微专题•大素养7应用广泛的氯的含氧化合物\n【知识基础】1．氯的常见氧化物及性质(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：HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O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(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。\n2．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\n3．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：是一种高效氧化性漂白剂。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。\n【素养专练】1．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。已知：Cl2O的熔点为－116℃，沸点为3.8℃；Cl2的沸点为－34.6℃；HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O。\n下列说法中不正确的是()A．装置②③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Cl2OD．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答案：C解析：制取Cl2O需要干燥纯净的氯气，所以②③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；⑤是收集Cl2O的装置，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。\n2．ClO2和NaClO2均具有漂白性，工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是()A．步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥B．吸收器中生成NaClO2的离子方程式：===＋O2↑＋2H＋C．工业上可将ClO2制成NaClO2固体，便于贮存和运输D．通入空气的目的是驱赶出ClO2，使其被吸收器充分吸收B\n解析：冷却结晶得到的固体需过滤，洗涤固体表面吸附的离子、干燥，A项正确；反应在碱性条件下发生，正确的离子方程式为===＋O2↑＋2H2O，B项错误；通入空气可以使ClO2与溶液充分接触，D项正确。\n3．亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下：下列说法错误的是()A．反应①阶段，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1B．若反应①通过原电池来实现，则ClO2是正极产物C．反应②中的H2O2可用NaClO4代替D．反应②条件下，ClO2的氧化性大于H2O2C\n解析：由题给流程图可知，NaClO3反应后生成ClO2，SO2反应后生成NaHSO4，根据得失电子守恒可知，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1，A项正确；反应①中ClO2为还原产物，原电池的正极发生还原反应，B项正确；反应②中的H2O2是还原剂，ClO2被还原为NaClO2，而NaClO4中Cl是最高价态，无还原性，则反应②中的H2O2不能用NaClO4代替，C项错误；反应②中ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，故反应②条件下，ClO2的氧化性大于H2O2，D项正确。\n4．世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。已知：NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑，2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。有关物质的熔、沸点如下表：ClO2的生产流程示意图如下：该工艺中，需要补充的物质X为________(填化学式，下同)，能参与循环的物质是__________。从ClO2发生器中分离出ClO2，可采用的方法是_______________________________________________。物质熔点/℃沸点/℃ClO2－5911Cl2－107－34.6Cl2Cl2、NaCl将生成的气体冷水浴降温，使ClO2液化分离出来\n解析：根据工艺流程可知，电解食盐水得到的是氯酸钠和氢气，而合成氯化氢需要氯气、氢气，所以需要补充的物质X是氯气；氯酸钠与氯化氢反应生成氯化钠、氯气及二氧化氯，且氯化钠、氯气又可参与反应，所以参与循环的物质是氯化钠、氯气；二氧化氯的熔、沸点较低，所以将生成的气体冷凝，使二氧化氯转化为液体分离出来。\n5．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＋2H2O2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2OClO2熔点－59℃、沸点11℃；H2O2沸点150℃\n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＋。作安全瓶，防止倒吸防止ClO2挥发，防止双氧水分解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＋2Cl－＋4H＋===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O\n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，可以防止挥发。同时防止H2O2的分解。(2)空气流速过快，会带出ClO2气体，使其与H2O2反应不充分；空气流速过慢，ClO2的浓度过高，由题给信息“浓度过高易分解”。(3)Cl－在酸性条件下被氧化为Cl2(归中反应)。\n(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________。(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是________。A．为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤B．先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀C．洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀D．抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头降低体系压强，减少双氧水分解H2OC解析：(4)由题信息“H2O2沸点150℃”，馏出物为H2O。
