【文档说明】(新高考)高考化学一轮复习课时练习第4章热点强化练5含氯化合物的制备和性质探究(含解析).doc,共(11)页,318.000 KB,由MTyang资料小铺上传
转载请保留链接:https://www.ichengzhen.cn/view-100600.html
以下为本文档部分文字说明:
热点强化练5含氯化合物的制备和性质探究1.(2020·重庆市模拟)ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示,下列说法错误的是()A.通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中B.吸收器中生成NaClO2的
离子方程式为2ClO2+H2O2===2ClO-2+2H++O2↑C.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥D.工业上将ClO2气体制成NaClO2固体,其主要目的是便于贮存和运输答案B解析在ClO2发生器中产生ClO2气体,通入空气,可以将其吹入吸收塔中进
行吸收,选项A正确;吸收塔中加入了浓氢氧化钠溶液,为碱性环境不会生成H+,选项B错误;冷却结晶得到NaClO2固体后,应该经过过滤、洗涤、干燥得到产品,选项C正确;气体的贮存和运输都远比固体困难,所以将ClO2气体制成NaClO2固体的主要目的是便于贮存和运输,选项D正确。2
.四氯化钛(TiCl4)极易水解,遇空气中的水蒸气即产生“白烟”,常用作烟幕弹。其熔点为-25℃,沸点为136.4℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略),用Cl2与炭粉、TiO2制备TiC
l4。下列说法不正确的是()A.②中应盛装浓硫酸B.冷凝管有冷凝、回流和导气的作用C.③中的反应中,TiO2是氧化剂,炭粉是还原剂D.该设计存在不足,如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置答案C解析已知四氯化钛极易水解,遇空气中的水蒸气
即产生“白烟”,而制得的氯气中混有水蒸气,所以②中应盛装浓硫酸,故A正确;TiCl4的熔、沸点较低,制得的TiCl4应经过冷凝处理,则该装置中冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用,故B正确;因四氯化钛极易水解,所以应在装置④和⑤之间增加一个防止水蒸气进入④的装
置,故D正确。3.(2020·陕西西安高三月考)ClO2是一种广谱消毒剂,可杀死新冠病毒。以氯化钠溶液为原料制取ClO2的流程如下图所示:其中特定条件下,电解NaCl溶液可得到NaClO3,下列说法不正确的是()A.ClO2可消毒是由于其具有强氧化性B.该法中仅Cl2可循环利用C
.ClO2发生器中的化学方程式为2NaClO3+4HCl===2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2OD.电解池阴极产生的气体与补充的气体X物质的量之比为6∶5时,理论上原子利用率可达100%答案B解析ClO2可消毒是由于其具有强氧化性,故
A正确;该工艺中循环利用的物质有Cl2和NaCl,故B错误;ClO2发生器中的化学方程式为2NaClO3+4HCl===2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,故C正确;电解池阴极产生的气体是氢气,要合成HCl
应补充的气体为氯气,如果电解生成的氢气为6mol,根据得失电子守恒可得:6molH2~2molNaClO3,结合上述方程式知在ClO2发生器中生成1molCl2,故只需补充5molCl2,当电解质阴极产生的气体与补充的气体X物质的量之比为6∶5时,理论上原子利用率可达100
%,故D正确。4.(2020·山东章丘四中高三月考)某学习小组在实验室通过6NaClO3+CH3OH+3H2SO4===6ClO2↑+5H2O+3Na2SO4+CO2↑制备ClO2,并将其转化为便于运输和储存的NaClO2固体
,实验装置如图所示。(已知ClO2沸点为10℃,浓度较高时易发生爆炸)下列说法正确的是()A.试剂X是甲醇B.B中开始反应后立即停止通二氧化碳C.此实验可以不用冰水浴D.C中发生的反应方程式为:2ClO2+2NaOH+H2O2
===2NaClO2+2H2O+O2答案D解析根据装置图和方程式6NaClO3+CH3OH+3H2SO4===6ClO2↑+5H2O+3Na2SO4+CO2↑可知X是硫酸,A项错误;ClO2浓度较高时易发生爆炸,所以反应中不能停止通二氧化碳,B项错误
;ClO2沸点为10℃,冰水浴可以使其液化,使反应更加充分,C项错误;C中反应将ClO2转化为NaClO2,反应方程式为:2ClO2+2NaOH+H2O2===2NaClO2+2H2O+O2,D项正确。5.(2020·天津南开高三模拟)以NaClO为
有效成分的“84”消毒液在抗击新冠疫情的消毒杀菌工作中起到了重要作用。某研究小组设计下列实验探究NaClO的性质。(已知电离常数:H2CO3:K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11;HClO:Ka=2.9×10-8)实验装置试剂(少量)预测可能的现象①酚酞无色
溶液最终呈红色②CO2无明显现象③淀粉-KI溶液+稀硫酸无色溶液立即变蓝④FeCl3溶液溶液略呈浅绿色结合上述实验探究,预测的现象以及解释均正确的是()A.实验①:NaClO溶液呈碱性ClO-+H2OHClO+
OH-B.实验②:NaClO可用于制得HClOClO-+CO2+H2O===2HClO+CO2-3C.实验③:NaClO具有氧化性ClO-+2I-+2H+===Cl-+I2+H2OD.实验④:NaClO具有还
原性ClO-+4Fe3++2H2O===ClO-3+4Fe2++4H+答案C解析虽然次氯酸根水解使溶液显碱性,但次氯酸根具有强氧化性,指示剂变色后会被漂白,所以溶液最终无色,预测现象错误,故A错误;根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HClO>HCO-3,所以二氧化碳
与次氯酸钠溶液反应时无法生成碳酸根,故B错误;次氯酸根在酸性环境下可将碘离子氧化成碘单质,根据得失电子守恒和元素守恒可得离子方程式为ClO-+2I-+2H+===Cl-+I2+H2O,淀粉遇碘变蓝,所以可以观察到无色溶液立即变蓝,故C正确;
Fe3+的氧化性不足以将ClO-氧化,不会生成Fe2+,所以溶液不会是浅绿色,故D错误。6.(2020·课标全国Ⅲ,26)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(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M
nO2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.Na2SB.NaClC.Ca(OH)2D.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KC
lO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。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)由装置
图可知,盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶;浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制取氯气,制取的氯气中会混有杂质氯化氢和水蒸气,a中的试剂是饱和食盐水,可以除去杂质氯化氢。(2)b中采用的加热方式是水浴加热。c中氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子
方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O;因为氯气与热的氢氧化钠溶液反应会生成氯酸钠,为防止生成氯酸钠,该反应需在冰水浴冷却的条件下进行。(3)氯气有毒,能污染空气,反应完剩余的氯气要进行尾气吸收,d的作用是吸收尾气(Cl2),因为Cl2
与Na2S发生反应Cl2+Na2S===2NaCl+S↓,故可用Na2S溶液吸收Cl2,A项正确;氯气与氯化钠不反应,不能用氯化钠溶液吸收,B项错误;因Cl2与Ca(OH)2发生反应2Cl2+2Ca(
OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故可用Ca(OH)2溶液吸收Cl2,C项正确;氯气与H2SO4不反应,不能用H2SO4吸收,D项错误。(4)冷却结晶后要进行过滤,使晶体和液体分离,过滤得到的晶体要用少量冷水洗涤,防止氯
酸钾溶解损失,洗涤后干燥就得到氯酸钾晶体。(5)2号试管溶液变棕色说明发生了氧化还原反应,碘离子被氧化成单质碘,单质碘易溶于四氯化碳,碘的四氯化碳溶液呈紫色。同一还原剂(KI)和不同氧化剂作用,氯酸钾不与KI反应,次氯酸钠能与KI反应,说明氧化性
氯酸钾小于次氯酸钠。7.(2020·山东潍坊高三二模)亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂,其沸点为-5.5℃,易水解。已知:AgNO2微溶于水,能溶于硝酸,AgNO2+HNO3===AgNO3+HNO2,某学习小组在实验室用C
l2和NO制备ClNO并测定其纯度,相关实验装置如图所示。(1)制备Cl2的发生装置可以选用________(填字母代号)装置,发生反应的离子方程式为________________________________________________
________。(2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择合适的装置,其连接顺序为a→________________(按气流方向,用小写字母表示)。(3)实验室可用图示装置制备亚硝酰氯:①实验室也可用B装置制备NO,X装置的优点为_____
___________________________________________________________________________________________________________________________________。②检
验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开K3,通入一段时间气体,其目的是________________________________________________________________
____________________________________________________________,然后进行其他操作,当Z中有一定量液体生成时,停止实验。(4)已知:ClNO与H2O反应生成
HNO2和HCl。①设计实验证明HNO2是弱酸:___________________________________________________________________________________________
____________。(仅提供的试剂:1mol·L-1盐酸、1mol·L-1HNO2溶液、NaNO2溶液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸)。②通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取Z中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL样品溶于锥形瓶中
,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为20.00mL。滴定终点的现象是_______________________________________
__________________________________________________________________________________,亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为________。[已知:Ag2CrO4为砖红色固体;Ksp(AgCl)=1.56×10-10
,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12]答案(1)A(或B)MnO2+4H++2Cl-=====△Mn2++Cl2↑+2H2O(或2MnO-4+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O)(2)f→g→c→b→d→e→j→h(3)①随开随用,
随关随停②排干净三颈烧瓶中的空气(4)①用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,点在红色石蕊试纸中央,若试纸变蓝,说明HNO2是弱酸②滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内无变化1310cm%解析(1)可以用二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气,发生装置属于固液加热
型的,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-=====△Mn2++Cl2↑+2H2O,或用KMnO4与浓盐酸常温下制备Cl2,发生装置属于固液不加热型,反应的离子方程式为2MnO-
4+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)制得的氯气中会混有水蒸气和氯化氢,用饱和食盐水除氯化氢,浓硫酸吸收水分,用向上排空气法收集氯气,最后进行尾气处理,故其连接顺序为f→g→c→b→d→e→j→h。(3)①实验室也可用B装置制备
NO,X装置的优点为随开随用,随关随停。②检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开K3,通入一段时间气体,其目的是把三颈烧瓶中的空气排尽,防止NO被空气中的氧气氧化;(4)①要证明HNO2是弱酸可证明HNO2中存在电离平衡或证明NaNO2能发生水解,根据题目提供的试剂
,可证明NaNO2溶液呈碱性。②以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,滴定终点的现象是:滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内无变化;取Z中所得液体mg溶于水,配制成25
0mL溶液;取出25.00mL中满足:n(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+)=c×0.02L=0.02cmol,则250mL溶液中n(ClNO)=0.2cmol,m(ClNO)=n×M=0.2cmol×65.5g/mol=13.1cg,亚硝酰氯(ClNO)的质
量分数为(13.1cg÷mg)×100%=1310cm%。8.(2021·1月湖北学业水平选择考适应性测试,16)无水FeCl3是常用的芳香烃取代反应的催化剂,它具有易水解、易升华的性质。铁粉与氯气反应制备无水FeCl3的实验装置如下图
所示:E和G用来收集产物。回答下列问题:(1)通入氯气后,A中观察到有酸雾产生,C中P2O5的作用是____________________________________________________
________。(2)在E、G处收集产物是利用了FeCl3________的性质。(3)实验过程中若F处出现堵塞,则在B处可观察到的现象是___________________________________________________________。可通过_
_______(填简单操作),使实验能继续进行。(4)Ⅰ中反应的离子方程式为___________________________________。(5)某同学用5.60g干燥铁粉制得无水FeCl3样品13.
00g,该次实验的产率是________。(6)实验室中还常用SOCl2与FeCl3·6H2O晶体共热制备无水FeCl3,其化学反应方程式为____________________________________
_________________________________________________________________________________。检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl2的试剂是________。答案(1)吸收酸雾(2)易升华(3)有气泡冒出适当
加热F处(4)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O(5)80.00%(6)6SOCl2+FeCl3·6H2O=====△12HCl+6SO2+FeCl3铁氰化钾解析(1)浓H2SO4吸收水蒸气放热产生的酸雾中含有水蒸气,会使FeCl3
水解,因此用P2O5吸收酸雾,除去水蒸气。(2)在D处2Fe+3Cl2=====△2FeCl3,由于FeCl3易升华,在E、G处凝华得到FeCl3固体。(3)若F处出现堵塞,气压增大,通入的Cl2会进入B
,B处可观察到有气泡逸出。为了使实验继续进行,可利用FeCl3易升华的性质,在F处加热使FeCl3升华进入G中被收集。(4)Ⅰ处NaOH溶液吸收Cl2,防止污染环境,发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO
-+H2O。(5)根据2Fe+3Cl2=====△2FeCl3可求5.60g干燥铁粉完全转化为FeCl3,可得FeCl3:5.60g56g·mol-1×162.5g·mol-1=16.25g,则产率为13.00g16.
25g×100%=80.00%。(6)SOCl2可与H2O反应生成HCl和SO2,HCl可抑制FeCl3水解,其化学方程式为:6SOCl2+FeCl3·6H2O=====△12HCl+6SO2+FeCl3;检验水合氯化铁中是否存在FeCl2的方法是:取水合
氯化铁少许置于试管,加适量水溶解,然后向试管中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若生成蓝色沉淀,说明存在FeCl2,若不产生蓝色沉淀,说明不存在FeCl2。9.(2021·1月重庆市学业水平选择考适应性测试,16)四氯化锡(Sn
Cl4),常温下为无色液体,易水解。某研究小组利用氯气与硫渣反应制备四氯化锡,其过程如图所示(夹持、加热及控温装置略)。硫渣的化学组成物质SnCu2SPbAsSb其他杂质质量分数/%64.4325.827.341.230.370.81氯气与硫渣反应相关产物的熔沸点物质性质SnCl4Cu
ClPbCl2AsCl3SbCl3S熔点/℃-33426501-1873112沸点/℃1141490951130221444请回答以下问题:(1)A装置中,盛浓盐酸装置中a管的作用是______________________
____________________________________________________________,b瓶中的试剂是________。(2)氮气保护下,向B装置的三颈瓶中加入适量SnCl4浸没硫渣,通入氯气发生反应。①生成SnCl4的化学反应方程式为_____
_________________________________________________________________________________________。②其中冷凝水的入口是______
__,e中试剂使用碱石灰而不用无水氯化钙的原因是_____________________________________________________。③实验中所得固体渣经过处理,可回收的主要金属有_____
___和________。(3)得到的粗产品经C装置提纯,应控制温度为________℃。(4)SnCl4产品中含有少量AsCl3杂质。取10.00g产品溶于水中,用0.02000mol/L的KMnO4标准溶液滴定,终点时消耗KMnO4标准溶液6.00mL。测定过
程中发生的相关反应有AsCl3+3H2O===H3AsO3+3HCl和5H3AsO3+2KMnO4+6HCl===5H3AsO4+2MnCl2+2KCl+3H2O。该滴定实验的指示剂是________,产品中SnCl4的
质量分数为________%(保留小数点后一位)。答案(1)平衡压强,使浓盐酸顺利流下浓硫酸(2)①Sn+2Cl2===SnCl4②c除防止空气中的水蒸气进入烧瓶中,还吸收未反应的Cl2防止污染大气③CuPb(3)114(4)KMnO4溶液99.5%解析(
1)a管为滴液漏斗中的连通管,使漏斗与烧瓶连通,使两者压强相等,便于漏斗中液体流下。Cl2中含有HCl和水蒸气,饱和食盐水除HCl,b瓶中盛有浓硫酸除水,因为SnCl4易水解。(2)①硫渣中主要成分为Sn,Sn与Cl
2反应生成SnCl4。②冷凝管中冷凝水流向均为下进上出。碱石灰除防止空气中的水蒸气进入烧瓶中引起SnCl4水解外,还吸收未反应的Cl2防止污染大气。③由硫渣的化学组成可知可回收的主要金属为Cu和Pb。(3)蒸馏提纯,使
SnCl4变成蒸气,而杂质保留在溶液中,由SnCl4沸点可知,控制温度114℃。(4)该反应不需要另加指示剂,KMnO4溶液自身作指示剂。AsCl3~H3AsO3~25KMnO4,n(AsCl3)=52n(KMnO4)=3×
10-4mol,w(SnCl4)=10.00g-3×10-4mol×181.5mol/L10.00g×100%=99.5%。