【升级版】微专题18氯及其化合物的制备与性质探究-备战2025年高考化学一轮复习考点微专题

（3）m1g样品经水解，干燥等预处理过程得到硅酸水合物后，高温灼烧，在干燥器中冷却后，称量，所用仪器包括坩埚和干燥器，所得固体氧化物为二氧化硅，质量为m2g，则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)=2
m
mol
60
，样品纯度为
2
1
m
(28135.53)
60100%
m
⨯++⨯
⨯=
2
1
135.5m
100%
60m
⨯，故答案为：高温灼烧；冷却；AC；2
1
135.5m
100%
60m
⨯。

实验室制取氯气装置的改进
装置装置图说明
制取
装置
①用KMnO4代替MnO2，常温下即可反应，故不需要
酒精灯加热，反应原理为2KMnO4＋16HCl===2KCl＋
2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
②图中橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的
气压相等，便于分液漏斗的液体流下
除杂
装置
①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外还
可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵
塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升)
②该装置的作用之一是观察气体的生成速率
干燥
装置
①用固体干燥剂CaCl2或P2O5同样能吸收Cl2中的水蒸
气，但不能使用碱石灰作干燥剂，原因是Cl2能与之反
应
②若用干燥管代替U形管(见下图)
则要求气体的流向为a管进气，b管出气
尾气
处理
①对于极易溶于水的气体(如NH3、HCl、HBr、HI等)，
要设置防倒吸装置
②该防倒吸装置中的倒扣漏斗边缘要刚好浸入到液面
下，不能将整个漏斗都浸入到液面内
③防倒吸装置还有：
一、氯气的实验室制法
海
水―→粗盐――→精制饱和食盐水――→电解⎩⎪⎨⎪⎧
阳极产物：Cl 2阴极产物：H 2、NaOH
化学方程式为2NaCl ＋2H 2O=====通电
2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。

1．（2023·北京·统考高考真题）完成下述实验，装置或试剂不正确的是
A ．实验室制2Cl
B ．实验室收集24
C H C ．验证3NH 易溶于水且溶液呈碱性
D ．除去2CO 中混有的少
量HCl 【答案】D
【解析】A ．MnO 2固体加热条件下将HCl 氧化为Cl 2，固液加热的反应该装置可用于制备Cl 2，A 项正确； B ．C 2H 4不溶于水，可选择排水收集，B 项正确；
C ．挤压胶头滴管，水进入烧瓶将NH 3溶解，烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉，红色喷泉证明NH 3与水形成碱性物质，C 项正确；
D ．Na 2CO 3与HCl 、CO 2发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和NaHCO 3溶液，D 项错误； 故选D 。

2．（2023·浙江·统考高考真题）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确．．．的是
A ．电极A 接电源正极，发生氧化反应
B ．电极B 的电极反应式为：222H O+2e H +2OH --
↑=
C ．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH 溶液
D ．改进设计中通过提高电极B 上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 【答案】B
【解析】A ．电极A 是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A 接电源正极，发生氧化反应，故A 正确；
B ．电极B 为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：222H O+4e +O 4OH --
=，故B 错误；
C ．右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH 溶液，故C 正确；
D ．改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B 处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D 正确。

综上所述，答案为B 。

3．（2023·广东·统考高考真题）利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。

闭合1K ，一段时间后
A ．U 型管两侧均有气泡冒出，分别是2Cl 和2O
B ．a 处布条褪色，说明2Cl 具有漂白性
C ．b 处出现蓝色，说明还原性：--Cl >I
D ．断开1K ，立刻闭合2K ，电流表发生偏转
【答案】D
【解析】闭合1K ，形成电解池，电解饱和食盐水，左侧为阳极，阳极氯离子失去电子生成氯气，电极反应为2Cl -—2e -=Cl 2↑，右侧为阴极，阴极电极反应为2H ++2e -=H 2↑，总反应为2NaCl+2H 2O 电解
2NaOH+H 2↑+Cl 2↑。

A ．根据分析，U 型管两侧均有气泡冒出，分别是2Cl 和2H ，A 错误；
B ．左侧生成氯气，氯气遇到水生成HClO ，具有漂白性，则a 处布条褪色，说明HClO 具有漂白性，B 错误；
C ．b 处出现蓝色，发生Cl 2+2KI=I 2+2KCl ，说明还原性：--I >Cl ，C 错误；
D ．断开1K ，立刻闭合2K ，此时构成氢氯燃料电池，形成电流，电流表发生偏转，D 正确； 故选D 。

4．（2023·湖北·统考高考真题）我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。

该装置工作时阳极无2Cl 生成且KOH 溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为1mol h x -⋅。

下列说法错误的是
A ．b 电极反应式为222H O 2e H 2OH --
+=↑+
B ．离子交换膜为阴离子交换膜
C ．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE 膜
D ．海水为电解池补水的速率为12mol h x -⋅ 【答案】D
【解析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a 电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b 电极与电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H 2O+2e -=H 2↑+2OH -，阳极反应为4OH --4e -=O 2↑+2H 2O ，电池
总反应为2H 2O =通电
2H 2↑+O 2↑。

A ．b 电极反应式为b 电极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H 2O+2e -=H 2↑+2OH -，故A 正确；
B ．该装置工作时阳极无Cl 2生成且KOH 浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH --4e -=O 2↑+2H 2O ，为保持OH -离子浓度不变，则阴极产生的OH -离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换摸，故B 正确；
C．电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确；D．由电解总反应可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率为1
⋅，则补水的速率也应是
mol h
x-
1
mol h
⋅，故D错误；
x-
答案选D。

1．（2023·江苏·统考二模）实验小组利用如图所示装置制备氯酸钠。

下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A．用装置甲制备氯气B．用装置乙处理余氯
C．用装置丙除去氯化氢D．用装置戊检验氯气
【答案】A
【解析】A．装置甲中浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，但该反应需要在加热的条件下进行，故A错误；B．氯气能够和NaOH溶液反应，可以用装置乙处理多余的氯气，故B正确；
C．生成的氯气中混有HCl气体，可以用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体，故C正确；
D．氯气具有氧化性，能够和KI溶液反应生成I2，淀粉遇I2变蓝，可以用装置戊检验氯气，故D正确；
故选A。

2．（2023春·河北沧州·高三校考阶段练习）下列装置能达到实验目的的是
A ．装置甲：制备少量“84”消毒液
B ．装置乙：除去()3Fe OH 胶体中的3FeCl
C ．装置丙：电解饱和食盐水并检验气体产物
D ．装置丁：测定草酸溶液的浓度 【答案】D
【解析】A ．2MnO 和浓盐酸反应需要加热，A 项错误； B ．()3Fe OH 胶体粒子和3Fe +、Cl -都能透过滤纸，B 项错误；
C ．电解饱和食盐水时，阳极生成2Cl ，用淀粉KI 溶液检验，阴极生成2H ，用向下排空气法收集，C 项错误；
D ．酸性4KMnO 溶液有强氧化性，用酸式滴定管盛装，且酸性4KMnO 溶液呈紫色，可指示滴定终点，D 项正确； 答案选D 。

3．（2023·江苏盐城·统考三模）在指定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A ．()()()2NaCl aq Cl g s −−
−→−−−−→电解澄清石灰水
漂白粉 B ．()()()()()2H O 1
22CuO s Cu OH s Cu O s −−−→−−−→葡萄糖加热
C ．()()()2Cl
Al 232Fe O s Fe s FeCl s −−−→−−−→高温点燃
D ．()()()()
()()3
2Ca OH aq HNO 232Cu s NO g Ca NO aq →→
浓
A ．2Cl 中的p p σ-键电子云轮廓图：
B ．燃烧生成的HCl 气体与空气中的水蒸气结合呈雾状
C ．久置工业盐酸常显黄色，是因盐酸中溶解了氯气的缘故
D ．可通过原电池将2H 与2Cl 反应的化学能转化为电能 【答案】C
【解析】A ．p 电子云呈哑铃形，氯气是利用两个p 轨道上的电子形成共用电子对的，所以p−pσ 键电子云轮廓图为：
，故A 正确；
B ．HCl 极易溶于水，氢气在氯气中燃烧生成的氯化氢与空气中的水蒸气结合呈雾状，故B 正确；
C ．久置工业盐酸常显黄色，是因盐酸中有三价铁离子的缘故，故C 错误；
D ．氢气和氯气发生的反应是自发的氧化还原反应，可通过原电池将 H 2与 Cl 2反应的化学能转化为电能，故D 正确； 故选C 。

5．（2023·全国·高三专题练习）海水综合利用的工艺流程如图所示(粗盐中的可溶性杂质有MgCl 2、CaCl 2、Na 2SO 4)，下列说法不正确．．．
的是
A ．过程①加入的药品顺序为Na 2CO 3溶液→BaCl 2溶液→NaOH 溶液→过滤后加盐酸
B ．过程②中所加的试剂是盐酸
C ．过程④的离子方程式：SO 2+Br 2+2H 2O=SO 24-
+2Br -+4H + D ．在过程③或⑤反应中每氧化0.2molBr -需消耗标况下2.24LCl 2
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
【答案】B
【解析】A ．实验室利用浓盐酸和2MnO 制备2Cl 时需要加热，A 不符合题意； B ．2Cl 的密度比空气的大，应选用向上排空气法收集2Cl ，B 符合题意；
C ．石灰水中()2Ca OH 的浓度较小，应利用石灰乳与2Cl 反应制备漂白粉，C 不符合题意；
D ．2Cl 在饱和NaCl 溶液中的溶解度很小，应用NaOH 溶液吸收尾气，D 不符合题意。

故选B 。

7．（2023·广东·高三专题练习）将分液漏斗中的浓盐酸滴入具支试管中生成Cl 2，将Cl 2通入后续的玻璃弯管中，进行如下图探究实验。

下列说法正确的是
A ．固体X 为MnO 2
B ．a 处花瓣褪色，说明Cl 2具有漂白性
C ．加热b 处，可见白烟，Na 与Cl 2反应是吸热反应
D ．d 处玻璃管膨大处起防止液体冲出的作用 【答案】D
【解析】A ．浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气需要加热，A 错误；
B ．a 处花瓣褪色，鲜花花瓣中有水分，不能说明Cl 2具有漂白性，B 错误；
C ．加热b 处，可见白烟，Na 与Cl 2反应是放热反应，C 错误；
D ．d 处玻璃管膨大处起缓冲，防止液体冲出的作用，D 正确； 故选D 。

8．（2023·北京西城·高三北京师大附中校考阶段练习）以下关于2Cl 的制备、干燥、收集、吸收(如下图所示)的说法正确的是
A ．生成氯气的同时，2MnO 可能转化为4MnO
B ．a 中加入饱和食盐水，b 中加入浓硫酸
C ．用NaOH 溶液吸收2Cl 时，2Cl 体现氧化性，NaOH 体现还原性
D ．每消耗8.7克2MnO ，生成氯气224L ．
【答案】B
【解析】A ．生成氯气的同时，是2MnO 将盐酸中的氯元素由-1价氧化为0价，2MnO 为氧化剂，本身被还
A．制取氯气B．制取氯水
C．提高HClO浓度D．分离HClO
【答案】C
【解析】A．浓盐酸与MnO2加热条件制取Cl2，该装置中少了酒精灯，A项不能达到实验目的；
B．制取的Cl2含有HCl，需要用饱和氯化钠洗气装置长进短处，该装置达到无法除杂的目的，B项不能达到实验目的；
C．氯气溶于水存在平衡Cl2+H2O HCl+HClO，加入CaCO3消耗HCl使平衡正向HClO浓度增大，C项能达到
实验目的；
D ．最终得到浓的HClO 中含有CaCO 3固体，需要进行过滤除去，该装置错误，D 项不能达到实验目的； 故选C 。

2．（2023·山东青岛·统考二模）用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。

2Cl 可以与含水碳酸钠反应得到2Cl O 气体和3NaHCO 。

下列说法错误的是
A ．装置甲中每生成16.8g 碳酸氢钠同时生成标准状况下22.24LCl O
B ．装置乙中盛装的是浓硫酸
C ．将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开2K 关闭1K
D ．装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性 【答案】B
【解析】A ．装置甲中发生氧化还原反应：2Cl 2+2Na 2CO 3+H 2O=Cl 2O+2NaHCO 3+2NaCl ，每生成16.8g(0.2mol)碳酸氢钠则生成0.1molCl 2O ，标准状况下的体积为2.24L ，A 项正确；
B ．装置乙的作用是吸收多余的Cl 2，防止干扰后续氧化性的验证，浓硫酸不能除去多余Cl 2，故装置乙中盛装的不是浓硫酸，B 项错误；
C ．打开 K 2 关闭 K 1，则利用压强能将装置丙中液体压入装置丁，C 项正确；
D ．装置丁中溶液酸性显著则说明发生了HClO+HCOOH=HCl+CO 2↑+H 2O ，可证明次氯酸的氧化性，D 项正确。

答案选B 。

3．（2023·辽宁·校联考模拟预测）高铁酸钾可以用于饮用水处理。

工业上制备24K FeO 的一种方法是向KOH 溶液中通入氯气，然后再加入()33Fe NO 溶液： ①232Cl KOH KCl KClO KClO H O +→+++；
②()324323Fe NO KClO KOH K FeO KNO KCl H O ++→+++。

(方程式均未配平) 下列说法正确的是
A ．氯气与热的石灰乳反应制得的漂白粉或漂粉精可以用于游泳池等场所的消毒
B ．若反应①中()()3n ClO :n ClO 3:1--
=，则该反应还原产物与氧化产物的物质的量之比为1:2
C ．用上述方法得到242molK FeO 时最多消耗23molCl
D ．处理饮用水时，加入高铁酸钾效果相当于加入氯气和铝盐两种物质 【答案】D
【解析】A ．氯气与热的石灰乳反应生成Ca(ClO 3)2、CaCl 2，制备漂白粉不能用热的石灰乳和氯气反应，故A 错误；
B ．若反应①中()()3n ClO :n ClO 3:1--
=，根据得失电子守恒，反应方程式为
2326Cl 12KOH 8KCl 3KClO KClO 6H O +=+++，则该反应还原产物与氧化产物的物质的量之比为2:1，故B
错误；
C ．若反应①中不生成KClO 3，得到242molK FeO 转移6mol 电子，根据得失电子守恒，消耗23molCl ，由于反应①中生成KClO 3，所以消耗氯气的物质的量最少为3mol ，故C 错误；
D ．24K FeO 具有强氧化性，能杀菌消毒，同时还原产物Fe 3+发生水解生成氢氧化铁胶体，能吸附悬浮杂质，所以处理饮用水时，加入高铁酸钾效果相当于加入氯气和铝盐两种物质，故D 正确； 选D 。

4．（2023·山东东营·东营市第一中学校考二模）白色粉末氯化亚铜()CuCl 微溶于水。

热解22CuCl 2H O ⋅并进行相关物质转化，图示如下。

下列说法不正确．．．
的是(已知：酸性条件下Cu +不稳定)
【答案】D
【解析】A ．氯化铜水解呈酸性，盐酸可抑制2Cu +水解，需要在氯化氢气流中加热，所以X 是HCl ，故A 正确；
B ．氯气有毒，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠，途径1中产生的2Cl 可回收利用，也可用NaOH
A．将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2
B．三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
C．冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应
D．锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
【答案】C
【解析】A．MnO2和浓盐酸反应制备Cl2需加热，故A错误；
B．漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，应由Cl2和Ca(OH)2制备，故B错误；
C．该反应放热，为避免次氯酸钙受热分解，需用冰水浴降低温度，故C正确；
D．饱和碳酸氢钠溶液会吸收Cl2，且有二氧化碳产生，应用饱和氯化钠溶液吸收Cl2中的HCl，故D错误；故答案选C。

6．（2022秋·广东广州·高三华南师大附中校考阶段练习）氯气是一种重要的化工原料，在生产生活中有着重要的应用。

(1)某研究小组探究氯气和氯水的漂白性，用浓盐酸与MnO2反应制备氯气，其化学反应方程式为。

生成的氯气通入如图装置，所需装置的接口连接顺序为(填字母序号)。

回答下列问题：
③加入少量浓盐酸有利于[Co(NH3)6]Cl3析出。

(4)按图组装好装置→_______(填序号，下同)→打开磁力搅拌器→控制温度在10ⅰ以下→_______→_______→加热至60ⅰ左右，恒温20min→在冰水中冷却所得混合物，即有晶体析出(粗产品)。

①缓慢加入H2O2溶液
②滴加稍过量的浓氨水
③向三颈烧瓶中加入活性炭、CoCl2、NH4Cl和适量水
(5)氧化阶段发生反应的离子方程式为。

(6)粗产品可用重结晶法提纯：向粗产品中加入80ⅰ左右的热水，充分搅拌后，，冷却后向滤液中加入少量，边加边搅拌，充分静置后过滤，用无水乙醇洗涤晶体2~3次，低温干燥，得纯产品[Co(NH3)6]Cl3。

【答案】(1)饱和食盐水或饱和氯化钠溶液
(2)吸收多余Cl2，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入收集器中，导致CoCl2潮解
(3)硬质玻璃管中充满黄绿色气体(或收集器中出现黄绿色气体)
(4)③②①
(5)2[Co(NH3)6]2++H2O2+2NH4+=2[Co(NH3)6]3++2NH3•H2O或2[Co(NH3)6]2++H2O2+2NH4+=2[Co(NH3)6]3++2H2O+2NH3
(6) 趁热过滤浓盐酸
【解析】M装置MnO2和浓盐酸共热制备氯气，气体通过试剂X（饱和食盐水）除HCl气体，通过试剂Y（浓硫酸）除水，装置N中Co和氯气反应生成CoCl2，在收集器收集到CoCl2，试剂Z为碱石灰，吸收多余Cl2，防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入收集器中，导致CoCl2潮解。

（1）制得的氯气中含有HCl气体，通过试剂X可除去HCl气体，则X为饱和食盐水或饱和氯化钠溶液；（2）试剂Z应为碱石灰，其作用是吸收多余Cl2，防止污染空气，同时可防止空气中的水蒸气进入收集器中，导致CoCl2潮解；
（3）为了获得更纯净的CoCl2，需先将体系空气排尽，当硬质玻璃管中充满黄绿色气体或收集器中出现黄绿色气体时，开始点燃N处酒精喷灯；
（4）按图组装好装置，③向三颈烧瓶中加入活性炭、CoCl2、NH4Cl和适量水，由于Co2+不易被氧化，因此
22 3
--
2
I2S O，
NaClO的物质的量浓度为。