《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

三、含氯消毒剂有效氯的计算
5. 有效氯是指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克$Cl_{2}$的氧化能力，试分别计算$NaClO$、$ClO_{2}$、$NaClO_{2}$的有效氯。
______________________________

答案： 5. NaClO：$\frac{7}{74.5}×35.5≈0.95$
ClO₂：$\frac{5}{67.5}×35.5≈2.63$
NaClO₂：$\frac{9}{90.5}×35.5≈1.57$

6. $ClO_{2}$和$Na_{2}FeO_{4}$在水处理过程中分别被还原为$Cl^{-}$和$Fe^{3+}$。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么$ClO_{2}$、$Na_{2}FeO_{4}$、$Cl_{2}$三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是____＞____＞____(填化学式)。

答案： 6. ClO₂ Cl₂ Na₂FeO₄

1. 实验室制Cl₂的一般方法
(1) 原理方程式：____________________。
(2) 实验装置图

① 发生装置所用仪器的名称为A：________、B：________。
② 装置C的作用是____________________。
③ 装置D的作用是____________________。
(3) 收集方法
① 向____排空气法(氯气密度大于空气)。
② 排________法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发出的氯化氢气体)。
(4) 尾气处理
实验装置图中烧杯F中盛放的液体是________，该液体的作用是____________________。

答案： 考点二
整合必备知识
1.
(1)$MnO_{2}+4HCl(浓)\xlongequal{\triangle}MnCl_{2}+Cl_{2}\uparrow +2H_{2}O$
(2)①分液漏斗 圆底烧瓶 ②除去$Cl_{2}$中少量的$HCl$气体 ③干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)
(3)①上 ②饱和食盐水
(4)$NaOH$溶液 吸收过量的氯气，防止污染环境

2. 实验室制Cl₂的其他方法
HCl(浓)$\xrightarrow[除MnO_{2}外,还有KMnO_{4}、KClO_{3}、K_{2}Cr_{2}O_{7}等]{强氧化剂}$Cl₂
完成下列有关反应的离子方程式：
(1) Ca(ClO)₂与浓盐酸：____________________。
(2) KClO₃与浓盐酸：____________________。
(3) KMnO₄与浓盐酸：____________________。

答案： 考点二
整合必备知识
2.
(1)$ClO^{-}+Cl^{-}+2H^{+}=Cl_{2}\uparrow +H_{2}O$
(2)$ClO_{3}^{-}+5Cl^{-}+6H^{+}=3Cl_{2}\uparrow +3H_{2}O$
(3)$2MnO_{4}^{-}+10Cl^{-}+16H^{+}=2Mn^{2+}+5Cl_{2}\uparrow +8H_{2}O$

一、实验室制Cl₂的操作及注意事项
1. 实验室用MnO₂和浓盐酸制Cl₂时，有如下操作：①连接好装置，检查气密性；②缓缓加热；③加入MnO₂粉末；④向分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中；⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收；⑥用向上排空气法收集氯气。顺序正确的是 （ ）
A. ①②③④⑥⑤
B. ③④②①⑥⑤
C. ①④③②⑥⑤
D. ①③④②⑥⑤

答案： 提升关键能力
1. D

2. (1) 如何用最简单的方法判断氯气已收集满?
______________________________
(2) 实验室常用排饱和食盐水法收集氯气，请解释用此方法收集氯气的原因。
______________________________

答案： 提升关键能力
2.
(1)观察集气瓶中气体颜色的变化，若集气瓶上部充满黄绿色气体，则证明$Cl_{2}$已收集满。
(2)饱和食盐水中$Cl^{-}$浓度较大，抑制了$Cl_{2}$与水的反应，$Cl_{2}$在饱和食盐水中的溶解度很小，因此可用排饱和食盐水法收集氯气，且用此法可除去实验过程中挥发产生的$HCl$气体。

二、实验室制Cl₂原理探究
3. 某兴趣小组用50 mL 12 mol·L⁻¹浓盐酸与足量MnO₂共热制取Cl₂，结果收集到的Cl₂远小于0.15 mol，经检查实验装置没有问题。
(1) 请帮助分析，制取的气体远小于理论值的可能原因：____________________
______________________________。
(2) 经检验可知，反应后容器中仍存在MnO₂和盐酸，该小组对不再产生Cl₂的原因进行以下实验探究。
[提出猜想]
猜想一：在此反应中，随H⁺浓度降低，______（填氧化剂化学式）氧化性减弱。
猜想二：在此反应中，随__________（填“Cl⁻”或“Mn²⁺”）浓度降低，还原剂还原性减弱。
猜想三：在此反应中，随Mn²⁺浓度升高，氧化剂氧化性减弱。
[设计实验、验证猜想]
向反应后的固液混合物中加入试剂，观察并记录有无氯气生成。
已知：Na⁺、SO₄²⁻对各物质的氧化性与还原性均无影响。限选试剂：浓H₂SO₄、NaCl固体、MnO₂固体、MnSO₄固体、蒸馏水。

[数据分析、得出结论] 猜想一、二、三均正确。

答案： 提升关键能力
3.
(1)浓盐酸具有挥发性，加热时大量$HCl$挥发；随反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸不再与$MnO_{2}$反应产生$Cl_{2}$
(2)$MnO_{2}$ $Cl^{-}$ $NaCl$ 加入$MnSO_{4}$固体和$NaCl$固体(或加入浓$H_{2}SO_{4}$和$MnSO_{4}$固体)