2024届高考化学一轮复习 课时分层作业19 陌生含氯、硫化合物的制备与性质探究(含答案)
展开一、选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求)
1.二氧化氯(ClO2)是环保型杀菌消毒剂,熔点为-59.5 ℃,沸点为11.0 ℃,极易溶于水但不反应,水溶液在温度超过95 ℃时易发生爆炸。实验室用稀硫酸酸化NaClO2浓溶液放出ClO2并生成NaCl,装置如图所示(夹持装置均省略)。
① ② ③ ④
下列说法正确的是( )
A.①中水槽内为热水,装置②的作用是防倒吸
B.图中的装置的连接顺序为④→①→②→③
C.④发生反应的离子方程式为5ClO eq \\al(-,2)+2H+===4ClO2↑+Cl-+H2O
D.实验需要控制温度,可采取不断搅拌和控制恒压漏斗中硫酸的滴落速度
2.氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4~5倍,下列有关氯胺(NH2Cl,Cl为+1价)的说法一定不正确的是( )
A.氯胺的水解产物为NH2OH(羟胺)和HCl
B.氯胺与水反应的化学方程式为NH2Cl+H2O⥫⥬NH3+HClO
C.氯胺中氯的非金属性弱于氮
D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似
3.向亚硫酸氢钠溶液中加入一定量的纯碱后,再通入SO2,可以得到焦亚硫酸钠(Na2S2O5)晶体,Na2S2O5溶于水会立即生成NaHSO3。下列说法不正确的是( )
A.焦亚硫酸钠具有还原性
B.SO eq \\al(2-,3)中S原子杂化方式为sp2
C.焦亚硫酸钠与非氧化性强酸反应能放出SO2
D.焦亚硫酸钠受热分解生成SO2和Na2SO3,该反应属于氧化还原反应
4.SOCl2的熔点为-105 ℃,沸点为79 ℃,加热至150 ℃开始分解,与水剧烈反应生成HCl和SO2。某兴趣小组利用如图装置(可重复选用)制取无水ZnCl2的同时回收SOCl2,并验证生成物中的SO2(夹持装置略)。下列说法错误的是( )
N H I J K
A.装置K中品红溶液褪色证明SO2具有漂白性
B.冷凝水从a口进,b口出
C.装置的连接顺序为N→I→J→K→J→H
D.往装置N三颈烧瓶中加入SOCl2的目的是脱去ZnCl2·xH2O中的结晶水,同时利用SOCl2与水反应的产物抑制氯化锌的水解
5.已知Na2S2O4(连二亚硫酸钠)是一种重要的化学用品,不溶于乙醇,溶于氢氧化钠溶液,遇少量水发生强烈反应,甚至会引发燃烧,下列与其相关性质的说法不正确的是( )
A.Na2S2O4具有还原性,可用作抗氧化剂
B.Na2S2O4应干燥密封保存在低温处
C.能在空气中反应生成两种新盐:Na2S2O4+O2+H2O===NaHSO3+NaHSO4,生成1 ml NaHSO4转移2 ml电子
D.锌粉法是制备Na2S2O4的常用方法,原料为锌粉悬浊液、二氧化硫和氢氧化钠溶液,反应中二氧化硫被还原
6.ClO2是一种广谱消毒剂,可杀死某异种病毒。以NaCl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↑+2H2O
D.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%
二、非选择题
7.磺酰氯(SO2Cl2)是一种无色液体,熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,遇水极易水解,遇潮湿空气会产生白雾,是一种有机氯化剂。实验室常用Cl2和SO2在催化剂作用下反应制备磺酰氯。
A B C D E
请回答下列问题:
(1)装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式为
____________________________________________________________________。
(2)SO2Cl2的结构式为_________________________________________________。
(3)装置C中球形干燥管中盛放的药品为____________,作用是_____________
____________________________________________________________________。
(4)某同学利用上述装置在实验室中制取少量磺酰氯,请帮他连接装置:A—____________—B(装置可重复使用)。
(5)装置C中空缺仪器最好选用如图中的______(填“a”或“b”)。
(6)反应后,从装置C的三颈烧瓶中取少量液体,加水,振荡、静置得到无色溶液,检验该溶液中含有Cl-的方法是
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
8.五水硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇,易溶于水,可用于鞣制皮革、矿石提银、水产养殖、医疗解毒等,工业上常用Na2S、Na2CO3为原料制备,其生产流程如图所示。
(1)五水硫代硫酸钠中硫元素的化合价为________。常温下,Na2S溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”)。
(2)溶解原料的蒸馏水需加热煮沸一段时间后待用,其目的是______________。
(3)Na2S和Na2CO3按物质的量之比为2∶1投料后加热,将SO2缓缓通入溶液中,即可获得Na2S2O3,反应的化学方程式为____________________________
____________________________________________________________________。
(4)上述制备过程一般需在碱性环境下进行,若在酸性条件下产品会发黄,用离子方程式表示其可能的原因:_________________________________________。
(5)充分反应后趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出晶体后用乙醇洗涤,即可获得纯净的无色透明晶体。趁热过滤和用乙醇洗涤的目的是
____________________________________________________________________。
9.某学习小组在通过反应Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O研究反应速率的影响因素后,对Na2S2O3产生了兴趣,查资料知Na2S2O3的名称为硫代硫酸钠,俗称海波,可以看成是用一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。该实验小组运用类比学习的思想预测了Na2S2O3的某些性质,并通过实验探究验证自己的预测。
[提出假设]
(1)部分学生从S元素化合价推测Na2S2O3与SO2性质相似,均有较强的________。
[实验探究]
(2)取适量Na2S2O3晶体,溶于水中制成Na2S2O3溶液,进行如下探究(填写下表中空格)。
(3)请你重新设计一个实验方案,证明Na2S2O3被氯水氧化,你的方案是______
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
课时分层作业(十九)
1.BD [根据题目信息,实验目的是制备二氧化氯,故装置连接顺序是④→①→②→③,B项正确;二氧化氯的沸点为11.0 ℃,故①中水槽内为冷水,装置②的作用是防止③中液体倒吸入装置①中,A项错误;C项,原子不守恒,电荷不守恒,C项错误;因反应的溶液温度超过95 ℃时易发生爆炸,故反应过程中需控制温度低于95 ℃,通过控制磁子搅拌速度及硫酸滴入的速度控制反应速率,从而达到控制温度的目的,D项正确。]
2.A [NH2Cl+H2O⥫⥬NH3+HClO,反应生成的HClO能杀菌消毒。该水解反应是一个可逆反应,HClO杀菌后浓度减小,平衡向右移动,氯胺转化成HClO;相反,当HClO浓度较高时,平衡向左移动,转化为氯胺,相当于暂时“贮存”,避免其分解损失,这样就延长了消毒时间。]
3.BD [焦亚硫酸钠中的硫元素显+4价,故焦亚硫酸钠具有还原性,A项正确;SO eq \\al(2-,3)中S原子形成3个σ键,并有1个孤电子对,为sp3杂化,B项错误;焦亚硫酸钠的性质类似于亚硫酸钠,可与非氧化性强酸发生复分解反应生成SO2,C项正确;焦亚硫酸钠受热分解生成SO2和Na2SO3,各元素的化合价未发生变化,不属于氧化还原反应,D项错误。]
4.B [SOCl2水解生成氯化氢和二氧化硫两种气体,品红溶液褪色说明二氧化硫有漂白性,A正确;冷凝水下进上出,故b口为进水口,B错误;装置正确的连接顺序为N→I→J→K→J→H,C正确;往装置N三颈烧瓶中加入SOCl2的目的是在脱去ZnCl2·xH2O中的结晶水的同时利用生成的氯化氢气体抑制氯化锌的水解,D正确。]
5.C [根据反应,生成1 ml NaHSO4,消耗1 ml O2,转移4 ml e-,C错误。]
6.B [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6 ml,根据得失电子守恒可得:6 ml H2~2 ml NaClO3,结合上述方程式知在ClO2发生器中生成1 ml Cl2,故只需补充5 ml Cl2,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。]
7.解析:(1)80%的硫酸溶液在书写离子方程式时要拆分,反应的离子方程式为SO eq \\al(2-,3)+2H+===H2O+SO2↑。(2)磺酰氯分子的结构式为。(3)装置C中球形干燥管中盛放的药品为碱石灰,作用有两个:一是吸收未反应的氯气和二氧化硫;二是防止空气中的水蒸气进入装置C中,使磺酰氯水解。(4)分析题给装置知A为生成SO2的装置,B为生成Cl2的装置,C为生成磺酰氯的装置,所以装置的连接顺序为A—D—C—D—E—B。(5)用球形冷凝管冷凝更充分,冷凝效果更好,故选a。(6)要检验溶液中的氯离子应先排除硫酸根离子的干扰,所以检验方法为取少量该溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤,向滤液中滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-。
答案:(1)SO eq \\al(2-,3)+2H+===H2O+SO2↑ (2) (3)碱石灰 吸收未反应的氯气和二氧化硫;防止空气中的水蒸气进入装置C中,使磺酰氯水解 (4)D—C—D—E (5)a (6)取少量该溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤,向滤液中滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-
8.解析:
答案:(1)+2 > (2)除去水中溶解的O2,防止氧化Na2S
(3)2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2 (4)S2O eq \\al(2-,3)+2H+===S↓+SO2↑+H2O (5)减少因降温析出和溶解造成的产品损耗
9.(1)还原性 (2)硫代硫酸根离子具有还原性(或S2O eq \\al(2-,3)+4Cl2+5H2O===2SO eq \\al(2-,4)+8Cl-+10H+) (3)取少量反应后的溶液,向其中滴入氯化钡溶液,再加入稀盐酸,若产生的沉淀不溶解,则硫代硫酸钠被氧化了,否则没被氧化
实验操作
实验现象
实验结论(或离子方程式)
向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液
氯水颜色变浅
______________
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