第四章非金屬及其化合物

第11講氯及其重要化合物

1.了解氯的單質及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質及應

用。

2.了解氯的單質及其重要化合物對環境的影響。

課標解讀3.掌握氯氣的實驗室制法（包括所用試劑、儀器、反應原理和收集方

法）。

4.掌握鹵素單質的性質及鹵素離子（X1的檢驗。

5.了解海水中澳的提取及海帶中碘的提取。

彎電1氯及其化合物的性質及應用

必備知識?梳理夯實

知識梳理

1.氯的原子結構及存在

原子結構;；易得1個電子，C]

氯在自然界中以化合態存在,

主要以NaCl的形式存在

2.氯氣的物理性質

顏色氣味毒性密度特性

強烈刺激性

黃綠色有毒比空氣大易液化

氣味

注意：實驗室里聞有毒氣體及未知氣體氣味的方法是用手在瓶口輕輕扇動,

使極少量氣體飄進鼻孔（如圖所示）。

聞氣體時的正確操作

3.C12的化學性質

C12是活潑的非金屬單質，能氧化許多金屬、非金屬的單質以及一些具有還

原性的化合物。

寫下列反應的化學方程式和相應反應現象，指出C12在反應中表現氧化性還

是還原性。

j與Fe:2Fe+3Cl2^：2FeCl3,

產生紅棕色煙寺燃

均表現

與五單礦質1與產C生u：棕C黃U4色-C煙12?=產==CUC12,>氧化性

一

^H2n^+C12=2HC1,

氯I產生蒼白色火焰，出現白霧

氣

的

C1+HO^^HC1+HC1O1既表現

化22

-反應---------------------------卜氧化性又

學

J表現還原性

鬟NaO心C1+2NaOH^NaCl+NaClO+H2O

反應-----------------------------------

-與：

與還FeCLCl2+2FeCl2^2FeCl3'

l露表現

原劑與SO2+H2O：C1+SO+2HO^=

----?<222

反應

2HC1+H2sO4氧化性

〔與KI溶液：2KI+C12^=2KCl+l2J

有機反叫,與CH4：CH,+CL望CH3CI+HCI

反應類型取代反應

［微點歸納］(1)氯氣具有強氧化性，與變價金屬反應時均生成高價態的金屬

氯化物，如FeCb不能由兩種單質直接化合生成。

(2)氯氣沒有漂白性，不能使干燥的有色布條褪色，但可使濕潤的有色布條

褪色，起漂白作用的物質是HC10。

4.氯水的成分和性質——從平衡的角度理解

氯氣能溶于水，氯氣的水溶液稱為氯水，溶于水的氯氣只有少量與水反應。

(1)氯水中存在三種平衡關系和一個完全電離

CI2+H2OHC1+HC10

HC10H++C10

H2OH++OH"

HC1=H++C1"

氯水中存在著上述關系中的各種微粒：

四

離

子

(2)氯水性質的多重性

新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質，在不同的化學反應中，氯水中

參與反應的微粒不同。

［微點歸納］①氯水常代替氯氣進行溶液中的實驗。

②1molCb與水反應時（可逆反應），轉移電子數小于NA,而ImolCb與足

量冷的NaOH溶液（或石灰乳）反應時，轉移電子數為NA。

（3）氯水性質的探究實驗

實驗操作現象結論說明

溶于水中的部分

觀察氯水的顏色淺黃綠色含C12分子氯氣與水發生反

應

向飽和氯水中加Ag++cr

白色沉淀含c「

入AgNO3溶液=AgClJ

①向飽和氯水中

加有色布條①布條褪色HC1O具有漂白作氯氣與水反應生

②干燥氯氣接觸②無明顯現象用成了HC1O

干燥的有色布條

盛氯水的試管倒

HC1O在光照下易CTS…光照CTS，

扣在水槽中，用強有氣泡產生2HC1O2HC1

分解+0t

光照射試管2

HC1、HC1O都有酸

向紫色石蕊溶液溶液先變紅色后氯水具有酸性、強

性，HC1O有強氧

中滴加氯水褪色氧化性

化性

向飽和氯水中滴2Fe2++Cb=2Fe3

溶液變為棕黃色C12有氧化性

+

入FeCl2溶液+2CF

5.氯的重要化合物——次氯酸與次氯酸鹽

(1)次氯酸的性質

H:0:Cl:

HC10的電子式：……

結構式H—O—C1。

酸性比碳酸弱

③弱酸性

使有色布條褪色山河島了T①丕程廠見光易分解

用作消毒劑、漂白劑小/—L

氯水的配制與保存

H—0—C1

①不穩定性：2HC1O三^2HC1+O2t(見光易分解),HC10不能單獨存

在，只存在溶液中。

氯水需現用現配，保存在棕色瓶中,置于冷暗處。

②強氧化性：比C12的氧化性強。

能使某些染料和有機色素褪色，可用作棉、麻和紙張的漂白劑；可用于自來

水的殺菌、消毒。

③弱酸性：H2CO3>HC1O>HCOF

向NaClO溶液中通少量CO2,化學方程式為

NaC10+CC)2+H20=NaHC03+HC10。

(2)次氯酸鹽

①“84”消毒液(漂白液)

有效成分,me

-----------?NTaClO

制備原理行皿八口_____zee2有U八

-----------?Q2+2NaOHNaClO+NaQ+H^O

消毒原理〉利用強氧化性

漂白原理

。與酸性物質作用生成HC10

液

NaC10+C02+H2O=NaHCO3+HC10

酸堿性

cio-水解使溶液呈旦性

理駕殺菌、消毒

［微點歸納］潔廁靈的主要成分是鹽酸，“84”消毒液與潔廁靈不能混合：C10

"+Cr+2H+=C121+H2OO

②漂白粉

成分主要成分Ca(C10)2、CaCl：

有效成分Ca(C10)2

制取原理2C1+2Ca(°H)2

CaCl2+Ca(C10)2+2H2O

化壬田人,水解呈堿性,具有強氧化性

-Ca(CIO)2+H20+C02

久置失效原因,CaCOsJ+2HC1O

光招

_HC1O分解：2HC1O=^=2HC1+02f

理作消毒劑和漂白劑

6.氯氣的用途

(1)制漂白液、漂白粉、漂粉精。

(2)工業制鹽酸。

(3)合成塑料、橡膠、人造纖維、農藥、藥品等。

自主小練

1.易錯辨析：正確的打“，錯誤的打“X”。

(1)C12具有很強的氧化性，在化學反應中只能作氧化劑。(X)

［提示］C12中氯元素化合價為0價，中間價態可升可降。

(2)氯氣能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍，說明C12具有氧化性。(V)

［提示］C12將「氧化為12,表現了氧化性。

(3)實驗室常用pH試紙測定氯水、次氯酸鹽溶液的pHo(X)

(4)氯氣具有漂白性，可用作棉、麻和紙張的漂白劑。(X)

(5)在空氣中氯水長時間敞口放置，其酸性增強，氧化性減弱。(V)

(6)Cu、Fe在Cb中燃燒均生成金屬高價氯化物。(V)

(7)工業上利用C12與石灰乳反應制取漂白粉，而不是用Cb與石灰水反應。

(V)

(8)漂白液呈堿性的原因是C1CT水解。(V)

(9)漂白粉在空氣中久置可生成CaCCh。(V)

(10)用Cb消毒的自來水中可能含有有機氯化物對人體有害。(V)

-2+

(11)漂白粉溶液中通入SO2的離子方程式為2C1O+SO2+Ca+

H20=2HC10+CaS03；□(X)

［提示］向漂白粉溶液中通入SO2,生成的是CaSO4,而不是CaSO3。

(12)氯水放置數天后，pH將變小。(V)

(13)為測定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上，與標準比色

卡對照即可。(X)

［提示］氯水中的HC10具有漂白性，能將pH試紙氧化而褪色。不能用pH

試紙測定其pHo

(14)漂白粉溶液在空氣中失效的離子方程式：

CIO"+C02+H20=HC10+HCOFO(X)

(15)漂白粉在空氣中久置變質是由于漂白粉中的CaC12與空氣中的CO2反應

生成CaCCh。(X)

(16)1molCb參加反應轉移2moi電子。(X)

［提示］在C12+2Na0H=NaCl+NaC10+H2。反應中1molCb參加反應轉

移1mol電子。

(17)過量S02通入NaClO溶液中：SO2+CIO+H2O=HC1O+HSO?O(X)

［提示］離子反應產物是H+、C「和SOF,HC10具有強氧化性，而HSO,具

有強還原性。

2.(1)向新制氯水中加入碳酸鈣粉末，能增加氯水中HC10的濃度嗎？為什

么？

［提示］能；原因是氯水中存在平衡：CI2+H2OHC1+HC10,加入的

CaC03粉末會與HC1反應，從而使平衡右移，提高了HC10的濃度。

(2)漂白粉長期露置于空氣中，最終得到的物質是什么？寫出反應的化學方

程式。

［提示］漂白粉露置于空氣中發生的反應有：

Ca(C10)2+H2O+CO2=CaCO3I+2HC10,

光照,?

2HC1O^=2HC1+O2t,

CaCO3+2HCl=CaCl2+H20+C02t,

故漂白粉最終得到的物質是CaCL

考點突破?訓練提升

微考點1氯氣的性質及應用

(2024?河北衡水高三檢測)如圖是某同學設計的氯氣制備及性質驗證實

驗裝置。相關說法正確的是(B)

耳脫脂棉包裹的

7無水氯化鈣

濃鹽酸-豆

/氣球

腐?--干燥品紅試紙

.一濕潤品紅試紙

,一濕潤淀粉碘化鉀試紙

t一濕潤紫色石蕊試紙

高鎰一.

酸鉀"

A.脫脂棉中的無水氯化鈣可以用堿石灰代替

B.該實驗裝置可證明干燥的氯氣沒有漂白作用

C.濕潤的紫色石蕊試紙變紅色，說明反應生成了酸性物質

D.濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍色，然后又逐漸褪去，說明氯氣具有漂白性

［解析］氯氣能與堿石灰反應，脫脂棉中的無水CaCb不能用堿石灰代替，

A錯誤；生成的氯氣經過干燥后不能使品紅試紙褪色，該實驗裝置可證明干燥的

氯氣沒有漂白作用，B正確；生成的氯氣中含有揮發出的HC1,HC1也能使濕潤

的紫色石蕊試紙變紅色，不能說明反應生成了酸性物質，C錯誤；濕潤的淀粉

KI試紙變藍色，然后又逐漸褪去，是因為氯氣首先氧化廠生成單質碘，然后氯

氣繼續氧化單質碘，氯氣沒有漂白性，D錯誤。

2.(2024?湖南湘潭高三檢測)已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應放出氯氣，現

按如圖進行鹵素的性質實驗。玻璃管內裝有分別滴有不同溶液的白色棉球，反應

一段時間后，對圖中指定部位顏色描述正確的是(A)

選項①②③④

A黃綠色橙色藍色白色

B無色橙色紫色白色

C黃綠色橙色藍色無色

D黃綠色無色紫色白色

④->氫氧化鈉溶液

③—?淀粉-KI溶液

②—O+NaBr溶液

①T\KCK）3和

1匕苧通＞HC1（濃）溶液

［解析］常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應放出C12,①處充滿黃綠色C12；氯氣進

入玻璃管后與②處NaBr溶液發生置換反應生成Bn,白色棉球變為橙色；氯氣

和③處KI溶液反應置換出b,遇淀粉變藍；④處利用氯氣與堿液反應進行CL

的尾氣吸收，盡管反應生成的物質均為無色，但棉球本身是白色的，所以④處的

顏色為白色，故A正確。

轡歸納拓展：

以氯氣為中心的反應

【對點訓練】

1.（2024?湖南長沙模擬）下列關于CL性質的說法正確的是（A）

A.可與NaOH溶液反應

B.是無色無味的氣體

C.能使干燥的有色布條褪色

D.密度比空氣小

［解析］氯氣與NaOH溶液反應生成NaCl和NaClO,故A正確；氯氣是黃

綠色有刺激性氣味的氣體，故B錯誤；氯氣本身不具有漂白性，不能使干燥的

有色布條褪色，故C錯誤；氯氣的相對分子質量為71,大于空氣的平均相對分

子質量29,所以密度比空氣大，故D錯誤。

2.（2024?山東青島高三檢測）常溫下，將Cb緩慢通入水中至飽和，然后改

向其中滴加濃NaOH溶液。整個實驗過程中的pH變化曲線如圖所示，不考慮次

氯酸分解與溶液體積變化，下列敘述正確的是(B)

A.實驗過程中可以用pH試紙測定溶液的pH

B.a-b過程中，溶液中HC1O的濃度增大

C.b點時溶解的C12全部與水發生了反應

D.c點以后溶液呈堿性，沒有漂白性

［解析］將Cb緩慢通入水中至飽和，然后改向其中滴加濃NaOH溶液，整

個過程中發生的反應有CI2+H2OHC1+HC1O,HCl+NaOH=NaCl+H2O,

HC1O+NaOH=NaClO+H2O。HC1O具有漂白性，實驗過程中不能用pH試紙

測定溶液的pH,A錯誤；a-b過程中，反應為CI2+H2OHC1+HC1O,隨著

Cb通入，反應正向進行，溶液中HC1O的濃度增大，B正確；Cb與水的反應為

可逆反應，則b點時溶液中還存在Ch,C錯誤；c點以后溶液含有NaClO,NaClO

水解生成HC1O,仍然具有漂白性，D錯誤。

微考點2氯水的成分及性質

例11.(2024?河北衡水高三檢測)探究新制氯水的成分及性質的實驗中，依據

下列方法和現象，不能得出相應結論的是(B)

選項方法現象結論

氯水呈淺黃綠

A觀察氯水的顏色氯水中含C12

色

向飽和NaHCO3溶液中加入足量有無色氣體產

B氯水中含HC1O

氯水生

C向紅色紙條上滴加氯水紅色紙條褪色氯水具有漂白性

溶液變成棕黃

D向FeCb溶液中滴加氯水氯水具有氧化性

色

［解析］氯氣為黃綠色氣體，氯水呈淺黃綠色，是因為溶解了氯氣，A正確;

向飽和NaHCCh溶液中加入足量氯水，有無色氣體產生，是因為HC03與氯水

中的H+發生反應生成水和二氧化碳，B錯誤；紅色紙條褪色，說明氯水具有漂

白性,C正確；向FeCb溶液中滴加氯水，溶液變成棕黃色，是因為發生反應2FeCL

+Cl2=2FeCl3,說明氯水具有氧化性，D正確。

2.氯水中含有多種成分，因而具有多種性質，根據氯水分別與如圖四種物

質發生的反應填空(a、b、c、d重合部分代表物質間反應，且氯水足量)。

(2)c過程中的現象是產生白色沉淀。

b過程中反應的離子方程式為2H++CO笏=H2O+CO2t。

(3)a過程中反應的化學方程式為Cb+2FeCL-2FeC13。

［解析］(1)氯水中的HC10有強氧化性，一般在應用其漂白時，HC10的強

氧化性將有色物質氧化成無色物質，本題中氯水能使石蕊試液先變紅，后褪色。

(2)氯水中有C「，加入AgN03溶液有白色沉淀生成，生成AgCl沉淀：CF

+Ag+=AgCl；,氯水中含有HC1,具有酸性，與COM反應生成二氧化碳氣體,

+

反應的離子方程式為COr+2H=CO2t+H2Oo

(3)Cb是新制氯水的主要成分，具有強氧化性，與FeCb發生氧化還原反應：

2FeCl2+C12=2FeCl3o

【對點訓練】

1.(2024?山東濱州高三檢測)在探究新制飽和氯水成分的實驗中，下列根據

實驗現象得出的結論不正確的是(A)

A.氯水的性質很穩定，保存在無色試劑瓶中

B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，產生白色沉淀，說明氯水中含有

cr

C.向氯水中加入Na2cO3粉末，有氣泡產生，說明氯水中含有H卡

D.氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cb

［解析］溶液中存在平衡CI2+H2OHC1++HC10,氯水中含有HC10,

次氯酸不穩定，見光易分解，所以保存在棕色試劑瓶中，故A錯誤；氯水與硝

酸銀反應產生白色沉淀，只能是氯離子與銀離子反應得到AgCl白色沉淀，說明

氯水中含有C「，故B正確；溶液呈酸性，能與碳酸鈉反應生成二氧化碳，故C

正確；只有氯氣有顏色，為黃綠色，氯水呈淺黃綠色是由于含有氯氣，故D正

確。

2.（2024?上海浦東新區模擬）向新制氯水中加入過量下列物質，能增強溶液

漂白能力的是（C）

A.碳酸鈉溶液B.稀硫酸

C.碳酸氫鈉溶液D.二氧化硫水溶液

［解析］由于酸性HC1>H2c03>HC10>HC（K,向溶液中加入碳酸鈉溶液，碳

酸鈉溶液與鹽酸和次氯酸反應，導致次氯酸濃度減小，溶液漂白性減弱，故A

錯誤；加入稀硫酸使溶液中氫離子濃度增大平衡逆向進行，次氯酸濃度減小，溶

液漂白性減弱，故B錯誤；氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸：CI2+H2OHC1

+HC1O,該反應為可逆反應，加入NaHCCh溶液后，消耗氫離子，降低氫離子

濃度，平衡正向移動，HC1O濃度增大，漂白能力增強，故C正確；加入二氧化

硫的水溶液，二氧化硫有還原性，能被氯氣氧化，平衡逆向進行，次氯酸濃度減

小，漂白性減弱，故D錯誤。

里歸納拓展:

1液氯、新制氯水、久置氯水的比較

項目液氯新制氯水久置氯水

分類純凈物混合物混合物

顏色黃綠色淺黃綠色無色

性質氧化性酸性、強氧化性、漂白性酸性

粒子CI2、HC1O、H2O>/、

C12H2O、H+、C「、OH-

種類C「、CIO-,OH-

2氯水性質在應用中的常見誤區

（1）氯水中因HC1O見光分解，隨著HC1O的消耗，最后成為鹽酸，故久置氯

水酸性增強，無漂白性。因此，氯水要現用現配。

⑵制取氯水的反應為CI2+H2OHC1+HC1O,反應中Cb既是氧化劑,

又是還原劑，且1molCb參加反應，轉移電子數為NA。

(3)Cb盡管有較強的氧化性，但沒有漂白性，氯水具有漂白性是因為Cb與

水反應生成了強氧化性的HClOo

(4)。0一與Fe2+、「、S2",HS\SOM等在水中因發生氧化還原反應而不能

大量共存。

(5)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pHo

微考點3氯及其重要化合物的轉化

彳列1.(2024?華南師大附中模擬)部分含氯物質的分類與相應氯元素的化合價

關系如下圖所示。下列說法錯誤的是(B)

+7-

_e

W+5----------------------------------------------?-

如4?

Y+J

<+出氫怦??:d?

-11-?單質氧化物含氧酸含氧酸鹽

物質種類

A.a與d、a與e均能反應得到b

B.c為一種新型自來水消毒劑，c代替b的原因是c不屬于危險化學品

C.向b的水溶液中加入CaCO3,可以增加d的產量

D.e的某種固體可用于實驗室制02

［解析］由題圖可知，a為HC1,b為Cl2,c為C1O2,d為HC1O,e為含C1O9

的鹽。根據氧化還原反應規律，HC1與HC1O、HC1與CIO3均能發生價態歸中

反應生成Cb(b),A正確；c為CIO2,是新型自來水消毒劑，用C1O2代替Cb的

原因是C1O2不會反應生成有毒的含氯有機物，B錯誤；氯水中存在平衡：Cl2+

H2OHC1+HC1O,由于酸性：HC1>H2CO3>HC1O,加入CaCCh,消耗HC1,

使平衡正向移動，HC1O的產量增加，C正確；e為含C1O3的鹽，如KC1O3加熱

時分解生成氯化鉀和02,故可用于實驗室制取02,D正確。

2.(2024?河北衡水高三檢測)某消毒液的主要成分為NaClO,還含有一定量

的NaOH。下列用來解釋事實的方程式中，不合理的是(已知：飽和NaClO溶液

的pH約為11)(C)

--

A.該消毒液可用NaOH溶液吸收Cb制備：C12+20H=C10+Cr+H20

B.該消毒液與潔廁靈（主要成分為HC1）混用，產生有毒Cb：2H++Cr+C10

-=Cbt+H2O

C.該消毒液的pH約為12：C10"+H20HC10+0H-

D.該消毒液加白醋生成HC1O,可增強漂白作用：CH3coOH+C1CT

HCIO+CH3COO

［解析］氯氣可與NaOH溶液反應生成NaClO,離子反應為?12+2011-

=C10-+Cr+H20,故A正確；NaClO與鹽酸發生氧化還原反應生成氯氣，

離子反應為2H++C廣+C1O-=C12t+H20,故B正確；飽和NaClO溶液的pH

約為11,而該消毒液的pH約為12,與含NaOH有關，NaOH=Na++OH",故

C錯誤；醋酸的酸性大于HC10的酸性，HC10濃度越大、漂白性越強，離子反

應為CH3co0H+C10HCIO+CH3COO,故D正確。

【對點訓練】

1.市場上銷售的某消毒液，其商標上有如下說明：①本產品為無色液體，

呈弱堿性；②使用時，加水稀釋；③可對餐具、衣服進行消毒，也可用于漂白淺

色衣物。據此推斷，該產品的有效成分可能是（C）

A.HC10B.NaCl

C.NaClOD.KMnO4

［解析］HC10溶液為酸性，故A錯誤；NaCl溶液為中性，故B錯誤；NaClO

溶液為無色，水解顯堿性，且具有強氧化性，可作消毒劑、漂白劑，故C正確;

KMnCU溶液為紫色，與無色液體不符，故D錯誤。

2.（2024?廣東湛江模擬）部分常見含氯物質的分類與相應化合價關系如圖所

示，設相應的鹽中的陽離子均為Na+。下列推斷不合理的是（B）

-10+1

化合價

A.a既可被氧化，也可被還原

B.d的濃溶液可與c的固體反應生成b與e

C.實驗室可通過加熱MnO2與d的濃溶液制得a

D.可存在a—c—e-d-b—a的循環轉化關系

［解析］由題干信息可知，物質a、b、c、d、e分別為Cb、NaCl、NaClO,

HC1、HClOoa為Cb,其中Cl元素的化合價為0價，既可以升高也可以降低，

故既可被氧化，也可被還原，A正確；由于存在反應C1CT+C「+2H+==Cbt

+H2O,故d的濃溶液即濃鹽酸不可與c的固體即NaClO反應生成NaCl與HC1O,

B錯誤；實驗室可通過加熱MnCh與d的濃溶液即濃鹽酸制得a即CI2：MnO2+

4HC1(濃)q=MnCb+C12t+2H2O,C正確；可存在a-c-e-d-b-a的循環

「八」OH__H+光照OH-_CIO--步

轉化關系，即Cb------->C1O------->HC1O------->HC1------->C1------->Ch,D正確。

轡歸納拓展：

1次氯酸的漂白原理、特點及應用范圍

原型一將有色物質氧化為穩定的無色物質

高一被H。。漂白后的物質，久置后不再恢

復原色，即HC1O的漂白具有不可逆性

|應用|

4」一幾乎所有有機色質遇HC1O都會褪色

「范圍|

2含氯消毒劑的共同特點是利用本身的強氧化性，或與水反應產生HC1O,

殺滅具有生命活性的微生物。

3規律總結

(1)向NaClO溶液中通入CO2(無論是少量還是過量),均生成HCO9和HClOo

原因是酉Q性：H2CO3>HC1O>HCO70

2+

⑵向Ca(C10)2溶液中通入少量CO2,發生的反應為Ca+2C10-+C02+

H2O=CaCO3I+2HClOo

(3)向Ca(C10)2溶液中通入SO2,生成的是CaSCU而不是CaSCh。

(4)次氯酸根離子(C1CT)無論是在酸性、堿性還是中性條件下，均具有強氧化

性,均能氧化廠、Fe2+>SOF、S2一等還原性離子。

考點己氯氣的實驗室制法及性質實驗探究

必備知識?梳理夯實

知識梳理

1.C12的實驗室制法

（1）制取原理

強氧化劑［如KMnCU、KCIO3、M11O2、Ca（C10）2等］與濃鹽酸反應可制取氯

氣o如MnO2和濃鹽酸反應的化學方程式為MnO2+4HCl（濃）^^MnCb+C12t

+2H2Q0濃鹽酸表現的性質為還原性和酸性。

其他制備氯氣的反應原理

①14HC1+K2Cr2O7=2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2t

②16HC1+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5C12t

③6HC1（濃）+KC1O3=KC1+3H2O+3Cbt

@4HC1+Ca（C10）2=CaCl2+2H2O+2C12t

其中，使用稀鹽酸就可以發生反應①②④產生氯氣;在需要濃鹽酸的反應中，

如不用濃鹽酸，亦可用NaCl（固體）跟濃硫酸來代替，如：2NaCl+MnO2+

3H2so4（濃）q=2NaHSO4+MnSO4+Cl2t+2H2Oo含氯氣的尾氣處理通常用

NaOH溶液吸收。

（2）實驗裝置

（3）制取過程（以MnCh與濃鹽酸反應為例）

|發生裝置|固體+液體士氣體

用飽和食鹽水除去HC1,再用濃硫

除雜方法

酸除去水蒸氣

I收集方法1—1向上排空氣法或排飽和食鹽水法

①用濕潤的淀粉KI試紙，試紙

變藍

②用濕潤的里或石蕊試紙，試紙

先變紅后褪色

用強堿溶液（如NaOH溶液）吸收

I尾氣處理I-

尾氣

［微點歸納］實驗室制取C12各部分裝置及試劑的選擇依據

(1)依據反應物的狀態和反應條件，選擇Cb的發生裝置。利用MnCh與濃鹽

酸制取Cb選擇“固體+液體----氣體”的裝置；利用KCICh、KMnO4等氧化

劑與濃鹽酸制取Cl2選擇“固體+液體一->氣體”的裝置。

(2)依據Cb及所含雜質的性質，選擇除雜試劑和裝置：利用飽和食鹽水除去

HC1,利用濃硫酸除去H20(g)。注意氣體通過洗氣瓶時“長進短出”。

(3)加熱時的溫度：不宜過高，以減少HC1的揮發。

(4)實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的Cb后，再拆卸裝置，避免污染

空氣。

(5)尾氣吸收時，用NaOH溶液吸收CL,不能用澄清石灰水吸收，因為澄清

石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。

2.C12的工業制法

電解

(1)電解飽和食鹽水：2NaCl+2H2O^^2NaOH+H2T+Cbt。

電解

(2)電解熔融NaCl：2NaCl(熔融)^^2Na+CNt。

3.Cb性質實驗探究的示例分析

裝置試劑實驗現象實驗目的

A濃硫酸驗證干燥的氯氣無漂白

B干燥紅色布條無明顯變化作用，濕潤的氯氣(含

C濕潤紅色布條紅色布條褪色HC1O)有漂白作用

DFeCb溶液溶液由淺綠色變棕黃色驗證氯氣具有強氧化性，

E淀粉一KI溶液溶液變藍色可與金屬及還原性化合

FMg或Na產生白煙物反應

GNaOH溶液吸收多余的氯氣

自主小練

1.易錯辨析：正確的打“，錯誤的打“X”。

(1)用濃硫酸或堿石灰干燥C12。(X)

［提示］堿石灰不能用于干燥氯氣。

(2)常用飽和石灰水吸收尾氣中的CM(X)

［提示］飽和石灰水濃度較小，不能完全吸收尾氣，應選用氫氧化鈉溶液。

(3)MnO2與濃鹽酸共熱制取CL,加熱溫度不宜過高，以減少HC1的揮發。

(，)

(4)實驗過程中，可用飽和NaHCCh溶液除去Cl2中混有的HCL(X)

⑸用MnOz和濃鹽酸制取Cb的反應中，氧化劑與還原劑物質的量之比為1：

4。(X)

(6)MnO2與濃鹽酸反應制Cb的離子方程式：

△

2+

MnO2+4HCl=^=Mn+2C1"+Cl2t+2H2Oo(X)

(7)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度。(V)

［提示］C「對CI2+H2OHC10+HC1的平衡起到抑制作用。

(8)用NaOH溶液吸收多余的Cb時，導氣管不能伸到液面以下，原因是防止

倒吸。(X)

［提示］吸收C12時，為了吸收充分，應將導氣管伸到液面以下。

(9)一套完整的制氣裝置包括：發生裝置一凈化裝置一收集或性質驗證裝置

一尾氣處理裝置。(V)

(10)用干燥的淀粉一碘化鉀試紙檢驗Cb是否收集滿。(X)

［提示］干燥的淀粉碘化鉀試紙與C12不反應。

(11)含4moiHC1的濃鹽酸與足量MnCh反應，可制備22.4LCL(X)

［提示］濃鹽酸變稀后不再反應，4moiHC1有剩余，且未知是否是標準狀

況，無法計算生成的氣體的體積。

(12)過量濃鹽酸與一定量的二氧化鎰反應，MnCh能完全反應。(V)

2.某化學小組用如圖所示裝置制取氯氣。下列說法正確的是(A)

二氧化銃

和濃鹽酸排出

空氣

陶

±

網

A.該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤

B.該實驗中收集氯氣的方法不正確

C.如果需要得到干燥純凈的CL,只需在氣體發生裝置和收集裝置之間連

接一個裝有濃硫酸的洗氣瓶即可

D.含有2moiHC1的某濃鹽酸與足量MnCh混合，在一定條件下反應，轉

移1mol電子

［提示］B項，Cb的密度比空氣大，該收集方法正確；C項，要得到干燥、

純凈的Cb,首先應將氣體通過飽和食鹽水除去HC1,再通過濃硫酸除去水蒸氣;

D項，濃鹽酸變稀后便不再反應，使產生的C12的物質的量小于0.5mol,轉移的

電子小于1moL

3.下圖是KMnCU與濃鹽酸反應制取適量氯氣的簡易裝置。

(1)A中發生反應的化學方程式：2KMnO4+16HC1(濃)=2KCl+2MnC2+

5cbt+8H2O。

(2)裝置B、C、D的作用分別是

B向上排空氣收集氯氣；

C安全瓶作用，防止D中的液體倒吸入B中；

D吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環境。

(3)含0.4molHC1的濃鹽酸與足量的MnCh共熱，能否得到0.1molCl2?為

什么？

［提示］不能。隨著反應進行，濃鹽酸變為稀鹽酸，不能再被MnCh氧化；

同時由于鹽酸具有揮發性，反應過程中HC1也會揮發。

考點突破?訓練提升

微考點1氯氣的制備與性質實驗探究

彳列1.(2024?河北衡水中學調研)金屬錫是一種具有銀白色金屬光澤且質地較

軟的低熔點金屬，常溫下SnC14為無色液體，沸點為114℃,在空氣中易水解為

錫酸與HC1。可用C12與熔融金屬錫反應制備SnC14,裝置如圖(夾持裝置略)。下

列說法錯誤的是(C)

.濃鹽酸

用飽和，冰水NaOH

班KMnO”"食鹽水混合物溶液

甲乙丙丁戊己

A.用注射器代替長頸漏斗能更好地控制產生氯氣的速率

B.裝置戊的作用是冷凝、收集SnCL

C.實驗過程中應該先點燃酒精燈熔化金屬錫，再向甲中注入濃鹽酸

D.用裝有堿石灰的干燥管代替裝置己中NaOH溶液更合理

［解析］KMnCU與濃鹽酸反應劇烈，故用注射器代替長頸漏斗能控制滴加鹽

酸的速率，進而控制反應的速率,A正確；常溫下SnCL為無色液體，沸點為114℃,

故需要進行冷凝液化收集，B正確；先點燃酒精燈熔化金屬錫時會與空氣中的氧

氣反應，應該先制備氯氣，將裝置中空氣排盡后再加熱金屬錫，C錯誤；裝置己

中水蒸氣會進入戊裝置中，導致SnCL水解，換用堿石灰既能吸收多余的氯氣，

又能防止水蒸氣擴散至戊裝置中，D正確。

2.（2024?河北衡水高三檢測）實驗室利用下面的裝置制取并收集氯氣，有關

描述正確的是（D）

A.發生裝置應先加熱再逐滴加入濃鹽酸

B.飽和食鹽水可以用飽和碳酸氫鈉溶液代替

C.若用稀鹽酸代替濃鹽酸則不能制得氯氣，說明濃鹽酸的氧化性較強

D.可以通過觀察集氣瓶中氣體的顏色判斷氯氣是否收集滿

［解析］發生裝置應先加入適量濃鹽酸再加熱，A不正確；飽和食鹽水不能

用飽和碳酸氫鈉溶液代替，否則會引入雜質二氧化碳氣體，B不正確；若用稀鹽

酸代替濃鹽酸則不能制得氯氣，說明濃鹽酸的還原性較強，C不正確；氯氣是黃

綠色氣體，可以通過觀察集氣瓶中氣體的顏色判斷氯氣是否收集滿，D正確。

【對點訓練】

1.（2022?廣東卷）實驗室用MnCh和濃鹽酸反應生成Cb后，按照凈化、收集、

性質檢驗及尾氣處理的順序進行實驗。下列裝置（“一”表示氣流方向）不能達到

實驗目的的是（D）

［解析］濃鹽酸易揮發，制備的氯氣中含有HC1,可用飽和食鹽水除去HC1,

C12可用濃硫酸干燥，故A不符合題意；氯氣的密度大于空氣的密度，可用向上

排空氣法收集，故B不符合題意；濕潤的紅布條褪色，干燥的紅布條不褪色，

可驗證干燥的氯氣不具有漂白性，故C不符合題意；氯氣在水中的溶解度較小，

應用NaOH溶液吸收尾氣，故D符合題意。

2.（2024?湖南湘潭高三檢測）某小組同學利用一定濃度的HC1溶液和MnO2

制備CL。為了防止制備的Cb逸散，該小組同學設計裝置I、IKIIIo

11

試回答下列問題。

（1）發生裝置選擇圖丙（填“圖甲”“圖乙”或“圖丙”）。

（2）①若用所選的發生裝置和裝置I制取氯氣，b瓶加入的液體一般為飽和

食鹽水。反應開始后，關閉活塞K時，發現c中液面上升不明顯，可能的原

因是裝置漏氣，檢杳的簡單方法是用濕潤的碘化鉀淀粉試紙靠近各接口處檢

驗，漏氣處試紙變藍（或涂肥皂水等合理方法均可）。

②裝置I能防止多余氣體逸散的原因是關閉活塞后,若a中仍有氣體生成,

氣體壓強增大，將b中液體壓入c中,整個裝置成為儲氣裝置，不會有氣體逸出。

③欲用裝置n（或裝置m）代替裝置I中的b?c部分（試劑相同），裝置n玉

（填“是”或“否”）可行，理由是裝置n的原理與裝置I相同。裝置ni3

（填”是"或”否”）可行，理由是C瓶因密閉,體積不能改變，壓強增大時易發

生危險。

［解析］利用一定濃度的HC1溶液和MnCh制備CL,需要加熱，生成的氯

氣中含有揮發出的氯化氫氣體，需要利用飽和食鹽水除去氯化氫，依據Cb的性

質和裝置特點分析解答。

（1）反應需要加熱，圖丙裝置中恒壓分液漏斗能使液體順利滴下，因此發生

裝置選擇圖丙。

（2）①若用所選的發生裝置和裝置I制取氯氣，為了除去氯氣中的氯化氫氣

體，b瓶加入的液體一般為飽和食鹽水。反應開始后，關閉活塞K時，發現c中

液面上升不明顯，可能的原因是裝置漏氣。氯氣具有強氧化性，則檢查氯氣是否

泄漏的簡單方法是用濕潤的碘化鉀淀粉試紙靠近各接口處檢驗，漏氣處試紙變藍。

微考點2其他含氯化合物的制備

彳列1.（2024?河北衡水高三檢測）實驗室中利用如圖裝置模擬制備“84”消毒