2022年高考化学一轮复习讲义第4章第20讲　专项提能特训4　含氯化合物的制备 (含解析)

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专项提能特训4　含氯化合物的制备1．(2020·新乡模拟)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：2ClO2＋H2O2===2ClO＋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答案　B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2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO＋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。2．(2020·浙江模拟)某同学通过以下流程制取 NaClO2晶体：已知：ClO2浓度过高时易发生分解，NaClO2在温度高于60 ℃时易分解， NaClO2 饱和溶液在低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O，高于38 ℃时析出 NaClO2。下列说法不正确的是(　　)A．步骤①中工业上常用H2C2O4代替Na2SO3B．步骤②发生反应的离子方程式为2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋O2＋2H2OC．步骤③的结晶方法为蒸发浓缩，冷却结晶D．步骤④中制得的NaClO2晶体可用略高于38 ℃的热水洗涤2～3遍答案　C解析　步骤①中Na2SO3作为还原剂，H2C2O4也是常见的还原剂，工业上常用H2C2O4代替Na2SO3，故A正确；步骤②发生的反应为碱性条件下ClO2与双氧水发生氧化还原反应生成ClO、O2和H2O，反应的离子方程式为 2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋O2＋2H2O，故B正确；由于NaClO2在温度高于60 ℃时易分解，因此结晶方法不可以用蒸发浓缩和冷却结晶的方法，应该用减压蒸发的办法，故C错误；由于NaClO2饱和溶液在低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O，高于38 ℃时析出 NaClO2，步骤④中制得的NaClO2晶体中可用略高于38 ℃的热水洗涤2～3遍，故D正确。3．ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂，用氯化钠电解法生成ClO2的工艺原理示意图如图，发生器内电解生成ClO2。下列说法正确的是(　　)A．a气体是氯气，b气体是氢气B．氯化钠电解槽内每生成2 mol a气体，转移2 mol e－C．ClO2发生器中阴极的电极反应式为：2ClO＋12H＋＋10e－===Cl2↑＋6H2OD．为使a、b气体恰好完全反应，理论上每生产1 mol ClO2需要补充56 L(标准状况)b气体答案　D解析　根据流程图可知道：食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠(NaClO3)、氢气，NaClO3和HCl反应生成ClO2、氯气和氯化钠，b气体为氯气，a气体为氢气，故A错误；电解食盐水得到氯酸钠(NaClO3)和H2，电解的离子方程式为：Cl－＋3H2OClO＋3H2↑，氯化钠电解槽内每生成2 mol a气体，转移4 mol e－，故B错误；ClO2发生器中的反应为NaClO3和盐酸发生反应，生成NaCl、ClO2、Cl2和H2O，阴极是ClO得到电子生成ClO2，电极反应式为ClO＋2H＋＋e－===ClO2↑＋H2O，故C错误；NaClO3和盐酸发生反应，生成NaCl、ClO2、Cl2和H2O，化学方程式为2NaClO3＋4HCl===2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O，每生成1 mol ClO2需要消耗1 mol NaClO3，同时生成0.5 mol氯气，结合电子守恒氯化钠电解槽内反应为Cl－＋3H2OClO＋3H2↑，每生成1 mol NaClO3，同时生成3 mol氢气，为使a、b气体恰好完全反应，理论上每生成1 mol ClO2需要补充2.5 mol氯气，故D正确。4．三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛。已知ICl3的熔点为33 ℃，沸点为73 ℃，有吸湿性，遇水易水解。某小组同学用下列装置制取ICl3(部分夹持和加热装置省略)。(1)按照气流方向连接接口顺序为a→______________。装置A中导管m的作用是_____________________________________________________。(2)装置C用于除杂，同时作为安全瓶，能监测实验进行时后续装置是否发生堵塞，若发生堵塞，C中的现象为_____________________________________________________。(3)氯气与单质碘需在温度稍低于70 ℃下反应，则装置E适宜的加热方式为______________。装置E中发生反应的化学方程式：________________________________________________。(4)该装置存在的明显缺陷是______________________________________________________。答案　(1)d→e→b→c→g→h→f(接口b与c、g与h可互换)　使浓盐酸顺利滴下　(2)锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升　(3)水浴加热　3Cl2＋I22ICl3　(4)缺少尾气处理装置解析　(1)在装置A中用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，浓盐酸易挥发，制取的氯气中会含有氯化氢、水蒸气等杂质，通过装置C除去HCl杂质，再通过装置B干燥，得到干燥、纯净的氯气，然后在装置E中氯气与碘单质反应制得ICl3；为防止ICl3水解，在E后面连接盛有干燥剂的装置D，防止空气中的水蒸气进入E装置。故按照气流方向连接装置接口顺序为：a→d→e→b→c→g→h→f，(接口b与c、g与h可互换)；在装置A中导管m使分液漏斗中的液体上下压强一致，这样分液漏斗中的浓盐酸可以顺利滴下。(2)装置C也是安全瓶，监测实验E中是否发生堵塞，若装置E发生堵塞，则C中气体压强增大，液体会进入长颈漏斗中，使锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升。(3)因水浴加热能简便控制加热的温度，且能使反应装置受热均匀，又因为氯气与单质碘需在温度稍低于70 ℃下反应，故应采取水浴加热的方式；在装置E中Cl2与I2在低于70 ℃下发生反应：3Cl2＋I22ICl3。(4)Cl2是有毒气体，通过盛有无水氯化钙的干燥管只能吸收水分，不能吸收氯气，这样就会造成大气污染，故该装置的缺陷是缺少尾气处理装置。