2024高考化学一轮复习讲义（步步高版）第4章 第17讲 热点强化8　重要含氯化合物制备探究

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热点强化8　重要含氯化合物制备探究许多含氯化合物的制备都涉及氯气实验室制法，除考虑氯气的净化、尾气处理外，还应考虑所制取物质的特殊性质(一般题干信息中提供)。如在制取易水解的氯化物时要特别注意，排尽装置中空气，前挡后堵防水解；制取二氧化氯、次氯酸盐、亚氯酸盐时要注意控制温度等。题组一　易水解无水氯化物的制备1．已知FeCl3呈棕红色、易潮解，100 ℃左右时升华。某化学实验小组利用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，并设计(Ⅰ)和(Ⅱ)两套不同的收集方案。(1)B中反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)(Ⅰ)和(Ⅱ)中装置F的作用分别是_______________________________________________；______________________________________________________。如果选用(Ⅱ)来完成实验，则必须采取的改进措施是______________________________________________________。答案　(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　(2)防止空气中的水蒸气进入E装置　吸收未反应完的氯气，防止污染空气　在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置2．某实验小组利用下图装置制取少量氯化铝，已知氯化铝熔、沸点都很低(178 ℃升华)，且易水解。下列说法中完全正确的一组是(　　)①氯气中含的水蒸气和氯化氢可通过盛有苛性钠的干燥管除去；②装置Ⅰ中充满黄绿色气体后，再加热盛有铝粉的硬质玻璃管；③装置Ⅱ是收集装置，用于收集氯化铝；④装置Ⅲ可盛放碱石灰也可盛放无水氯化钙，二者的作用相同；⑤a处使用较粗的导气管实验时更安全A．①②  B．②③⑤  C．①④  D．③④⑤答案　B解析　①氯气能够与氢氧化钠反应，故错误；②用图示装置制取少量氯化铝，为防止铝与氧气反应，反应之前需要用氯气排尽装置中的空气，即装置Ⅰ中充满黄绿色气体后，再加热盛有铝粉的硬质玻璃管，故正确；③氯化铝熔、沸点都很低(178 ℃升华)，装置Ⅱ可以用于收集氯化铝，故正确；④装置Ⅲ中盛放的物质需要能够吸收水蒸气和除去多余的氯气，因此盛放碱石灰可以达到目的，盛放无水氯化钙不能除去多余的氯气，故错误；⑤氯化铝熔、沸点都很低，a处使用较粗的导气管，不容易造成堵塞，实验时更安全，故正确。3．常温下，二氯化二硫(S2Cl2)为橙黄色液体，遇水易水解，工业上用于橡胶的硫化。某学习小组用氯气和硫单质合成S2Cl2的实验装置如图所示，下列说法不正确的是(　　)A．实验时需后点燃E处的酒精灯B．C、D中所盛试剂分别为饱和氯化钠溶液、浓硫酸C．二氯化二硫(S2Cl2)水解反应产物为S、H2S、HClD．G、H之间应加上D装置答案　C解析　因为装置中有空气，所以实验时应先点燃最左边酒精灯，产生氯气排出空气，再点燃E处酒精灯，故A正确；因为S2Cl2遇水易水解，所以E中应为纯净干燥的氯气与S反应，C瓶中盛饱和氯化钠溶液，吸收挥发出的HCl气体，D瓶中盛浓硫酸吸水干燥，故B正确；根据元素守恒，二氯化二硫(S2Cl2)水解反应产物中一定有含氧元素的化合物，且元素的化合价必须有升有降，故C错误；因为二氯化二硫遇水易水解，所以G、H之间应加上D装置，以防止右侧水蒸气扩散进入E中，故D正确。题组二　有关ClO2、NaClO2等含氯氧化剂的制备4．(2022·重庆模拟)便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2)，通过与空气作用释放低浓度二氧化氯(ClO2)杀菌消毒从而起到防护效果。一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如下：注：纯ClO2易分解爆炸，一般用空气稀释到10%以下。下列说法错误的是(　　)A．母液中含有的溶质有NaHSO4B．氧化性：H2O2>ClO2>ClOC．发生器中鼓入空气的主要目的是稀释ClO2以防爆炸D．吸收塔中温度不宜过高，否则会导致H2O2分解答案　B解析　NaClO3和SO2在发生器中发生氧化还原反应生成ClO2和Na2SO4，则母液中回收的主要物质是Na2SO4，溶液呈酸性，还含有NaHSO4，故A正确；发生器中NaClO3作氧化剂，ClO2为还原产物，则氧化性：ClO>ClO2；吸收塔内ClO2与双氧水、氢氧化钠反应生成NaClO2和氧气，ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，则氧化性：ClO2>H2O2，故氧化性：ClO>ClO2>H2O2，故B错误；根据信息，纯ClO2易分解爆炸，发生器中鼓入空气的主要作用是将空气中ClO2的体积分数降至安全范围，故C正确；H2O2不稳定，温度过高，H2O2容易分解，故D正确。5．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，沸点为11 ℃，不稳定，在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2易溶于水但不与水反应，其水溶液在温度过高时有可能爆炸。某小组按照如图实验装置制备ClO2并验证其某些性质。回答下列问题：(1)实验时A装置需要控制温度为60～80 ℃，则A装置加热的方式是____________，该加热方式的优点是_________________________________________________________________。(2)通入氮气的主要作用有两个，一是可以起到搅拌作用，二是_____________________________________________________________________________________________________。(3)B装置的作用是_____________________________________________________________。C装置用来吸收ClO2，则C中液体宜选用________(填序号)。①热水　　②冰水　　③饱和食盐水(4)D装置中ClO2与NaOH溶液反应可生成等物质的量的两种钠盐，其中一种为NaClO2，D装置中生成这两种钠盐的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________。饱和NaClO2溶液在温度低于38 ℃时析出晶体NaClO2·3H2O，在温度高于38 ℃时析出晶体NaClO2。请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤：a.________；b.________；c.洗涤；d.干燥。(5)设计一个简易实验证明二氧化氯具有永久的漂白性：__________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)水浴加热　受热均匀，易控制反应温度(2)降低ClO2的浓度(或减小ClO2的体积分数)，防止爆炸　(3)安全瓶，防止倒吸　②　(4)2ClO2＋2NaOH===NaClO2＋NaClO3＋H2O　蒸发结晶　趁热过滤　(5)取少量品红溶液于试管中，通入二氧化氯，观察到品红溶液褪色，再加热已褪色的溶液，溶液不恢复红色解析　(2)通入氮气的主要作用有两个，一是可以起到搅拌作用，二是稀释二氧化氯，防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸。(4)D装置中ClO2与NaOH溶液反应可生成等物质的量的两种钠盐，其中一种为NaClO2，另一种为NaClO3。