?價、＋4價，其中有的NaClO2作氧化劑，的NaClO2作還原劑，氧化劑和還原劑的物質的量之比為1∶4，氧化劑對應的產物是還原產物、還原劑對應的產物是氧化產物，所以氧化產物和還原產物的物質的量之比為4∶1，故C錯誤；D.高價態(tài)的物質具有強氧化性，則常用于炸藥的某種強氧化劑在“價—類”二維圖中的位置為(鹽，＋5)，故D正確。
(五)常見含氯消毒劑及制備
11.漂白粉、“84”消毒液等含氯消毒劑常用于殺滅病毒，下列說法錯誤的是(　　)
A.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2
B.工業(yè)上制“84”消毒液的原理為2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
C.工業(yè)上制取漂白粉是將Cl2通入石灰乳中
D.潔廁靈(含鹽酸)不能與“84”消毒液混用的原因是兩種溶液混合時產生的HClO易分解
答案　D
解析　A.氯氣與石灰乳反應制備漂白粉，則漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分為Ca(ClO)2，故A正確；B.氯氣與NaOH溶液反應制備“84”消毒液，反應的化學方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故B正確；C.將Cl2通入冷的石灰乳中制漂白粉，反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，反應的化學方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，故C正確；D.潔廁靈主要成分是鹽酸、“84”消毒液主要成分是次氯酸鈉，二者混合會生成有毒的氯氣，所以二者不能混用，故D錯誤。
12.下列關于氯及其化合物說法正確的是(　　)
A.過量Ca(HCO3)2溶液與NaOH溶液反應：2HCO＋2OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O＋CO
B.潔廁靈不能與“84”消毒液混用，原因是兩種溶液混合產生的HClO易分解
C.漂白粉在空氣中久置變質是因為漂白物中的CaCl2與空氣中的CO2反應生成CaCO3
D.氯氣可以使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色，實際起漂白作用的物質是次氯酸，而不是氯氣
答案　D
解析　A.過量Ca(HCO3)2溶液與NaOH溶液反應，生成碳酸鈣、碳酸氫鈉和水，離子方程式為HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O，故A錯誤；B.潔廁靈不能與“84”消毒液混用，原因是兩種溶液，發(fā)生歸中反應，產生了有毒的Cl2，故B錯誤；C.漂白粉在空氣中久置變質是因為漂白物中的Ca(ClO)2與空氣中的CO2、水反應生成CaCO3和次氯酸，故C錯誤；D.氯氣可以與水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有漂白作用，可以使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色，氯氣本身沒有漂白性，故D正確。
13.為檢驗某漂白粉是否變質，進行下列探究實驗：
實驗1：取5 g漂白粉樣品于燒杯中，加足量蒸餾水并攪拌，觀察到有固體不溶解。
實驗2：靜置，取少量實驗1的上層清液于試管中。放入紅色花瓣，觀察到花瓣褪色。
實驗3：另取5 g漂白粉樣品于試管中，滴加濃鹽酸，觀察到有氣體產生。
下列說法錯誤的是(　　)
A.工業(yè)上將氯氣通入冷的石灰乳中制得漂白粉
B.實驗1和實驗2說明該漂白粉已部分變質
C.實驗3中產生的氣體只有氯氣
D.實驗3中下列反應的電子轉移可表示為
答案　C
解析　A.工業(yè)上將氯氣通入冷的石灰乳中制得漂白粉，故A正確；B.實驗1和實驗2說明該漂白粉已部分變質，故B正確；C.實驗3中產生的氣體有氯氣和二氧化碳，故C錯誤；D.實驗3中發(fā)生的氧化還原反應為次氯酸鈣和濃鹽酸反應生成氯氣、氯化鈣和水，氯元素化合價＋1價和－1價歸中到0價，
，故D正確。
14.以化合價為縱坐標，物質類別為橫坐標的圖像稱為“價—類”二維圖。如圖是氯元素的部分“價—類”二維圖。
回答下列問題：
(1)Cl2呈________色，工業(yè)上干燥的Cl2貯存在__________中。
(2)Y的化學式為______________。已知反應：2ClO2＋2NaOH===NaClO2＋NaClO3＋H2O，則 ClO2__________(填“是”或“不是”)酸性氧化物。
(3)Cl2轉化成Z和HCl的離子方程式為_______________________________
________________________________________________________________。
(4)實驗室制備Cl2的化學方程式為_________________________________
_______________________________________________________________。
(5)除去Cl2中的HCl和水蒸氣雜質，依次通過的試劑是________、________。
(6)已知酸性強弱：H2CO3＞HClO＞HCO。向一定量的漂白液中通入少量CO2氣體，發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________
__________________________________________________________________。
答案　(1)黃綠　鋼瓶
(2)Cl2O7　不是　(3)Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO
(4)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(5)飽和食鹽水　濃硫酸
(6)CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO。
解析　(1)氯氣為黃綠色氣體，常溫下儲存在鋼瓶中。(2)Y的化學式為Cl2O7，已知反應：2ClO2＋2NaOH===NaClO2＋NaClO3＋H2O，則 ClO2不是酸性氧化物。(3)Cl2轉化成Z和HCl的離子方程式為Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO。(4)實驗室制備Cl2的原理是固體二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成，反應的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(5)除去Cl2中的HCl和水蒸氣雜質，依次通過的試劑是飽和食鹽水、濃硫酸，除去氯氣中的HCl、水蒸氣。(6)已知酸性強弱：H2CO3＞HClO＞HCO，向一定量的漂白液中通入少量CO2氣體，發(fā)生反應的離子方程式為CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO。
B級　素養(yǎng)培優(yōu)練
15.“價—類”二維圖是學習元素及其化合物知識的重要模型。氯元素的“價—類”二維圖如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A.物質a可由H2在b中點燃得到
B.物質b與水反應可以得到d
C.物質d是漂白粉的有效成分
D.可溶性e中的陰離子可用AgNO3溶液和稀硝酸檢驗
答案　C
解析　A.a點為HCl，可由H2在Cl2中點燃得到，故A正確；B.b點為Cl2，d點為HClO，b與水反應可得d，故B正確；C.d點為HClO，漂白粉的有效成分是次氯酸鈣，故C錯誤；D.e點對應的陰離子為Cl－，可用硝酸銀和稀硝酸檢驗，故D正確。
16.“價—類”二維圖是學習元素化合物知識的重要模型和工具，如圖為氯元素的“價—類”二維圖，下列說法不正確的是(　　)
A.A的類別是單質
B.B和C在反應中均只作氧化劑
C.C的鉀鹽可用于實驗室制備O2
D.分子數(shù)相同的B和HClO的消毒效率不同(兩者做消毒劑時均被還原為Cl－)
答案　B
解析　“價—類”二維圖分析可知，A為單質，B為＋4價氧化物，為ClO2，C為＋5價的鹽，可以為NaClO3。A.由“價—類”二維圖分析可知，A的類別是單質，故A正確；B.B和C中氯元素的化合價處于中間價態(tài)，既可以升高，也可以降低，在反應中即可作氧化劑，也可以做還原劑，故B錯誤；C.C的鉀鹽為KClO3，KClO3在MnO2做催化劑加熱分解生成KCl和氧氣，可用于實驗室制備O2，故C正確；D.分子數(shù)相同的ClO2和HClO做消毒劑，兩者做消毒劑時均被還原為Cl－，ClO2～Cl－～5e－，HClO～Cl－～2e－，由電子守恒可知，消毒效率不相同，故D正確。
17.分類是認識和研究物質及其變化的一種常用的科學方法。依據(jù)物質類別和元素價態(tài)可以對物質的性質進行解釋和預測。以下為含氯物質的“價—類”二維圖，請回答下列問題：
(1)a物質的化學式為________，b屬于________(填“酸性”或“堿性”)氧化物。
(2)用Cl2O消毒水時，Cl2O還可將水中的Fe2＋轉化為Fe3＋，F(xiàn)e3＋再生成Fe(OH)3膠體，說明Cl2O具有________性，在此水處理過程中生成的Fe(OH)3膠體有________作用。
(3)工業(yè)上可以用反應2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2ClO2＋2NaHSO4制備ClO2，用單線橋法標出電子轉移的數(shù)目和方向。
(4)實驗室制取氯氣時，下列裝置能達到相應實驗目的是________。
A.制備Cl2 B.除去Cl2 中的HCl C.收集 Cl2 D.尾氣處理
寫出實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制取氯氣的離子方程式：__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(5)閱讀資料，回答相關問題。
資料：人們常用“84”消毒液進行消毒。“84”消毒液的名稱源于北京某醫(yī)院在1984年研制成功的一種高效含氯消毒液。“84”消毒液呈無色或淡黃色，可由Cl2與NaOH溶液反應制得，其主要成分為NaClO、NaCl。
①Cl2與NaOH溶液反應的化學方程式是________________________________
_________________________________________________________________。
②“84”消毒液不能與潔廁靈(含鹽酸)混用，混用會產生氯氣，寫出反應的離子方程式：_____________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案　(1)HCl　酸性　(2)氧化　吸附
(3)
(4)B　MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(5)①2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O
②ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2＋H2O
解析　(1)a是氯元素的氫化物，a物質的化學式為HCl；b是氯元素＋7價氧化物，b是Cl2O7，屬于酸性氧化物。(2)用Cl2O消毒水時，Cl2O還可將水中的Fe2＋轉化為Fe3＋，鐵元素化合價升高發(fā)生氧化反應，說明Cl2O具有氧化性，F(xiàn)e3＋再生成Fe(OH)3膠體，生成的Fe(OH)3膠體吸附水中的雜質。(3)2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2ClO2＋2NaHSO4反應，NaClO3中Cl元素化合價由＋5降低為＋4、SO2中S元素化合價由＋4升高為＋6，用單線橋法標出電子轉移的數(shù)目和方向為
。(4)A.二氧化錳和濃鹽酸反應需要加熱，故不選A；B.用飽和食鹽水除氯氣中的氯化氫、用濃硫酸干燥氯氣，故選B；C.用向上排空氣法收集氯氣，該裝置沒有出氣口，故不選C；D.氫氧化鈣溶液的濃度小，吸收氯氣的量少，應該用氫氧化鈉溶液吸收氯氣，故不選D；選B。二氧化錳與濃鹽酸加熱生成氯氣、氯化錳、水，反應的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(5)①Cl2與NaOH溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉、水，反應的化學方程式是2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O。②“84”消毒液與潔廁靈混用，鹽酸和次氯酸鈉反應生成氯化鈉、氯氣、水，反應的離子方程式為ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2＋H2O。
18.Ⅰ.元素的“價—類”二維圖是我們學習元素及其化合物相關知識的重要模型工具，也是發(fā)展證據(jù)推理與模型認知這一科學核心素養(yǎng)的重要途徑。如圖為氯元素的“價—類”二維圖，回答下列問題：
(1)實驗室常用的制取Cl2的離子方程式為_________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(2)寫出Cl2與Fe在加熱條件反應的化學方程式：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
Ⅱ.ClO2又稱百毒凈，易溶于水，可用于水的凈化和紙張、紡織品的漂白。用如圖所示裝置(部分夾持裝置和加熱裝置省略)制備并探究的某些性質。A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為2NaClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O。
回答下列問題：
(3)關閉彈簧夾②，打開彈簧夾①③，通空氣一段時間后，ClO2與裝置C中物質反應生成了NaClO2、水和某種氣體，寫出該反應的化學方程式：____________________________________________________________________
_________________________________________________________________，
該反應體現(xiàn)了H2O2的________性。若關閉彈簧夾③，打開彈簧夾②，B中可觀察到的現(xiàn)象為______________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)D裝置的作用是__________________________________________________。
答案　(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)2Fe＋3Cl22FeCl3
(3)2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2＋2H2O　還原　紅色布條褪色
(4)尾氣處理并防止倒吸
解析　A裝置由過量濃硫酸、草酸和NaClO3反應生成ClO2、硫酸鈉、二氧化碳和水，反應為2NaClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O，關閉止水夾②，打開止水夾①③，通空氣一段時間，ClO2與NaOH和H2O2在C中反應：2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2＋2H2O，控制溫度38 ℃～60 ℃下進行減壓蒸發(fā)結晶可得晶體NaClO2，關閉止水夾③，打開止水夾②，ClO2有強氧化性，使B中紅色布條褪色，用D中NaOH溶液吸收尾氣。(1)濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣、水，二氧化錳、氯氣、水在離子反應中應保留化學式，離子反應方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)Cl2與Fe在加熱條件反應生成氯化鐵，方程式為2Fe＋3Cl22FeCl3。(3)關閉止水夾②，打開止水夾①③，通空氣一段時間后，裝置C中生成了NaClO2和氣體，2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2＋2H2O，該反應中體現(xiàn)了H2O2的還原性，若關閉止水夾③，打開止水夾②，ClO2有強氧化性，使B中紅色布條褪色。(4)根據(jù)分析可知，D中的NaOH溶液吸收尾氣并防止倒吸。
19.某實驗小組制取“84”消毒液(主要成分為NaClO)并探究其性質。
[查閱資料]①常溫下：16HCl(濃)＋2KMnO4===2MnCl2＋8H2O＋2KCl＋5Cl2↑；②苯為有機物，密度比水小且不溶于水；③氯、溴、碘的單質均易溶于有機溶劑。
Ⅰ.制取NaClO的裝置如圖1所示(夾持裝置略)：
(1)儀器a的名稱為________________。
(2)裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________
____________________________________________________________。
(3)上述裝置存在一個缺陷，會導致“84”消毒液的產率降低，改進的方法是_________________________________________________________________。
Ⅱ.探究“84”消毒液的性質：
(4)為驗證“84”消毒液的某些性質，實驗小組設計圖2實驗方案。觀察到試管1中溶液不褪色；試管2中溶液變藍，短時間內無明顯現(xiàn)象；試管3中溶液先變藍，通入CO2后，溶液快速褪色。
①試管1的作用是__________________________________________________。
②由試管2、3的現(xiàn)象可得到的結論是___________________________________________________________________。
③若將試管3中通入的CO2換成鹽酸也可達到相同的效果，且速度更快，但有可能產生Cl2而帶來不良的實驗后果，試寫出產生Cl2的化學方程式：____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
答案　(1)分液漏斗　(2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O　(3)在A、B之間安裝一個裝有飽和食鹽水的洗氣瓶
(4)①作對比實驗　②NaClO溶液呈堿性且能與酸反應，生成的HClO具有漂白性　③NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O
解析　(2)裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(3)Cl2中混有的HCl，也會消耗NaOH，從而導致“84”消毒液的產率降低，所以應在A、B間安裝除去Cl2中HCl的裝置，改進的方法是在A、B之間安裝一個裝有飽和食鹽水的洗氣瓶。(4)①試管1中只加入蒸餾水，是便于與試管2、3中反應作對比，表明不是水的作用。②試管2中溶液變藍，短時間內無明顯現(xiàn)象，表明“84”消毒液顯堿性，但氧化性較弱；試管3中溶液先變藍，通入CO2后，溶液快速褪色，表明反應生成的HClO具有漂白性，從而得到的結論是NaClO溶液呈堿性且能與酸反應，生成的HClO具有漂白性。提升課時6　氯及其化合物的復習提升
學習目標　1.能夠從氧化還原角度和價—類二維角度認識氯氣及其重要化合物的性質、用途,并能夠設計實驗驗證。2.了解含氯消毒劑的種類、性質與應用。
一、氯及其化合物的轉化關系
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.氯元素的“價—類”二維圖
“價—類”二維圖是一種以物質類別為橫坐標,以化合價態(tài)為縱坐標的一種二維圖,在二維平面內,繪制含有某元素的物質的轉化圖像,既能體現(xiàn)“元素觀”也能體現(xiàn)“分類觀”和轉化觀,進而實現(xiàn)對元素化合物知識的系統(tǒng)化,有助于建立系統(tǒng)的知識體系,明確學習要點,形成化學基本觀念。
2.對氯元素“價—類”二維圖三點的理解
(1)橫向變化體現(xiàn)了同價態(tài)不同類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉化;
(2)縱向變化體現(xiàn)不同價態(tài)同類別物質之間的轉化,主要體現(xiàn)物質的氧化性或還原性。
(3)斜向變化體現(xiàn)不同價態(tài)、不同類別之間物質的轉化,主要體現(xiàn)物質的氧化物和還原性。
1.在學習了氯及其化合物的知識后,某學生繪制了如圖所示的“價—類”二維圖,下列敘述不正確的是 (　　)
A.c可以用于自來水的殺菌消毒,f可以用于環(huán)境殺菌消毒
B.d不穩(wěn)定,見光易分解
C.含有146 g a的濃溶液與足量的二氧化錳充分反應可制取71 g b
D.存在a→b→d→a的轉化關系
2.“價—類”二維圖可以從物質類別、化合價角度認識物質的性質及其轉化關系。氯的“價—類”二維圖如圖所示,其中甲~辛均為含氯元素的物質,下列說法正確的是 (　　)
A.乙能使鮮花褪色,說明它具有漂白性
B.丙和辛均為電解質
C.戊既有氧化性又有還原性
D.甲轉化為乙需要加入還原劑
3.物質類別和元素化合價是學習元素及其化合物性質的重要認識視角。如圖為氯及其化合物的“價—類”二維圖。下列有關說法錯誤的是 (　　)
A.“價—類”二維圖中類別A為單質
B.從元素價態(tài)來看,Cl-只具有還原性
C.0.5 mol Cl2溶于水生成HCl和HClO,則溶液中n(Cl-)+n(ClO-)+n(HClO)=1 mol
D.從元素價態(tài)來看,HClO既具有氧化性,又具有還原性
二、常見含氯消毒劑的制備與性質
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.氯的含氧酸及其鹽
(1)HClO和次氯酸鹽的強氧化性表現(xiàn)
①漂白性
氯水能使紫色石蕊溶液、藍色石蕊試紙、pH試紙等先變紅后褪色,不能用pH試紙測定氯水的pH。
漂白液或漂白粉中含有ClO-,在溶液中會與二氧化碳反應生成HClO,故漂白液、漂白粉具有漂白性。
②能氧化還原性離子
ClO-不論在酸性還是堿性條件下都能跟I-、Fe2+、S2-、S等發(fā)生氧化還原反應,因此ClO-與I-、Fe2+、S2-、S等不論是在酸性還是堿性條件下均不能大量共存。
(2)“84”消毒液
主要成分為NaCl、NaClO,有效成分為NaClO,它與潔廁靈(主要成分鹽酸)混合立即會產生氯氣,其離子方程式是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(3)漂白粉
①成分:漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,其中有效成分是Ca(ClO)2。
②化學性質:具有強氧化性。
③漂白原理:在潮濕的空氣中能吸收CO2,化學方程式為Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓。
④久置失效原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓;2HClO2HCl+O2↑,必須密封保存。
(4)NaClO2(亞氯酸鈉)
①性質:呈堿性,是一種強氧化劑,遇酸放出ClO2氣體。
②用途:是一種高效氧化性漂白劑。主要用于棉紡、亞麻、紙漿漂白、食品消毒、水處理、殺菌滅藻和魚藥制造。
2.二氧化氯
(1)物理性質:是一種黃綠色到橙黃色的氣體,極易溶于水。
(2)制取:Cl2+2NaClO2===2ClO2+2NaCl
或:5NaClO2+4HCl===4ClO2↑+5NaCl+2H2O。
(3)化學性質
①不穩(wěn)定性,ClO2在水中分解:2ClO2+H2O===HClO2+HClO3
②與Na2O2或與NaOH、H2O2反應得亞氯酸鹽
2ClO2+Na2O2===2NaClO2+O2;2ClO2+H2O2+2OH-===2Cl+O2+2H2O
(4)用途:是一種廣譜、高效的滅菌劑。
1.如圖是制備漂白粉的實驗裝置,下列說法正確的是 (　　)
A.將MnO2和濃鹽酸置于錐形瓶中反應制備Cl2
B.三頸燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
C.冰水浴的作用是降低反應溫度,防止發(fā)生副反應
D.錐形瓶和三頸燒瓶之間應加裝一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶
2.漂白粉和漂粉精是常用的消毒清潔用品,有效成分均為Ca(ClO)2,相應的生產流程如下:
下列說法不正確的是 (　　)
A.反應①中Cl2是氧化產物
B.②中反應的化學方程式為2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
C.上述過程涉及氧化還原反應、化合反應、復分解反應
D.制備漂粉精過程中,Cl2轉化為Ca(ClO)2時,Cl的原子利用率為100%
:課后完成　第二章　提升課時6(共70張PPT)
第二節(jié)　氯及其化合物
第二章　海水中的重要元素——鈉和氯
提升課時 　氯及其化合物的復習提升
6
1.能夠從氧化還原角度和價—類二維角度認識氯氣及其重要化合物的性質、用途，并能夠設計實驗驗證。2.了解含氯消毒劑的種類、性質與應用。
學習目標
一、氯及其化合物的轉化關系
二、常見含氯消毒劑的制備與性質
目
錄
CONTENTS
課后鞏固訓練
一、氯及其化合物的轉化關系
對點訓練
1.氯元素的“價—類”二維圖
“價—類”二維圖是一種以物質類別為橫坐標，以化合價態(tài)為縱坐標的一種二維圖，在二維平面內，繪制含有某元素的物質的轉化圖像，既能體現(xiàn)“元素觀”也能體現(xiàn)“分類觀”和轉化觀，進而實現(xiàn)對元素化合物知識的系統(tǒng)化，有助于建立系統(tǒng)的知識體系，明確學習要點，形成化學基本觀念。
2.對氯元素“價—類”二維圖三點的理解
(1)橫向變化體現(xiàn)了同價態(tài)不同類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉化；
(2)縱向變化體現(xiàn)不同價態(tài)同類別物質之間的轉化，主要體現(xiàn)物質的氧化性或還原性。
(3)斜向變化體現(xiàn)不同價態(tài)、不同類別之間物質的轉化，主要體現(xiàn)物質的氧化物和還原性。
1.在學習了氯及其化合物的知識后，某學生繪制了如圖所示的“價—類”二維圖，下列敘述不正確的是(　　)
A.c可以用于自來水的殺菌消毒，f可以用于環(huán)境殺菌消毒
B.d不穩(wěn)定，見光易分解
C.含有146 g a的濃溶液與足量的二氧化錳充分反應可制取71 g b
D.存在a→b→d→a的轉化關系
C
2.“價—類”二維圖可以從物質類別、化合價角度認識物質的性質及其轉化關系。氯的“價—類”二維圖如圖所示，其中甲～辛均為含氯元素的物質，下列說法正確的是(　　)
A.乙能使鮮花褪色，說明它具有漂白性
B.丙和辛均為電解質
C.戊既有氧化性又有還原性
D.甲轉化為乙需要加入還原劑
C
3.物質類別和元素化合價是學習元素及其化合物性質的重要認識視角。如圖為氯及其化合物的“價—類”二維圖。下列有關說法錯誤的是(　　)
A.“價—類”二維圖中類別A為單質
B.從元素價態(tài)來看，Cl－只具有還原性
C.0.5 mol Cl2溶于水生成HCl和HClO，
則溶液中n(Cl－)＋n(ClO－)＋n(HClO)＝1 mol
D.從元素價態(tài)來看，HClO既具有氧化性，
又具有還原性
C
解析　由于Cl2是單質，則“價—類”二維圖中類別A為單質，A正確；Cl－處于氯元素的最低價，只具有還原性，B正確；Cl2溶于水生成HCl和HClO的反應是可逆反應，0.5 mol Cl2溶于水后，由原子守恒可知溶液中n(Cl－)＋n(ClO－)＋n(HClO)＋2n(Cl2)＝1 mol，C錯誤；HClO中Cl的化合價為＋1價，Cl的化合價既可以升高，也可以降低，故HClO既具有氧化性，又具有還原性，D正確。
二、常見含氯消毒劑的制備與性質
對點訓練
1.氯的含氧酸及其鹽
(4)NaClO2(亞氯酸鈉)
①性質：呈堿性，是一種強氧化劑，遇酸放出ClO2氣體。
②用途：是一種高效氧化性漂白劑。主要用于棉紡、亞麻、紙漿漂白、食品消毒、水處理、殺菌滅藻和魚藥制造。
2.二氧化氯
1.如圖是制備漂白粉的實驗裝置，下列說法正確的是(　　)
A.將MnO2和濃鹽酸置于錐形瓶中反應制備Cl2
B.三頸燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為Cl2＋
2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
C.冰水浴的作用是降低反應溫度，防止發(fā)生副反應
D.錐形瓶和三頸燒瓶之間應加裝一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶
C
解析　A.MnO2和濃鹽酸反應制備Cl2需加熱，故A錯誤；B.漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，應由Cl2和Ca(OH)2制備，故B錯誤；C.該反應放熱，為避免副反應的發(fā)生，需用冰水浴降低溫度，故C正確；D.飽和碳酸氫鈉溶液會吸收Cl2，且有二氧化碳產生，應用飽和氯化鈉溶液吸收Cl2中的HCl，故D錯誤。
2.漂白粉和漂粉精是常用的消毒清潔用品，有效成分均為Ca(ClO)2，相應的生產流程如下：
下列說法不正確的是(　　)
A.反應①中Cl2是氧化產物
B.②中反應的化學方程式為
2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
C.上述過程涉及氧化還原反應、化合反應、復分解反應
D.制備漂粉精過程中，Cl2轉化為Ca(ClO)2時，Cl的原子利用率為100%
D
解析　A項，反應①中Cl元素的化合價由－1價升高為0價，故產物Cl2為氧化產物，正確；B項，反應②為氯氣和氫氧化鈣反應，反應的化學方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，正確；C項，題述過程中反應①、②、③均為氧化還原反應，反應④為化合反應，反應⑤為復分解反應，正確；D項，制備漂粉精過程中，Cl2與Na2CO3反應時，Cl2中的Cl原子沒有全部轉化為Cl2O，因此Cl的原子利用率不為100%，錯誤。
課后鞏固訓練
A級　合格過關練
選擇題只有1個選項符合題意
(一)氯氣的性質及應用
1.生活中難免會遇到一些突發(fā)事件，我們要善于利用學過的知識，采取科學、有效的方法保護自己。如果發(fā)生了氯氣泄漏，以下自救得當?shù)氖?　　)
A.用沾小蘇打水的毛巾捂住口鼻撤退 B.向地勢低的地方撤離
C.觀察風向，順風撤離 D.在室內放一盆水
A
解析　小蘇打為NaHCO3，其水溶液顯堿性，能吸收氯氣，故A正確；氯氣密度比空氣大，應向地勢高的地方撤離，故B錯誤；逆風撤離，才可以脫離氯氣籠罩，故C錯誤；氯氣雖然能溶于水，但在水中溶解度較小，故D錯誤。
2.某同學用下列裝置進行有關Cl2的實驗。下列說法不正確的是(　　)
A
A B C D
若氣球變癟，證明Cl2可與NaOH溶液反應 證明氯氣無漂白作用，氯水有漂白作用 劇烈燃燒，產生大量白煙 證明Cl2可溶于水
解析　氯氣與氫氧化鈉反應，圓底燒瓶中的氣體減少，氣壓降低，氣球膨脹，故A錯誤； 干燥的有色布條不褪色，說明氯氣無漂白作用，濕潤的布條褪色，說明氯氣溶于水得到的氯水具有漂白作用，故B正確； Na在氯氣中劇烈燃燒，生成NaCl固體顆粒，產生白煙，故C正確； 氯氣和水反應生成HCl、HClO導致試管內壓強減小，外界大氣壓不變，水會進入試管內，故D正確。
3.無水三氯化鐵(FeCl3)是一種重要的有機合成催化劑，利用如圖裝置可制備。
C
C
解析　氯氣和水反應生成HCl和次氯酸，HCl使紫色石蕊溶液變紅，次氯酸具有強氧化性，能夠使紅色褪去，這不是氯氣分子的性質，A錯誤；HClO的酸性比碳酸的酸性弱，不能與NaHCO3反應生成氣體，新制氯水中與NaHCO3反應生成氣體的是HCl，B錯誤；由于酸性：HCl＞H2CO3＞HClO，所以向新制氯水中加入飽和NaHCO3溶液，有無色氣體產生，說明氯氣和水反應生成了HCl，反應產生的氣體是CO2，C正確；新制氯水和NaOH溶液反應，不斷消耗原溶液中的HCl和次氯酸，使得氯氣分子繼續(xù)與水反應生成HCl和次氯酸，最終氯水褪為無色，而不是氯氣直接與氫氧化鈉反應，D錯誤。
5.利用傳感器和信息處理終端對氯水的光照實驗進行數(shù)據(jù)采集與分析得到以下圖像，相關說法不正確的是(　　)
A.圖一可為光照過程中氯水的pH變化情況
B.圖二可為光照過程氯水中氯離子數(shù)目的變化情況
C.圖三可為光照過程中氯氣在瓶中的體積分數(shù)
D.氯水應保存在配有玻璃塞的棕色細口瓶中
C
解析　光照會有更多的HCl生成，HCl為強酸，則溶液的pH下降，A選項正確；光照過程中，HClO分解生成HCl，Cl－數(shù)目應增多，B選項正確；光照會消耗更多的Cl2，Cl2的數(shù)目減少，C選項錯誤；光照能夠使氯水中的HClO分解，因此氯水應保存在配有玻璃塞的棕色瓶中，避免陽光直射，D選項正確。
(三)氯氣的實驗室制備及應用
6.實驗室利用如圖所示裝置制備氯氣，圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置，其中錯誤的是(　　)
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
解析　①發(fā)生裝置正確，②除去HCl應用飽和食鹽水，不能用NaOH溶液，③干燥裝置中氣體應從長管進短管出，④尾氣處理要用飽和NaOH溶液，不能用澄清石灰水，則C正確。
C
7.某化學興趣小組模擬設計了如下的實驗裝置(夾持儀器已略去)。下列說法錯誤的是(　　)
A.當三頸燒瓶中充滿黃綠色氣體時，把d中的
H2O加入三頸燒瓶，發(fā)現(xiàn)紅色布條顏色褪去
B.干燥管c中無水CaCl2的作用是干燥氯氣和除去揮發(fā)的HCl，可以用堿石灰代替固體CaCl2
C.拆除裝置前，把f中NaOH溶液加入三頸燒瓶中可以消除余氯對環(huán)境的影響
D.已知2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，該反應中濃鹽酸體現(xiàn)還原性和酸性的個數(shù)之比為5∶3
B
解析　氯氣和水反應生成次氯酸，有漂白性，則把d中的H2O加入三頸燒瓶后紅色布條顏色會褪去，A正確；氯化鈣不能除去揮發(fā)的HCl，另外堿石灰可以和氯氣反應，B錯誤；氯氣可以和氫氧化鈉反應，可以用氫氧化鈉除去沒有反應完的氯氣，C正確；根據(jù)方程式可知，10個氯化氫做還原劑，6個氯化氫中的氯的化合價沒有發(fā)生變化，體現(xiàn)酸性，故反應中濃鹽酸體現(xiàn)還原性和酸性的個數(shù)之比為5∶3，D正確。
(四)氯及其化合物的轉化關系
8.“價—類”二維圖是一種重要的學習工具，氯的“價—類”二維圖如圖。下列說法錯誤的是(　　)
A.a→b需要加氧化劑
B.f→d可以加稀硫酸
C.b和燒堿反應可得e和f
D.c不能用作自來水消毒劑
D
解析　根據(jù)圖知，a為HCl、b為Cl2、c為ClO2、d為HClO、e為NaCl、f為NaClO、g為NaClO3。A.HCl→Cl2氯元素化合價升高，需要加氧化劑，故A正確；B.NaClO中加稀硫酸可以制得HClO，故B正確；C.Cl2與燒堿反應生成NaCl、NaClO和水，反應的化學方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故C正確；D.ClO2具有強氧化性，能使細菌或病毒變性，可用作自來水消毒劑，故D錯誤。
9.如圖是氯元素的“價—類”二維圖，下列有關物質a～e的說法合理的是(　　)
A.干燥的b無漂白性，故不能使有色鮮花褪色
B.氣體c可能有強氧化性，且可用向下排空氣法收集
C.d的化學式為HClO2，可由ClO2和水通過化合反應
得到
D.一定條件下a和e可能發(fā)生反應得到b
D
解析　A.b為氯氣，干燥氯氣無漂白性，次氯酸具有漂白性，但有色鮮花中含水，兩者接觸可產生次氯酸使其褪色，故A錯誤；B.c為Cl2O，其中氯元素化合價為＋1，可能有強氧化性，但相對分子質量比空氣大，應用向上排空氣法收集，故B錯誤；C.d為HClO2，其中氯元素化合價為＋3，不能由ClO2和水通過化合反應得到，故C錯誤；D.一定條件下HCl和NaClO3可能發(fā)生反應得到Cl2，故D正確。
10.如圖是氯元素的“價—類”二維圖，下列分析正確的是(　　)
A.已知ClONO2與水發(fā)生非氧化還原反應生
成兩種酸，那么這兩種酸均為強酸
B.HClO具有強氧化性，是常見漂白液、消毒
液的主要成分
C.工業(yè)上常用5NaClO2＋4HCl(稀)===5NaCl＋
4ClO2↑＋2H2O制備ClO2，該反應氧化產物與還原產物之比為4∶5
D.常用于炸藥的某種強氧化劑在“價—類”二維圖中的位置為(鹽，＋5)
D
(五)常見含氯消毒劑及制備
11.漂白粉、“84”消毒液等含氯消毒劑常用于殺滅病毒，下列說法錯誤的是(　　)
A.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2
B.工業(yè)上制“84”消毒液的原理為2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
C.工業(yè)上制取漂白粉是將Cl2通入石灰乳中
D.潔廁靈(含鹽酸)不能與“84”消毒液混用的原因是兩種溶液混合時產生的HClO易分解
D
解析　A.氯氣與石灰乳反應制備漂白粉，則漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分為Ca(ClO)2，故A正確；B.氯氣與NaOH溶液反應制備“84”消毒液，反應的化學方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故B正確；C.將Cl2通入冷的石灰乳中制漂白粉，反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，反應的化學方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O，故C正確；D.潔廁靈主要成分是鹽酸、“84”消毒液主要成分是次氯酸鈉，二者混合會生成有毒的氯氣，所以二者不能混用，故D錯誤。
D
13.為檢驗某漂白粉是否變質，進行下列探究實驗：
實驗1：取5 g漂白粉樣品于燒杯中，加足量蒸餾水并攪拌，觀察到有固體不溶解。
實驗2：靜置，取少量實驗1的上層清液于試管中。放入紅色花瓣，觀察到花瓣褪色。
實驗3：另取5 g漂白粉樣品于試管中，滴加濃鹽酸，觀察到有氣體產生。
下列說法錯誤的是(　　)
A.工業(yè)上將氯氣通入冷的石灰乳中制得漂白粉
B.實驗1和實驗2說明該漂白粉已部分變質
C.實驗3中產生的氣體只有氯氣
D.實驗3中下列反應的電子轉移可表示為
C
14.以化合價為縱坐標，物質類別為橫坐標的圖像稱為“價—類”二維圖。如圖是氯元素的部分“價—類”二維圖。
回答下列問題：
(1)Cl2呈________色，工業(yè)上干燥的Cl2貯存在
__________中。
(2)Y的化學式為______________。已知反應：
2ClO2＋2NaOH===NaClO2＋NaClO3＋H2O，則 ClO2__________(填“是”或“不是”)酸性氧化物。
黃綠
鋼瓶
Cl2O7
不是
(3)Cl2轉化成Z和HCl的離子方程式為_______________________________。
(4)實驗室制備Cl2的化學方程式為_______________________________________。
(5)除去Cl2中的HCl和水蒸氣雜質，依次通過的試劑是___________、_______。
飽和食鹽水
濃硫酸
B級　素養(yǎng)培優(yōu)練
15.“價—類”二維圖是學習元素及其化合物知識的重要模型。氯元素的“價—類”二維圖如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A.物質a可由H2在b中點燃得到
B.物質b與水反應可以得到d
C.物質d是漂白粉的有效成分
D.可溶性e中的陰離子可用AgNO3溶液和稀硝酸檢驗
C
解析　A.a點為HCl，可由H2在Cl2中點燃得到，故A正確；B.b點為Cl2，d點為HClO，b與水反應可得d，故B正確；C.d點為HClO，漂白粉的有效成分是次氯酸鈣，故C錯誤；D.e點對應的陰離子為Cl－，可用硝酸銀和稀硝酸檢驗，故D正確。
16.“價—類”二維圖是學習元素化合物知識的重要模型和工具，如圖為氯元素的“價—類”二維圖，下列說法不正確的是(　　)
A.A的類別是單質
B.B和C在反應中均只作氧化劑
C.C的鉀鹽可用于實驗室制備O2
D.分子數(shù)相同的B和HClO的消毒效率不同(兩者做消毒劑時均被還原為Cl－)
B
解析　“價—類”二維圖分析可知，A為單質，B為＋4價氧化物，為ClO2，C為＋5價的鹽，可以為NaClO3。A.由“價—類”二維圖分析可知，A的類別是單質，故A正確；B.B和C中氯元素的化合價處于中間價態(tài)，既可以升高，也可以降低，在反應中即可作氧化劑，也可以做還原劑，故B錯誤；C.C的鉀鹽為KClO3，KClO3在MnO2做催化劑加熱分解生成KCl和氧氣，可用于實驗室制備O2，故C正確；D.分子數(shù)相同的ClO2和HClO做消毒劑，兩者做消毒劑時均被還原為Cl－，ClO2～Cl－～5e－，HClO～Cl－～2e－，由電子守恒可知，消毒效率不相同，故D正確。
17.分類是認識和研究物質及其變化的一種常用的科學方法。依據(jù)物質類別和元素價態(tài)可以對物質的性質進行解釋和預測。以下為含氯物質的“價—類”二維圖，請回答下列問題：
(1)a物質的化學式為________，b屬于________(填“酸性”或“堿性”)氧化物。
(2)用Cl2O消毒水時，Cl2O還可將水中的Fe2＋轉化為Fe3＋，F(xiàn)e3＋再生成Fe(OH)3膠體，說明Cl2O具有________性，在此水處理過程中生成的Fe(OH)3膠體有________作用。
(3)工業(yè)上可以用反應2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2ClO2＋2NaHSO4制備ClO2，用單線橋法標出電子轉移的數(shù)目和方向。
HCl
酸性
氧化
吸附
(4)實驗室制取氯氣時，下列裝置能達到相應實驗目的是________。
A.制備Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.尾氣處理
寫出實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制取氯氣的離子方程式：__________________________________________________________________。
B
(5)閱讀資料，回答相關問題。
資料：人們常用“84”消毒液進行消毒。“84”消毒液的名稱源于北京某醫(yī)院在1984年研制成功的一種高效含氯消毒液。“84”消毒液呈無色或淡黃色，可由Cl2與NaOH溶液反應制得，其主要成分為NaClO、NaCl。
①Cl2與NaOH溶液反應的化學方程式是__________________________________。
②“84”消毒液不能與潔廁靈(含鹽酸)混用，混用會產生氯氣，寫出反應的離子方程式：__________________________________________________________。
2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2＋H2O
解析　(5)①Cl2與NaOH溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉、水，反應的化學方程式是2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O。②“84”消毒液與潔廁靈混用，鹽酸和次氯酸鈉反應生成氯化鈉、氯氣、水，反應的離子方程式為ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2＋H2O。
18.Ⅰ.元素的“價—類”二維圖是我們學習元素及其化合物相關知識的重要模型工具，也是發(fā)展證據(jù)推理與模型認知這一科學核心素養(yǎng)的重要途徑。如圖為氯元素的“價—類”二維圖，回答下列問題：
(1)實驗室常用的制取Cl2的離子方程式為_________________________________________________________________。
(2)寫出Cl2與Fe在加熱條件反應的化學方程式：
_________________________________________________________________。
回答下列問題：
(3)關閉彈簧夾②，打開彈簧夾①③，通空氣一段時間后，ClO2與裝置C中物質反應生成了NaClO2、水和某種氣體，寫出該反應的化學方程式：___________________________________________________________________，
該反應體現(xiàn)了H2O2的________性。若關閉彈簧夾③，打開彈簧夾②，B中可觀察到的現(xiàn)象為_______________________。
(4)D裝置的作用是__________________________________________________。
2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2＋2H2O
還原
紅色布條褪色
尾氣處理并防止倒吸
解析　(3)關閉止水夾②，打開止水夾①③，通空氣一段時間后，裝置C中生成了NaClO2和氣體，2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2＋2H2O，該反應中體現(xiàn)了H2O2的還原性，若關閉止水夾③，打開止水夾②，ClO2有強氧化性，使B中紅色布條褪色。(4)根據(jù)分析可知，D中的NaOH溶液吸收尾氣并防止倒吸。
19.某實驗小組制取“84”消毒液(主要成分為NaClO)并探究其性質。
[查閱資料]①常溫下：16HCl(濃)＋2KMnO4===2MnCl2＋8H2O＋2KCl＋5Cl2↑；②苯為有機物，密度比水小且不溶于水；③氯、溴、碘的單質均易溶于有機溶劑。
Ⅰ.制取NaClO的裝置如圖1所示(夾持裝置略)：
(1)儀器a的名稱為________________。
(2)裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為_____________________________________。
(3)上述裝置存在一個缺陷，會導致“84”消毒液的產率降低，改進的方法是_________________________________________________________________。
分液漏斗
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
在A、B之間安裝一個裝有飽和食鹽水的洗氣瓶
解析　(2)裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。(3)Cl2中混有的HCl，也會消耗NaOH，從而導致“84”消毒液的產率降低，所以應在A、B間安裝除去Cl2中HCl的裝置，改進的方法是在A、B之間安裝一個裝有飽和食鹽水的洗氣瓶。
Ⅱ.探究“84”消毒液的性質：
(4)為驗證“84”消毒液的某些性質，實驗小組設計圖2實驗方案。觀察到試管1中溶液不褪色；試管2中溶液變藍，短時間內無明顯現(xiàn)象；試管3中溶液先變藍，通入CO2后，溶液快速褪色。
①試管1的作用是__________________________________________________。
②由試管2、3的現(xiàn)象可得到的結論是___________________________________________________________________。
③若將試管3中通入的CO2換成鹽酸也可達到相同的效果，且速度更快，但有可能產生Cl2而帶來不良的實驗后果，試寫出產生Cl2的化學方程式：__________________________________________________________。
作對比實驗
NaClO溶液呈堿性且能與酸反應，生成的HClO具有漂白性
NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O
解析　(4)①試管1中只加入蒸餾水，是便于與試管2、3中反應作對比，表明不是水的作用。②試管2中溶液變藍，短時間內無明顯現(xiàn)象，表明“84”消毒液顯堿性，但氧化性較弱；試管3中溶液先變藍，通入CO2后，溶液快速褪色，表明反應生成的HClO具有漂白性，從而得到的結論是NaClO溶液呈堿性且能與酸反應，生成的HClO具有漂白性。

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