核心素养提升8 氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐

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解析 制取Cl2O需要干燥纯净的氯气,所以②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和 浓硫酸,A项正确;高浓度的Cl2O易爆炸,所以通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀 释减小爆炸危险,B项正确;装置⑤是收集Cl2O,所以温度低于3.8 ℃,此时氯气是气体,逸 出的气体主要是空气和剩余的Cl2,C项错误;Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸,装 置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸,D项正确。 答案 C
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(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方 程式为____________________________________________________________。 在ClO2释放实验中,打开E的活塞, D中发生反应,则装置F的作用是_______________________________________。
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[题型专练]
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1.(2018·山东济宁教学质量检测,12)Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种 强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生 燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。
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已知:Cl2O的熔点为－116 ℃,沸点为3.8 ℃;Cl2的沸点为－34.6 ℃;HgO＋2Cl2 ===HgCl2＋Cl2O。 下列说法中不正确的是( ) A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减小爆炸危险 C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
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3.氯的含氧酸盐 (1)NaClO2(亚氯酸钠) 性质:黄绿色液体,呈碱性,是一种强氧化剂,遇酸放出ClO2气体。 用途:是一种高效氧化剂漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处 理、杀菌灭藻和鱼药制造。 (2)氯酸钾(KClO3) 性质:是一种白色晶体,有毒,在冷水中溶解度较小,易溶于热水。是强氧化剂。 用途:可用作制造炸药,也可用来制造火柴、烟火。
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3.(2016·新课标全国Ⅰ,28)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:
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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 _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (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________。
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2.(重庆高考)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴 趣小组通过如图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
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(1)仪器D的名称是________。安装F中导管时,应选用图2中的________。 (2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O, 为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜________(填“快”或“慢”)。 (3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变, 则装置C的作用是_______________________________________。
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(2)二氧化氯 物理性质:是一种黄绿色到橙黄色的气体,极易溶于水。 制取: Cl2＋2NaClO2===2ClO2↑＋2NaCl 或:5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O 用途:是一种广谱、高效的灭菌剂。 (3)Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7分别为HClO2、HClO3、HClO4的酸酐。
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2.氯的含氧酸 (1)氯的含氧酸的种类 氯的含氧酸有:HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。 (2)氯的含氧酸的性质 酸性:HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO 氧化性:HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4
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解析 (1)仪器 D 为锥形瓶。根据实验分析，F 装置中发生气体与 KI 反应，所以应“长进 短出”，选择装置 b。(2)若盐酸滴加速度过快，则生成 ClO2 的速度快，稳定剂无法充分吸 收，所以滴加盐酸速度要慢。(3)F 中的颜色不变，说明没有氯气进入 F 中与 KI 反应，装 置 C 的作用是吸收氯气。(4)酸性条件下 ClO－2 发生歧化反应，生成 Cl－和 ClO2，歧化反应 逆向配平。“ClO2 释放实验”说明 D 中发生反应生成 ClO2，因此 F 中淀粉和 KI 溶液是验 证是否有 ClO2 生成，若有 ClO2 生成，ClO2 会氧化 I－生成 I2，使 F 中的淀粉溶液变蓝色。 答案 (1)锥形瓶 b (2)慢 (3)吸收 Cl2 (4)4H＋＋5ClO－ 2 ===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O 验证是否有 ClO2 生成
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素养说明:氯的氧化物、含氧酸及含氧酸盐是近几年高考实验探究新宠,通过对含氯 化合物的性质探究,能培养学生变化观念的核心素养。
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1. 氯的常见氧化物的性质 (1)一氧化二氯 性质:是次氯酸的酸酐,溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸 外观与性状: 黄棕色气体,有刺激性气味。 制法:用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯: 2HgO＋2Cl2===Cl2O＋HgCl2·HgO 同样也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取: 2Na2CO3＋H2O＋2Cl2===2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O