新教材(广西专版)高考化学一轮复习热点专项练3含氯化合物的制备及性质探究含答案

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A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和浓盐酸反应后的溶液
D.用装置丁蒸干反应后的溶液制MnCl2·4H2O
2.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Na2SO3
B.步骤②发生反应的离子方程式为2ClO2+2OH-+H2O22ClO2-+O2+2H2O
C.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次
3.漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品,其有效成分均为Ca(ClO)2,相应的生产流程如下。
下列说法不正确的是( )
A.①中阳极的电极反应为2Cl--2e-Cl2↑
B.②中反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
C.上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应
D.制备漂粉精过程中,Cl2转化为Ca(ClO)2时,Cl的原子利用率为100%
4.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NaHSO4
B.氧化性:H2O2>ClO2>ClO3-
C.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
5.实验室采用如图所示的装置制取氯化铜(部分仪器和夹持装置已略去)。
下列说法正确的是( )
A.玻璃纤维的作用是防止E装置中液体倒吸入D装置中
B.E装置中液体用于吸收多余的氯气和氯化氢
C.要使B装置中产生氯气,应先加热圆底烧瓶,再滴加浓盐酸
D.实验中加热的先后顺序为先加热硬质玻璃管D,再加热圆底烧瓶B
6.(2023贵州贵阳二模)Cl2O是一种高效消毒剂,易溶于水且会与水反应,与有机物接触时会爆炸。制备原理:HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O,装置如图(部分夹持仪器已省略)。
已知:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,装置A中所发生反应的离子方程式为 。
(2)装置B中的试剂是饱和食盐水,其作用是 ;装置C中盛放的是 。
(3)制取Cl2O是“气—固”反应,反应柱D中不利于该反应的措施是 。
a.将HgO粉末化并加热去除水分,加玻璃珠与之混合填入反应柱D
b.为使Cl2与HgO充分接触,让混合气从下口进入反应柱D并调控流速
c.为提高Cl2O的生成速率,将加热带缠绕于反应柱D并加热到45 ℃
(4)装置A、B、C间连接器的材质与反应柱D、装置E、F间连接器的材质有明显差别,原因是 。
(5)若将装置组装完整,虚框F中可选用 (填字母)。
(6)ClO2和Cl2O在消毒时自身均被还原为Cl-,ClO2的消毒能力是等质量Cl2O的 倍(结果保留两位小数)。
参考答案
热点专项练3 含氯化合物的制备及性质探究
1.C 解析 利用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热,A错误;气体通过乙装置时应长进短出,且除杂试剂应选用饱和食盐水,B错误;二氧化锰是固体,可通过过滤的方法分离,C正确;蒸干溶液会引起MnCl2的水解及MnCl2·4H2O分解,D错误。
2.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,A正确;步骤②发生的反应为碱性条件下ClO2与H2O2发生氧化还原反应生成ClO2-、O2和H2O,反应的离子方程式为2ClO2+2OH-+H2O22ClO2-+O2+2H2O,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,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次,D正确。
3.D 解析 制备漂粉精过程中,发生反应:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Cl2转化为Ca(ClO)2时,Cl原子利用率小于100%。
4.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,A正确;发生器中NaClO3作氧化剂,ClO2为还原产物,则氧化性:ClO3->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:ClO3->ClO2>H2O2,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,C正确;H2O2不稳定,温度过高,H2O2容易分解,D正确。
5.B 解析 玻璃纤维的作用是防止固体进入导管,堵塞导气管,A错误;E装置是尾气处理装置,氢氧化钠溶液用于吸收多余的氯气和氯化氢,B正确;要使B装置中产生氯气,应先滴加浓盐酸,再加热圆底烧瓶,C错误;为防止铜和氧气反应,实验中先加热圆底烧瓶B,再加热硬质玻璃管D,D错误。
6.答案 (1)分液漏斗 2MnO4-+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)除去Cl2中少量的HCl 浓硫酸 (3)c
(4)橡胶管(或乳胶管)的主要成分中含有有机物,Cl2O遇有机物会爆炸
(5)ad (6)1.61
解析 制备原理:HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O,A中高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯气,装置B的作用是除去Cl2中少量的HCl,C装置的作用是干燥N2和Cl2的混合气体,Cl2和HgO在D中反应,装置E是冷却装置,作用是使Cl2O液化而不液化Cl2,虚框F中装置用来防止空气中的水进入装置,同时过量的Cl2有毒,也需要除去。
(1)仪器a的名称是分液漏斗,装置A中高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯气,离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(2)装置B中的试剂是饱和食盐水,其作用是除去Cl2中少量的HCl;装置C的作用是干燥混合气体,盛放的是浓硫酸。
(3)由题意可知,HgO和Cl2在18~25 ℃发生反应生成Cl2O,则不能将加热带缠绕于反应柱D并加热到45 ℃,c操作错误;Cl2O易溶于水且会与水反应,将HgO粉末化并加热去除水分后,再加玻璃珠与之混合装入仪器中,有利于增大接触面积,加快反应速率,a正确;混合气从下口进入反应柱并调控流速,有利于充分反应,b正确;故选c。
(4)装置A、B、C间用乳胶管连接,反应柱D、装置E、F间不用乳胶管连接,原因是:橡胶管(或乳胶管)的主要成分中含有有机物,Cl2O遇有机物会爆炸。
(5)Cl2O易溶于水且会与水反应,因此要防止空气中的水进入装置,同时过量的Cl2有毒,也需要除去,虚框F中可选用ad,b装置不能吸收氯气,c和e装置不能防止水蒸气进入装置,故选ad。
(6)ClO2和Cl2O在消毒时自身均被还原为Cl-,则相同质量ClO2和Cl2O得到电子数之比为567.5∶487≈1.61。
物质
Cl2O
N2
NH3
Cl2
熔点/℃
-120.6
-209.86
-77.3
-101
沸点/℃
2.0
-195.8
-33.35
-34.6