2022年高考化学一轮复习每日一练 第4章微题型32含氯化合物的制备与性质(ClO2 NOCl等)

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A．氯胺的水解产物为NH2OH(羟氨)和HCl
B．氯胺的电子式为
C．氯胺中氯的化合价为＋1
D．氯胺的消毒原理与漂白粉相似
2．(2020·黑龙江鹤岗一中高三开学考试)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和消毒剂，它在酸性条件下生成NaCl并放出ClO2，ClO2有类似Cl2的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备与性质。
Ⅰ.制备亚氯酸钠。关闭止水夹②，打开止水夹①，从进气口通入足量ClO2，充分反应。
(1)仪器a的名称为__________，仪器b的作用是________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置A中生成NaClO2的离子方程式为______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若从装置A反应后的溶液中获得NaClO2晶体，则主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶、________、________、干燥等。
Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质。停止通入ClO2气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹①，打开止水夹②，向A中滴入稀硫酸。
(4)开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快，请解释可能的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)B中现象为__________________，产生该现象的离子方程式为________________。
(6)实验完成后，为防止装置中滞留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是：再次打开止水夹①，__________________________________________________________________。
3．(2020·江苏省如皋中学、徐州一中、宿迁中学三校高三联考) ClO2是一种强氧化性气体，在消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如图所示装置对其进行制备、收集、吸收并制取NaClO2。
(1)仪器A的名称是__________。
(2)图中装置有一明显错误，请指出：______________________________________。
(3)打开B的活塞，A中有ClO2生成，D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3，写出D中所发生反应的离子方程式：________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)E中溶液出现黄色能否说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收，判断并说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)写出一种提高ClO2吸收率的方法：____________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液(pH为5.5～6.5)中存在少量ClOeq \\al(－,2)，当pH≤2时，ClOeq \\al(－,2)能被I－还原。请补充完整检验E装置溶液中存在少量ClOeq \\al(－,2)的实验方案：取一定体积E装置中的溶液于分液漏斗中，_________________________________________，则溶液中存在ClOeq \\al(－,2)。(实验中须使用的试剂有：CCl4、稀硫酸、淀粉溶液)
4．亚硝酰氯(ClNO)常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体，某学习小组在实验室用Cl2与NO制备ClNO并测定其纯度，进行如下实验(夹持装置略去)。
查阅资料：亚硝酰氯(ClNO)的熔点为－64.5 ℃、沸点为－5.5 ℃，气态呈黄色，液态时呈红褐色，遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物，其中一种呈红棕色。
请回答下列问题：
Ⅰ.Cl2的制备：舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。
(1)该方法可以选择上图中的________(填字母)为Cl2发生装置，该反应中被氧化与被还原的物质，其物质的量之比为____________________。
(2)欲收集一瓶干燥的氯气，选择上图中的装置，其连接顺序为a→________________→i→h(按气流方向填小写字母)。
Ⅱ.亚硝酰氯(ClNO)的制备：实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(ClNO)。
(3)实验室也可用B装置制备NO，与之相比X装置的优点为_______________________。
(4)组装好实验装置后应先________________________，然后依次装入试剂、打开K2、再打开________(填“K1”或“K3”)，通入一段时间气体，其目的是排尽三颈烧瓶中的空气，防止NO、ClNO变质。接下来，两种气体在Z中反应的现象为__________________________。
Ⅲ.亚硝酰氯(ClNO)纯度的测定：将所得亚硝酰氯(ClNO)产品13.10 g溶于水，配制成250 mL溶液；取出25.00 mL，以K2CrO4溶液为指示剂，用0.8 ml·L－1AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为22.50 mL。(已知：Ag2CrO4为砖红色固体)
(5)亚硝酰氯(ClNO)与水反应的离子方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。
(6)亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为________。
5．(2020·石家庄调研)硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂，氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法。实验室合成硫酰氯的实验装置如下图所示(部分夹持装置未画出)：
已知：①SO2(g)＋Cl2(g)===SO2Cl2(l)
ΔH＝－97.3 kJ·ml－1。
②常温下硫酰氯为无色液体，熔点－54.1 ℃，沸点69.1 ℃，在潮湿空气中“发烟”。
③100 ℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯气。
回答下列问题：
(1)硫酰氯在潮湿空气中“发烟”的原因是______________________________________
_______________________________________________________(用化学方程式表示)。
(2)装置B中盛放的试剂是________；仪器D的名称为________。
(3)装置E的作用是________________，E中冷凝水的入口是________(填“a”或“b”)；整套装置存在的一处缺陷是______________________。
(4)当装置A中生成氯气1.12 L(已折算成标准状况)时，硫酰氯的产率为44%，则最终得到纯净的硫酰氯________g。
(5)氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
分离两种产物的方法是__________________。
(6)硫酰氯的工业品中常含有少量硫酸，请你设计实验验证其中含有硫酸(写出实验方案及相关实验现象，不必写出具体实验操作。可选试剂：稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、蒸馏水、石蕊溶液)。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
6．(2020·四川省南充高级中学高三期中)某实验小组探究ClOeq \\al(－,3)和I－的反应规律。实验操作及现象如下：
(1)取实验2后的溶液，进行如下实验：
经同学检验，上述白色沉淀是AgCl。写出加入0.20 mL NaClO3后，溶液中ClOeq \\al(－,3)和I－发生反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)查阅资料：一定条件下，I－和I2都可以被氧化成IOeq \\al(－,3)。
作出假设：NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的NaClO3溶液与(1)中的反应产物继续反应，同时生成Cl2。进行实验：
①取少量实验4中的无色溶液进行以下实验，进一步验证其中含有IOeq \\al(－,3)。
其中试剂X可以是______________(填字母)。
a．碘水 b．NaHSO3溶液
c．KI溶液 d．KMnO4溶液
②有同学提出，仅通过湿润淀粉­KI试纸变蓝的现象不能说明生成Cl2，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
便补充了如下实验：将实验4中的湿润淀粉­KI试纸替换为________________，在滴加0.30 mL 1.33 ml·L－1 NaClO3溶液后，发现____________________，进一步佐证实验4中生成了Cl2。
7．(2020·洛阳模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物，沸点为77 ℃，在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并有带刺激性气味的气体产生。实验室合成原理：SO2＋Cl2＋SCl2===2SOCl2，部分装置如图所示，回答以下问题：
(1)实验室制取SOCl2在三颈烧瓶中进行，整个装置所选仪器的连接顺序是⑥→________→①，②←__________(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是________口(填“进水”或“出水”)，冷凝管上连接的干燥管的作用是________________________________________________________________________。
(3)实验室制Cl2的离子方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
SOCl2与水反应的化学方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知SCl2的沸点为50 ℃。实验结束后，将三颈烧瓶中混合物分离开的实验操作名称是__________。若反应中消耗的Cl2的体积为896 mL(标准状况，SO2足量)，最后得到纯净的SOCl2 6.76 g，则SOCl2的产率为________(保留两位有效数字)。
(5)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液，振荡、静置得到无色溶液，检验溶液中存在Cl－的方法是______________________________________________________________________。
答案精析
1. A
2．(1)圆底烧瓶 防止倒吸 (2)2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClOeq \\al(－,2)＋2H2O＋O2↑ (3)过滤 洗涤 (4)NaClO2与H2SO4反应生成的Cl－对反应起催化作用 (5)溶液变蓝色 2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O (6)从进气口通入一段时间的空气
解析 (1) 根据仪器a的特点，仪器a为圆底烧瓶，仪器b为球形干燥管，因此仪器b的作用是防止倒吸。(2) 根据实验步骤，装置A中加入NaOH、H2O2和ClO2 ，产物是NaClO2 ，Cl的化合价降低，即ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂， H2O2的氧化产物是O2，因此有ClO2＋H2O2＋OH－―→ClOeq \\al(－,2)＋O2↑＋H2O，根据电子得失守恒进行配平，得出仪器A中发生反应的离子方程式为2ClO2＋ 2OH－＋H2O2===2ClOeq \\al(－,2)＋2H2O＋O2↑。(3)若从装置A反应后的溶液中获得NaClO2晶体，则主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)NaClO2在酸性条件下能生成NaCl和ClO2，发生的反应是5NaClO2 ＋ 2H2SO4===NaCl＋4ClO2↑＋2H2O＋2Na2SO4 ，开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快的原因可能是NaClO2与H2SO4反应生成的Cl－对反应起催化作用。(5) ClO2的性质与氯气相似，即ClO2的氧化性强于I2，ClO2把I－氧化成I2，淀粉遇碘单质变蓝，即B中现象是溶液变蓝色，反应的离子方程式为2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O。(6)实验完成后，为防止装置中滞留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是：再次打开止水夹①，在进气口通入一段时间的空气，让有毒气体完全被吸收。
3．(1)锥形瓶 (2)C装置中导气管应该长进短出 (3)2ClO2＋H2O2＋2COeq \\al(2－,3)===2ClOeq \\al(－,2)＋2HCOeq \\al(－,3)＋O2 (4)不能，因为D装置中有氧气产生，氧气也可能将I－氧化为I2 (5)减缓稀硫酸的滴加速率，D中长导管口加装多孔球泡(其他合理答案也可) (6)用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝
解析 (4)E中碘化钾溶液出现黄色，说明碘离子被氧化生成了碘单质，但不能说明存在ClO2，因为D中反应生成了氧气，氧气也可能将I－氧化为I2，所以出现黄色不能说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收。(5)为提高D中ClO2吸收率，可采取减缓稀硫酸滴加速率的方法，减慢二氧化氯生成的速率，也可采取在D中长导管口加装多孔球泡，增大气体与溶液的反应面积等方法。(6)E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液含有I2和ClOeq \\al(－,2)，要检验ClOeq \\al(－,2)必须除去I2，然后调节pH≤2.0再检验，所以检验E装置溶液中存在少量ClO2的实验方案：取一定体积E装置中的溶液于分液漏斗中，用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色，再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，则溶液中存在ClOeq \\al(－,2)。
4．(1)C 2∶1 (2)f→g→e→d→c→b (3)无需排除装置内空气的干扰；可以随开随用，随关随停 (4)检查装置的气密性 K3 出现红褐色液体 (5)2ClNO＋H2O===2H＋＋2Cl－＋NO↑＋NO2↑ (6)90.0%
解析 (6)滴定反应氯化氢与硝酸银生成氯化银白色沉淀的反应，当出现砖红色固体，且半分钟内没有明显变化时，表示达到了滴定终点，n(Cl－)＝n(Ag＋)＝0.022 50 L×0.8 ml·L－1＝0.018 ml，则亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为eq \f(0.018 ml×65.5 g·ml－1×\f(250 mL,25 mL),13.10 g)×100%＝90.0%。
5．(1)SO2Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 (2)饱和食盐水 三颈烧瓶 (3)冷凝回流 a 缺少尾气处理装置 (4)2.97
(5)2ClSO3Heq \(=====,\s\up7(△))SO2Cl2＋H2SO4 蒸馏 (6)取少量产品在干燥条件下加热至硫酰氯完全挥发，剩余物质冷却并用水稀释。取少量所得的溶液滴加紫色石蕊溶液，溶液变红；再另取少量溶液滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。
解析 (4)当装置A中生成氯气1.12 L(已折算成标准状况)时，氯气的物质的量为0.05 ml，由于硫酰氯的产率为44%，则生成硫酰氯的物质的量为0.05 ml×44%＝0.022 ml，所以最终得到纯净的硫酰氯的质量为0.022 ml×135 g·ml－1＝2.97 g。
(5)氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，由质量守恒可知，该反应的化学方程式为2ClSO3Heq \(=====,\s\up7(△))SO2Cl2＋H2SO4，硫酸沸点高，由题中信息可知，硫酰氯的沸点较低，故分离两种产物的方法是蒸馏。
(6)欲设计实验验证硫酰氯的工业品中含有少量硫酸，可根据硫酸的组成和性质用题给试剂进行检验。
6．(1)ClOeq \\al(－,3)＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O (2)①b ②I2易升华，也会使湿润淀粉­KI试纸变蓝 湿润的淀粉试纸 湿润的淀粉试纸无明显变化
解析 (1)加入0.20 mL NaClO3后，溶液颜色变为深黄色，淀粉­KI试纸不变色，取深黄色溶液加入四氯化碳进行萃取，下层溶液呈紫色，说明氯酸根离子具有氧化性能氧化碘离子为单质碘，反应的离子方程式为：ClOeq \\al(－,3)＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O。(2)①取少量实验4中的无色溶液进行如图实验，无色溶液中加入试剂X变为黄色，加入四氯化碳萃取得到下层紫红色溶液，说明生成了碘单质，加入的试剂具有还原性，能和碘酸根离子发生氧化还原反应生成碘单质，碘水中含碘单质，不能验证，故a不符合要求；NaHSO3溶液具有还原性，可与碘酸根离子发生氧化还原反应生成碘单质，故b符合要求；NaClO3过量，KI可与NaClO3发生氧化还原反应生成碘单质，不能证明含有碘酸根离子，故c不符合要求；高锰酸钾溶液具有氧化性，不与碘酸根离子反应，不能证明含有碘酸根离子，故d不符合要求。②由于碘单质易升华，碘单质也可以使淀粉­KI试纸变蓝，仅通过湿润淀粉­KI试纸变蓝的现象不能说明生成Cl2，补充了如下实验：将实验4中的湿润淀粉­KI试纸替换为湿润的淀粉试纸，在滴加0.30 mL 1.33 ml·L－1 NaClO3溶液后，发现湿润的淀粉试纸无明显变化，则进一步验证实验4中生成了Cl2。
7．(1)⑫→⑪→⑨→⑩ ⑩←⑨←⑦ (2)进水 吸收逸出的Cl2、SO2，防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解 (3)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑ (4)蒸馏 71% (5)取少量溶液于试管中，加入过量Ba(NO3)2溶液，静置，取上层清液，滴加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl－
解析 (1)根据SO2＋Cl2＋SCl2===2SOCl2可知，向三颈烧瓶中分别通入的是SO2和Cl2，其中实验室利用MnO2和浓盐酸混合加热制Cl2，制得的Cl2中混有HCl和水蒸气，需要通过饱和食盐水除去HCl，利用浓硫酸干燥，再通入三颈烧瓶中，装置的连接顺序为⑥→⑫→⑪→⑨→⑩→①；向亚硫酸钠固体中滴加浓硫酸来制取SO2，只需要利用浓硫酸干燥生成的SO2，然后即可通入三颈烧瓶中，装置的连接顺序为②←⑩←⑨←⑦。(2)冷凝管中水流方向是“低进高出”，则③是进水口；冷凝管上连接的干燥管的作用是吸收逸出的Cl2、SO2，防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解。(3)利用MnO2和浓盐酸混合加热制Cl2的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；SOCl2遇水剧烈反应，液面上产生的白雾是盐酸小液滴，并有带刺激性气味的SO2气体产生，反应的化学方程式为SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑。(4)SCl2的沸点为50 ℃，实验结束后，可通过蒸馏操作分离液体混合物；若反应中消耗的Cl2的体积为896 mL，物质的量为eq \f(0.896 L,22.4 L·ml－1)＝0.04 ml，SOCl2理论产量为0.04 ml×2×119 g·ml－1＝9.52 g，则SOCl2的产率为eq \f(6.76 g,9.52 g)×100%≈71%。(5)因为SOCl2与足量NaOH溶液反应有Na2SO3生成，所以要先除去SOeq \\al(2－,3)。检验溶液中存在Cl－的操作方法是取少量溶液于试管中，加入过量Ba(NO3)2溶液，静置，取上层清液，滴加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl－。实验及试剂
编号
无色NaClO3溶液用量
试管中溶液颜色
淀粉­KI试剂颜色
1
0.05 mL
浅黄色
无色
2
0.20 mL
深黄色
无色
3
0.25 mL
浅黄色
蓝色
4
0.30 mL
无色
蓝色