微專題19氯及其化合物的制備與性質探究一、氯氣的實驗室制法實驗室制取氣體裝置由發(fā)生裝置、凈化裝置、收集裝置以及尾氣吸收裝置組成。以Cl2的實驗室制法為例(見下圖)：(1)反應原理：用MnO2(或其他強氧化劑，如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等)氧化濃鹽酸。其他制取Cl2的原理：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O①14HCl＋K2Cr2O7=2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑②16HCl＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑③6HCl(濃)＋KClO3=KCl＋3H2O＋3Cl2↑④4HCl＋Ca(ClO)2=CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑2NaCl+3H?SO?(濃)+MnO?==2NaHSO?+MnSO?+2H?O+Cl?↑其中，①②④使用稀鹽酸就可發(fā)生反應產(chǎn)生氯氣。(2)制備裝置類型：固體＋液體氣體(3)凈化方法：用_飽和食鹽水除去HCl，再用濃硫酸除去水蒸氣。(4)收集氣體：向上排空氣法或排飽和食鹽水法。(5)尾氣吸收：用強堿溶液(如NaOH溶液)吸收，不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液濃度低，吸收不完全。(6)驗滿方法：①將濕潤的淀粉-碘化鉀試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口，觀察到試紙立即變藍，則證明已集滿。②將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色，則證明已集滿。③實驗室制取Cl2時，常常根據(jù)集氣瓶中氣體的顏色判斷是否集滿。二、工業(yè)制取氯氣：氯堿工業(yè)eq\a\vs4\al(海,水)→eq\a\vs4\al(粗,鹽)eq\o(→,\s\up15(精制))飽和食鹽水eq\o(→,\s\up15(電解))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(陽極產(chǎn)物：Cl2,陰極產(chǎn)物：H2、NaOH))化學方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。三、制備與性質探究1．某化學興趣小組欲在實驗室探究氯氣的性質及模擬工業(yè)上制取漂白粉，設計了如圖所示裝置進行實驗。請按要求回答下列問題：(1)氯氣是一種_______色、有_______氣味、有毒氣體，該實驗必須在通風條件良好的實驗室中進行。(2)盛放濃鹽酸的儀器名稱為_______。本實驗中制備Cl2的化學方程式為_______。用下列兩種方法制取氯氣：①用含有HCl146g的濃鹽酸與足量的MnO2反應；②用87gMnO2與足量的濃鹽酸反應，所得氯氣_______(填字母序號)。A．②比①多B．①比②多C．一樣多D．無法比較(3)飽和食鹽水在該實驗中的作用是_______。(4)氣體通入淀粉-KI溶液后可觀察到溶液變藍，可得氧化性比較：Cl2_______I2(填“>”或“<”)。(5)若干燥的有色布條不褪色，濕潤的有色布條褪色，則裝置甲中盛放的試劑是_______。實驗證明氯氣_______(填“有”或“無”)漂白性。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4四、氯化物的制備與性質探究1．氯化鋁的制備2．．AlCl3在有機化學中有很廣泛的應用。實驗室制備干燥的AlCl3的裝置如下：回答下列問題：(1)確定裝置氣密性良好后，滴入濃鹽酸直至_______；開始點燃酒精燈。(2)裝置A中生成Cl2的離子方程式為_______。(3)試劑X為_______(填化學式)，裝置B中的長頸漏斗的作用是_______，裝置I的作用是_______。(4)當制備好AlCl3后，停止加熱，關閉漏斗活塞，接下來的操作是_______。(5)請設計一個測定無水AlCl3產(chǎn)率的方案：___。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT42．氯化鐵的制備3．氯化鐵常用于污水處理等。該化合物是棕紅色固體，易潮解，100℃時易升華。實驗室可用氯氣與金屬鐵反應制備無水氯化鐵，實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是A．裝置I中反應的離子方程式為MnO2+4HClMn2++Cl2↑+2Cl-+2H2OB．裝置II洗氣瓶中加入飽和NaHCO3以除去Cl2中的少量HClC．裝置III和裝置IV洗氣瓶中盛放的液體均為濃硫酸D．裝置V的作用是為了防止倒吸EMBEDEquation.DSMT43．氯化錫的制備4．SnCl4可用于染色時的媒染劑、潤滑油添加劑、玻璃表面處理劑等。實驗室可通過如圖裝置制備少量SnCl4(夾持裝置略)已知：①錫的熔點232℃、沸點2260℃；②SnCl2的熔點246.8℃、沸點623℃；③SnCl4的熔點－33℃、沸點114℃，SnCl4極易水解。通常將SnCl4晶體加入濃鹽酸中，以配制無色的SnCl4溶液?；卮鹨韵聠栴}(1)儀器a的名稱為___________，該儀器中發(fā)生反應的離子方程式為___________。(2)裝置Ⅱ的作用是___________，如果去掉裝置Ⅱ，從實驗安全的角度看可能產(chǎn)生的影響是___________。(3)裝置Ⅲ中的試劑為___________。圖中可替代裝置Ⅲ的是___________(填字母序號，下同)。(4)該實驗裝置存在一處明顯的缺陷，改進方法為在裝置Ⅵ后連接上圖中的___________。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT44．氯化銅的制備5．實驗室中以粗銅粉(含雜質Fe)為原料，制備銅的氯化物的流程如圖：請按要求回答下列問題：（1）現(xiàn)用如圖所示的實驗儀器和藥品來制備純凈、干燥的Cl2并與粗銅粉反應(鐵架臺和加熱裝置等省略)。按氣流方向連接各儀器接口，正確的順序是a→_______。A中化學方程式為_______。實驗中硬質玻璃管加熱前要進行的一步重要操作是_______。(2)上述流程中，所得固體Ⅰ需要加稀鹽酸溶解，其目的是_______；溶液Ⅰ可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質，X可選用下列試劑中的_______(填字母)。A．Cub．NH3·H2Oc．CuOd．Cu2(OH)2CO3e．H2S(3)向溶液Ⅱ中通入一定量的SO2，加熱一段時間后生成CuCl白色沉淀，寫出該反應的離子方程：_______EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT45．氯化亞銅的制備6．CuCl廣泛應用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學習小組模擬熱分解CuCl2?2H2O制備CuCl，并進行相關探究。（資料查閱）（實驗探究）Ⅰ.氯氣的制備實驗室用二氧化錳和濃鹽酸制氯氣選用上述裝置___________(A或B)，如何檢驗裝置的氣密性___________，離子反應方程式___________。Ⅱ.用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已省略)，制備CuCl。請回答下列問題：(1)實驗操作的先后順序是a___________e(填操作的字母代號)。a．檢查裝置的氣密性后加入藥品b．熄滅酒精燈，冷卻c．在“氣體入口”處通入干燥HCld．點燃酒精燈，加熱e．停止通入HCl，然后通入N2(2)在實驗過程中，觀察到C中試紙的顏色變化是先變紅后褪色。通過C中的現(xiàn)象，一定可以證明新制氯水具有的性質有___________(填字母代號)。A．酸性

B．漂白性

C．酸性、漂白性

D．前面性質均無法證明(3)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式是___________。（探究反思）(4)反應結束后，取出CuCl產(chǎn)品進行實驗，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質，根據(jù)資料信息分析：若雜質是CuCl2，則產(chǎn)生的原因是_____________。若雜質是CuO，則產(chǎn)生的原因是_____________。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT46．氯化鉻的制備7．三氯化鉻(CrCl3)是常用的媒染劑和催化劑，易潮解，易升華，高溫下易被氧氣氧化。實驗室利用反應Cr2O3(s)+3CCl4(g)2CrCl3(s)+3COCl2(g)制取CrCl3，其實驗裝置如圖所示。已知：①COCl2(俗稱光氣)有毒，遇水發(fā)生水解：COCl2+H2O=CO2+2HCl；②堿性條件下，H2O2將Cr3+氧化為；酸性條件下，H2O2將還原為Cr3+?；卮鹣铝袉栴}：(4)測定產(chǎn)品中CrCl3質量分數(shù)的實驗步驟如下：Ⅰ.取mgCrCl3產(chǎn)品，在強堿性條件下，加入過量的30%H2O2溶液，小火加熱使CrCl3完全轉化為，繼續(xù)加熱一段時間；Ⅱ.冷卻后加適量的蒸餾水，再滴入適量的濃硫酸和濃磷酸(加濃磷酸的目的是為了防止指示劑提前變色)，使轉化為；Ⅲ.用新配制的cmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定至終點，消耗(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液VmL(已知被Fe2+還原為Cr3+)。①產(chǎn)品中CrCl3質量分數(shù)表達式為___。②下列操作將導致產(chǎn)品中CrCl3質量分數(shù)測定值偏低的是___(填標號)。a.步驟Ⅰ中未繼續(xù)加熱一段時間b.步驟Ⅱ中未加濃磷酸c.步驟Ⅲ中所用(NH4)2Fe(SO4)2溶液已變質d.步驟Ⅲ中讀數(shù)時，滴定前俯視，滴定后平視EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4【專題精練】1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)必須用濃鹽酸與MnO2反應制Cl2，因為稀鹽酸與MnO2不反應。()(2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HCl的揮發(fā)。()(3)除去Cl2中少量HCl氣體，可用飽和食鹽水，也可用飽和碳酸氫鈉溶液。()(4)檢驗氯氣可用濕潤的淀粉-碘化鉀試紙。()(5)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度。()(6)實驗室快速制取氯氣可以采用高錳酸鉀與濃鹽酸的反應。()(7)用NaOH溶液吸收多余的Cl2時，為防止倒吸，導氣管不能伸入液面以下。()2．某?；瘜W興趣小組利用在加熱條件下濃鹽酸與二氧化錳的反應來制取并收集氯氣，實驗裝置如圖所示。(1)寫出該反應的離子方程式：________________________________________________________________________________。(2)上述反應中，濃鹽酸表現(xiàn)出的性質：____________________。(3)興趣小組的同學準備在燒杯中加入下列溶液中的一種來吸收殘余氯氣，你認為其中錯誤的是________。A．NaOH溶液B．Na2CO3溶液C．濃硫酸(4)實驗室用下列兩種方法制取氯氣：①用含146gHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應；②用87gMnO2與足量的濃鹽酸反應，則所得Cl2________(填“①比②多”“②比①多”或“一樣多”)。3．下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并進行尾氣處理的原理和裝置合理的是()4．氯氣是一種重要的工業(yè)原料。資料顯示：Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up17(△))2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O。某學習小組利用此原理設計如圖所示裝置制取氯氣并探究其性質：(1)在該實驗中，甲部分的裝置是________(填字母)。(2)乙裝置中FeCl2溶液與Cl2反應的離子方程式是________________________________________________________________。(3)丙裝置中通入少量Cl2，可制得某種生活中常用的漂白、消毒的物質。已知碳酸的酸性強于次氯酸，則丙中發(fā)生反應的化學方程式是__________________________________________。(4)該實驗存在明顯的缺陷，改進的方法是______________________________________________________________________。5．工業(yè)上電解飽和食鹽水制備氯氣，實驗室常用與濃鹽酸制備氯氣。制備氯氣時，下列裝置能達到相應實驗目的的是A．電解法制氯氣 B．實驗室制氯氣C．除去氯氣中的HCl D．氯氣收集和尾氣處理EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT46．為了探究Cl2、SO2同時通入H2O中發(fā)生的反應，某收化學興趣小組同學設計了如圖所示的實驗裝置：

(1)該化學興趣小組的同學制取Cl2、SO2氣體，現(xiàn)采用Na2SO3與70%的硫酸為原料制取SO2，采用MnO2和濃鹽酸(HCl)為原料制取Cl2，在此試驗中F儀器的作用是___________，發(fā)生裝置B應選擇以下三種裝置中的___________(選填序號)。(2)D裝置中主要反應的離子方程式為___________。(3)為驗證通入D裝置中的氣體是Cl2過量還是SO2過量，興趣小組的同學準備了以下試劑：a．氯化鐵溶液b．氯化亞鐵溶液c．硫氰化鉀溶液d．氯化鋇溶液e．品紅溶液f．酸性高錳酸鉀溶液若Cl2過量，取適量D中溶液滴加至盛有___________(選填一個序號)試劑的試管內(nèi)，再加入___________(選填一個序號)試劑。發(fā)生的現(xiàn)象是___________。若SO2過量，取適量D中溶液滴加至盛有___________(選填一個序號)試劑的試管內(nèi)，發(fā)生的現(xiàn)象是___________。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT47．某小組同學用二氧化錳與過量濃鹽酸反應制備氯氣過程中(裝置如圖所示)發(fā)現(xiàn)，二氧化錳仍有剩余時就觀察到反應停止，對此現(xiàn)象開展探究。(1)二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣的化學方程式是___________。[提出