熱點強化練5含氯化合物的制備和性質(zhì)探究1．(2020·重慶市模擬)ClO2和NaClO2均具有漂白性，工業(yè)上由ClO2氣體制取NaClO2固體的工藝流程如圖所示，下列說法錯誤的是()A．通入的空氣可將發(fā)生器中產(chǎn)生的ClO2全部驅(qū)趕到吸收器中B．吸收器中生成NaClO2的離子方程式為2ClO2＋H2O2=2ClOeq\o\al(－,2)＋2H＋＋O2↑C．步驟a的操作包括過濾、洗滌和干燥D．工業(yè)上將ClO2氣體制成NaClO2固體，其主要目的是便于貯存和運輸答案B解析在ClO2發(fā)生器中產(chǎn)生ClO2氣體，通入空氣，可以將其吹入吸收塔中進行吸收，選項A正確；吸收塔中加入了濃氫氧化鈉溶液，為堿性環(huán)境不會生成H＋，選項B錯誤；冷卻結(jié)晶得到NaClO2固體后，應(yīng)該經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品，選項C正確；氣體的貯存和運輸都遠比固體困難，所以將ClO2氣體制成NaClO2固體的主要目的是便于貯存和運輸，選項D正確。2．四氯化鈦(TiCl4)極易水解，遇空氣中的水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”，常用作煙幕彈。其熔點為－25℃，沸點為136.4℃。某實驗小組設(shè)計如下裝置(部分加熱和夾持裝置省略)，用Cl2與炭粉、TiO2制備TiClA．②中應(yīng)盛裝濃硫酸B．冷凝管有冷凝、回流和導(dǎo)氣的作用C．③中的反應(yīng)中，TiO2是氧化劑，炭粉是還原劑D．該設(shè)計存在不足，如④、⑤之間缺少防止水蒸氣進入④的裝置答案C解析已知四氯化鈦極易水解，遇空氣中的水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”，而制得的氯氣中混有水蒸氣，所以②中應(yīng)盛裝濃硫酸，故A正確；TiCl4的熔、沸點較低，制得的TiCl4應(yīng)經(jīng)過冷凝處理，則該裝置中冷凝管具有冷凝、回流和導(dǎo)氣的作用，故B正確；因四氯化鈦極易水解，所以應(yīng)在裝置④和⑤之間增加一個防止水蒸氣進入④的裝置，故D正確。3．(2020·陜西西安高三月考)ClO2是一種廣譜消毒劑，可殺死新冠病毒。以氯化鈉溶液為原料制取ClO2的流程如下圖所示：其中特定條件下，電解NaCl溶液可得到NaClO3，下列說法不正確的是()A．ClO2可消毒是由于其具有強氧化性B．該法中僅Cl2可循環(huán)利用C．ClO2發(fā)生器中的化學(xué)方程式為2NaClO3＋4HCl=2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2OD．電解池陰極產(chǎn)生的氣體與補充的氣體X物質(zhì)的量之比為6∶5時，理論上原子利用率可達100%答案B解析ClO2可消毒是由于其具有強氧化性，故A正確；該工藝中循環(huán)利用的物質(zhì)有Cl2和NaCl，故B錯誤；ClO2發(fā)生器中的化學(xué)方程式為2NaClO3＋4HCl=2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O，故C正確；電解池陰極產(chǎn)生的氣體是氫氣，要合成HCl應(yīng)補充的氣體為氯氣，如果電解生成的氫氣為6mol，根據(jù)得失電子守恒可得：6molH2～2molNaClO3，結(jié)合上述方程式知在ClO2發(fā)生器中生成1molCl2，故只需補充5molCl2，當(dāng)電解質(zhì)陰極產(chǎn)生的氣體與補充的氣體X物質(zhì)的量之比為6∶5時，理論上原子利用率可達100%，故D正確。4．(2020·山東章丘四中高三月考)某學(xué)習(xí)小組在實驗室通過6NaClO3＋CH3OH＋3H2SO4=6ClO2↑＋5H2O＋3Na2SO4＋CO2↑制備ClO2，并將其轉(zhuǎn)化為便于運輸和儲存的NaClO2固體，實驗裝置如圖所示。(已知ClO2沸點為10℃A．試劑X是甲醇B．B中開始反應(yīng)后立即停止通二氧化碳C．此實驗可以不用冰水浴D．C中發(fā)生的反應(yīng)方程式為：2ClO2＋2NaOH＋H2O2=2NaClO2＋2H2O＋O2答案D解析根據(jù)裝置圖和方程式6NaClO3＋CH3OH＋3H2SO4=6ClO2↑＋5H2O＋3Na2SO4＋CO2↑可知X是硫酸，A項錯誤；ClO2濃度較高時易發(fā)生爆炸，所以反應(yīng)中不能停止通二氧化碳，B項錯誤；ClO2沸點為10℃，冰水浴可以使其液化，使反應(yīng)更加充分，C項錯誤；C中反應(yīng)將ClO2轉(zhuǎn)化為NaClO2，反應(yīng)方程式為：2ClO2＋2NaOH＋H2O2=2NaClO2＋2H2O＋O25．(2020·天津南開高三模擬)以NaClO為有效成分的“84”消毒液在抗擊新冠疫情的消毒殺菌工作中起到了重要作用。某研究小組設(shè)計下列實驗探究NaClO的性質(zhì)。(已知電離常數(shù)：H2CO3：K1＝4.4×10－7，K2＝4.7×10－11；HClO：Ka＝2.9×10－8)實驗裝置試劑(少量)預(yù)測可能的現(xiàn)象①酚酞無色溶液最終呈紅色②CO2無明顯現(xiàn)象③淀粉－KI溶液＋稀硫酸無色溶液立即變藍④FeCl3溶液溶液略呈淺綠色結(jié)合上述實驗探究，預(yù)測的現(xiàn)象以及解釋均正確的是()A．實驗①：NaClO溶液呈堿性ClO－＋H2OHClO＋OH－B．實驗②：NaClO可用于制得HClOClO－＋CO2＋H2O=2HClO＋COeq\o\al(2－,3)C．實驗③：NaClO具有氧化性ClO－＋2I－＋2H＋=Cl－＋I2＋H2OD．實驗④：NaClO具有還原性ClO－＋4Fe3＋＋2H2O=ClOeq\o\al(－,3)＋4Fe2＋＋4H＋答案C解析雖然次氯酸根水解使溶液顯堿性，但次氯酸根具有強氧化性，指示劑變色后會被漂白，所以溶液最終無色，預(yù)測現(xiàn)象錯誤，故A錯誤；根據(jù)電離平衡常數(shù)可知酸性：H2CO3＞HClO＞HCOeq\o\al(－,3)，所以二氧化碳與次氯酸鈉溶液反應(yīng)時無法生成碳酸根，故B錯誤；次氯酸根在酸性環(huán)境下可將碘離子氧化成碘單質(zhì)，根據(jù)得失電子守恒和元素守恒可得離子方程式為ClO－＋2I－＋2H＋=Cl－＋I2＋H2O，淀粉遇碘變藍，所以可以觀察到無色溶液立即變藍，故C正確；Fe3＋的氧化性不足以將ClO－氧化，不會生成Fe2＋，所以溶液不會是淺綠色，故D錯誤。6．(2020·課標(biāo)全國Ⅲ，26)氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實驗室中利用如圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO，探究其氧化還原性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是________，a中的試劑為________。(2)b中采用的加熱方式是________。c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________________________________，采用冰水浴冷卻的目的是________。(3)d的作用是________，可選用試劑________(填標(biāo)號)。A．Na2S B．NaClC．Ca(OH)2 D．H2SO4(4)反應(yīng)結(jié)束后，取出b中試管，經(jīng)冷卻結(jié)晶，_________，________，干燥，得到KClO3晶體。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中，滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣?，加入CCl4振蕩，靜置后CCl4層顯________色。可知該條件下KClO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。答案(1)圓底燒瓶飽和食鹽水(2)水浴加熱Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O避免生成NaClO3(3)吸收尾氣(Cl2)AC(4)過濾少量(冷)水洗滌(5)紫小于解析(1)由裝置圖可知，盛放MnO2粉末的儀器是圓底燒瓶；濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)制取氯氣，制取的氯氣中會混有雜質(zhì)氯化氫和水蒸氣，a中的試劑是飽和食鹽水，可以除去雜質(zhì)氯化氫。(2)b中采用的加熱方式是水浴加熱。c中氯氣與冷的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式為Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O；因為氯氣與熱的氫氧化鈉溶液反應(yīng)會生成氯酸鈉，為防止生成氯酸鈉，該反應(yīng)需在冰水浴冷卻的條件下進行。(3)氯氣有毒，能污染空氣，反應(yīng)完剩余的氯氣要進行尾氣吸收，d的作用是吸收尾氣(Cl2)，因為Cl2與Na2S發(fā)生反應(yīng)Cl2＋Na2S=2NaCl＋S↓，故可用Na2S溶液吸收Cl2，A項正確；氯氣與氯化鈉不反應(yīng)，不能用氯化鈉溶液吸收，B項錯誤；因Cl2與Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，故可用Ca(OH)2溶液吸收Cl2，C項正確；氯氣與H2SO4不反應(yīng)，不能用H2SO4吸收，D項錯誤。(4)冷卻結(jié)晶后要進行過濾，使晶體和液體分離，過濾得到的晶體要用少量冷水洗滌，防止氯酸鉀溶解損失，洗滌后干燥就得到氯酸鉀晶體。(5)2號試管溶液變棕色說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，碘離子被氧化成單質(zhì)碘，單質(zhì)碘易溶于四氯化碳，碘的四氯化碳溶液呈紫色。同一還原劑(KI)和不同氧化劑作用，氯酸鉀不與KI反應(yīng)，次氯酸鈉能與KI反應(yīng)，說明氧化性氯酸鉀小于次氯酸鈉。7．(2020·山東濰坊高三二模)亞硝酰氯(ClNO)是有機物合成中的重要試劑，其沸點為－5.5℃，易水解。已知：AgNO2微溶于水，能溶于硝酸，AgNO2＋HNO3=AgNO3＋HNO2，某學(xué)習(xí)小組在實驗室用Cl2(1)制備Cl2的發(fā)生裝置可以選用________(填字母代號)裝置，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________。(2)欲收集一瓶干燥的氯氣，選擇合適的裝置，其連接順序為a→________________(按氣流方向，用小寫字母表示)。(3)實驗室可用圖示裝置制備亞硝酰氯：①實驗室也可用B裝置制備NO,X裝置的優(yōu)點為________________________________________________________________________________________________________________________________________。②檢驗裝置氣密性并裝入藥品，打開K2，然后再打開K3，通入一段時間氣體，其目的是____________________________________________________________________________________________________________________________，然后進行其他操作，當(dāng)Z中有一定量液體生成時，停止實驗。(4)已知：ClNO與H2O反應(yīng)生成HNO2和HCl。①設(shè)計實驗證明HNO2是弱酸：_______________________________________________________________________________________________________。(僅提供的試劑：1mol·L－1鹽酸、1mol·L－1HNO2溶液、NaNO2溶液、紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙)。②通過以下實驗測定ClNO樣品的純度。取Z中所得液體mg溶于水，配制成250mL溶液；取出25.00mL樣品溶于錐形瓶中，以K2CrO4溶液為指示劑，用cmol·L－1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL。滴定終點的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________________________________________，亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。[已知：Ag2CrO4為磚紅色固體；Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1×10－12]答案(1)A(或B)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(或2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O)(2)f→g→c→b→d→e→j→h(3)①隨開隨用，隨關(guān)隨停②排干凈三頸燒瓶中的空氣(4)①用玻璃棒蘸取NaNO2溶液，點在紅色石蕊試紙中央，若試紙變藍，說明HNO2是弱酸②滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，生成磚紅色沉淀，且半分鐘內(nèi)無變化eq\f(1310c,m)%解析(1)可以用二氧化錳和濃鹽酸加熱制備氯氣，發(fā)生裝置屬于固液加熱型的，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，離子方程式為：MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，或用KMnO4與濃鹽酸常溫下制備Cl2，發(fā)生裝置屬于固液不加熱型，反應(yīng)的離子方程式為2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(2)制得的氯氣中會混有水蒸氣和氯化氫，用飽和食鹽水除氯化氫，濃硫酸吸收水分，用向上排空氣法收集氯氣，最后進行尾氣處理，故其連接順序為f→g→c→b→d→e→j→h。(3)①實驗室也可用B裝置制備NO，X裝置的優(yōu)點為隨開隨用，隨關(guān)隨停。②檢驗裝置氣密性并裝入藥品，打開K2，然后再打開K3，通入一段時間氣體，其目的是把三頸燒瓶中的空氣排盡，防止NO被空氣中的氧氣氧化；(4)①要證明HNO2是弱酸可證明HNO2中存在電離平衡或證明NaNO2能發(fā)生水解，根據(jù)題目提供的試劑，可證明NaNO2溶液呈堿性。②以K2CrO4溶液為指示劑，用cmol·L－1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，滴定終點的現(xiàn)象是：滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，生成磚紅色沉淀，且半分鐘內(nèi)無變化；取Z中所得液體mg溶于水，配制成250mL溶液；取出25.00mL中滿足：n(ClNO)＝n(Cl－)＝n(Ag＋)＝c×0.02L＝0.02cmol，則250mL溶液中n(ClNO)＝0.2cmol，m(ClNO)＝n×M＝0.2cmol×65.5g/mol＝13.1cg，亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(13.1cg÷mg)×100%＝eq\f(1310c,m8.(2021·1月湖北學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試，16)無水FeCl3是常用的芳香烴取代反應(yīng)的催化劑，它具有易水解、易升華的性質(zhì)。鐵粉與氯氣反應(yīng)制備無水FeCl3的實驗裝置如下圖所示：E和G用來收集產(chǎn)物?；卮鹣铝袉栴}：(1)通入氯氣后，A中觀察到有酸霧產(chǎn)生，C中P2O5的作用是____________________________________________________________。(2)在E、G處收集產(chǎn)物是利用了FeCl3________的性質(zhì)。(3)實驗過程中若F處出現(xiàn)堵塞，則在B處可觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________________________?？赏ㄟ^________(填簡單操作)，使實驗?zāi)芾^續(xù)進行。(4)Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。(5)某同學(xué)用5.60g干燥鐵粉制得無水FeCl3樣品13.00g，該次實驗的產(chǎn)率是________。(6)實驗室中還常用SOCl2與FeCl3·6H2O晶體共熱制備無水FeCl3，其化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________。檢驗水合三氯化鐵原料中是否存在FeCl2的試劑是________。答案(1)吸收酸霧(2)易升華(3)有氣泡冒出適當(dāng)加熱F處(4)Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O(5)80.00%(6)6SOCl2＋FeCl3·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))12HCl＋6SO2＋FeCl3鐵氰化鉀解析(1)濃H2SO4吸收水蒸氣放熱產(chǎn)生的酸霧中含有水蒸氣，會使FeCl3水解，因此用P2O5吸收酸霧，除去水蒸氣。(2)在D處2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3，由于FeCl3易升華，在E、G處凝華得到FeCl3固體。(3)若F處出現(xiàn)堵塞，氣壓增大，通入的Cl2會進入B，B處可觀察到有氣泡逸出。為了使實驗繼續(xù)進行，可利用FeCl3易升華的性質(zhì)，在F處加熱使FeCl3升華進入G中被收集。(4)Ⅰ處NaOH溶液吸收Cl2，防止污染環(huán)境，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。(5)根據(jù)2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3可求5.60g干燥鐵粉完全轉(zhuǎn)化為FeCl3，可得FeCl3：eq\f(5.60g,56g·mol－1)×162.5g·mol－1＝16.25g，則產(chǎn)率為eq\f(13.00g,16.25g)×100%＝80.00%。(6)SOCl2可與H2O反應(yīng)生成HCl和SO2，HCl可抑制FeCl3水解，其化學(xué)方程式為：6SOCl2＋FeCl3·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))12HCl＋6SO2＋FeCl3；檢驗水合氯化鐵中是否存在FeCl2的方法是：取水合氯化鐵少許置于試管，加適量水溶解，然后向試管中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若生成藍色沉淀，說明存在FeCl2，若不產(chǎn)生藍色沉淀，說明不存在FeCl2。9.(2021·1月重慶市學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試，16)四氯化錫(SnCl4)，常溫下為無色液體，易水解。某研究小組利用氯氣與硫渣反應(yīng)制備四氯化錫，其過程如圖所示(夾持、加熱及控溫裝置略)。硫渣的化學(xué)組成物質(zhì)SnCu2SPbAsSb其他雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%64.4325.827.341.230.370.81氯氣與硫渣反應(yīng)相關(guān)產(chǎn)物的熔沸點物質(zhì)性質(zhì)SnCl4CuClPbCl2AsCl3SbCl3S熔點/℃－33426501－1873112沸點/℃1141490951130221444請回答以下問題：(1)A裝置中，盛濃鹽酸裝置中a管的作用是__________________________________________________________________________________，b瓶中的試劑是________。(2)氮氣保護下，向B裝置的三頸瓶中加入適量SnCl4浸沒硫渣，通入氯氣發(fā)生反應(yīng)。①生成SnCl4的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________________________________________________________________________________。②其中冷凝水的入口是________，e中試劑使用堿石灰而不用無水氯化鈣的原因是________________