《2023年高考化学热点专项导航与精练(新高考专用)》专项13 含氯消毒剂(原卷版)
第二篇 元素及其化合物
专项 13 含氯消毒剂
含氯消毒液是生活中常用的消毒液。在防控新型冠状病毒期间,含氯消毒剂功不可没, 这是一类高效
低毒的杀菌剂,消毒效果好且抗菌谱广。常见含氯消毒剂如下:
1.“84”消毒液。以次氯酸钠为主的高效消毒剂,主要成分为次氯酸钠,为无色或淡黄色的液体,有效
氯含量通常为 5.5%~6.5%。“84”消毒液一般通过氯气与氢氧化钠反应得到。
2.漂白粉。主要成分为氯化钙和次氯酸钙的混合物,有效成分为次氯酸钙,有效氯含量为 30%~38%。
漂白粉是由氯气与氢氧化钙悬浊液反应而制得,露置于空气中会失效。
3.一氧化二氯。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。棕黄色气体,有刺激性
气味。可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取:2Na2CO3+H2O+2Cl2===2NaCl+2NaHCO3+Cl2O。
4.二氧化氯。是一种黄绿色到橙黄色的气体,极易溶于水。制取方法为 Cl2+2NaClO2===2ClO2+
2NaCl 或5NaClO2+4HCl===4ClO2↑+5NaCl+2H2O。
5.NaClO2(亚氯酸钠)。呈碱性,是一种强氧化剂,遇酸放出 ClO2气体,是一种高效氧化性漂白剂。
1.(2020•新课标Ⅲ卷)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下
图装置(部分装置省略)制备 KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放 MnO2粉末的仪器名称是________,a中的试剂为________。
(2)b 中采用的加热方式是_________,c中化学反应的离子方程式是________________,采用冰水浴冷
却的目的是____________。
(3)d 的作用是________,可选用试剂________(填标号)。
A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反应结束后,取出 b中试管,经冷却结晶,________,__________,干燥,得到 KClO3晶体。
(5)取少量 KClO3和NaClO 溶液分别置于 1号和 2号试管中,滴加中性 KI 溶液。1号试管溶液颜色不变。
2号试管溶液变为棕色,加入 CCl4振荡,静置后 CCl4层显____色。可知该条件下 KClO3的氧化能力
____NaClO(填“大于”或“小于")。
【答案】(1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)水浴加热 Cl2+2OH−=ClO−+Cl−+H2O 避免生成 NaClO3
(3)吸收尾气(Cl2) AC
(4)过滤 少量(冷)水洗涤 (5)紫 小于
【解析】(1)根据盛放 MnO2粉末的仪器结构可知该仪器为圆底烧瓶;a中盛放饱和食盐水除去氯气中
混有的 HCl 气体;(2)根据装置图可知盛有 KOH 溶液的试管放在盛有水的大烧杯中加热,该加热方式为水
浴加热;c中氯气在 NaOH 溶液中发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠,结合元素守恒可得离子方程式为
Cl2+2OHˉ=ClOˉ+Clˉ+H2O;根据氯气与 KOH 溶液的反应可知,加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯
酸盐,所以冰水浴的目的是避免生成 NaClO3;(3)氯气有毒,所以d装置的作用是吸收尾气(Cl2);A项,
Na2S可以将氯气还原成氯离子,可以吸收氯气,故A可选;B项,氯气在 NaCl 溶液中溶解度很小,无法
吸收氯气,故B不可选;C项,氯气可以 Ca(OH)2或浊液反应生成氯化钙和次氯酸钙,故C可选;D项,
氯气与硫酸不反应,且硫酸溶液中存在大量氢离子会降低氯气的溶解度,故D不可选;故选AC;(4)b 中
试管为 KClO3和KCl 的混合溶液,KClO3的溶解度受温度影响更大,所以将试管 b中混合溶液冷却结晶、
过滤、少量(冷)水洗涤、干燥,得到 KClO3晶体;(5)1 号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,说明
1号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化,2号试管中次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质,即该条件下 KClO3的氧
化能力小于 NaClO;碘单质更易溶于 CCl4,所以加入 CCl4振荡,静置后 CCl4层显紫色。
2. (2017·浙江卷节选)ClO2是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制成 NaClO2固体,
以便运输和贮存。过氧化氢法制备 NaClO2固体的实验装置如图 1所示。
已知:2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O
ClO2熔点-59 ℃、沸点 11 ℃;H2O2沸点 150 ℃
请回答:
(1)仪器 A的作用是_______________________________________________;
冰水浴冷却的目的是____________________________________(写两种)。
(2)空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因_____________________________。
(3)Cl-存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸,ClO2的生成速率大大提高,
并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成,将其补充完整:
①________________________________________________(用离子方程式表示);
②H2O2+Cl2===2Cl-+O2+2H+。
(4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图 2所示装置将少量 30% H2O2溶液浓缩至 40%,B处应增加一个
设备。该设备的作用是_______________________,馏出物是________。
【答案】(1)作安全瓶,防止倒吸 防止ClO2挥发,防止双氧水分解
(2)空气流速过快反应不充分;空气流速过慢,ClO2浓度过高易发生分解
(3)2ClO+2Cl-+4H+===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
(4)降低体系压强,减少双氧水分解 H2O
【解析】(1)A 瓶的特点是“短进长出”的空集气瓶,作安全瓶,防止倒吸。ClO2沸点 11 ℃,用冰水浴,
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