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专题19 易水解的无水氯化物的制备1(2019届黑龙江省牡丹江市第一高级中学高三上学期开学摸底考试)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO与Cl2在常温常压下合成。已知NOCl是一种红褐色液体或黄色气体,其熔点64.5,沸点5.5,遇水易水解。 (1)实验室制备原料气NO和Cl2的装置如下图所示: 实验室制NO时,装置A中烧瓶内为铜和稀硝酸,发生反应的化学方程式为:_。实验室制Cl2时,装置B中盛放的试剂为_,其作用是_。 (2)将上述收集到的Cl2充入集气瓶中,按图示装置制备亚硝酰氯。NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为_。装置D中的现象为_。装置E中无水氯化钙的作用为_。某同学认为装置F不能吸收NO,为解决这一问题,可将尾气与某种气体同时通入氢氧化钠溶液中,这种气体的化学式是_。 (3)NO可用间接电化学法除去,其原理如下图所示:阴极的电极反应式为_。吸收塔内发生反应的离子方程式为_。【答案】3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体黄绿色气体颜色逐渐变浅,有红褐色液体生成吸收水蒸气,防止水蒸气进入D装置O22HSO3+2H+2e=S2O42+2H2O2NO+2S2O42+2H2O=N2+4HSO3有红褐色液体生成;NOCl遇水易分解,装置E中无水氯化钙的作用为吸收水蒸气,防止水蒸气进入D装置;NO不溶于水,可与氧气一同通入氢氧化钠吸收,故答案为:O2;(3)阴极发生还原反应,是亚硫酸氢根离子,得电子,生成硫代硫酸根离子,电极反应式为:2HSO3-+2e-+2H+S2O42-+2H2O;硫代硫酸根离子与一氧化氮发生氧化还原反应,生成氮气,离子反应方程式为:2NO+2S2O42+2H2O=N2+4HSO3。2(2018届山东省青岛市高三5月第二次模拟检测)硫酰氯(SO2C12)常用于制造医药品、染料等。通常情况下其熔点为54.1,沸点69.2,遇水发生剧烈反应生成氯化氢气体。某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯,其实验装置如下:(1)有关冷凝管的使用原理,下列说法正确的是(填字母)_。a蒸气冷凝在内管的外壁上b当蒸馏液体的沸点超过140,水冷易炸裂仪器,此时多采用空气冷凝管c蛇形冷凝管多用于有机制备的回流,适用于沸点较低的液体d内外管所围出的空间为行水区,有吸收蒸气热量并将热量移走的功用(2)B中的试剂为_,作用为_。(3)在不改变装置的前提下,丁中的KClO3可用_代替(填化学式)。(4)该小组向Cu(NO3)23H2O晶体中滴加SO2C12制备少量无水Cu(NO3)2。请写出SO2C12与水反应的化学方程式_。滴加SO2C12的作用除了吸水之外,还有_。(5)测定无水Cu(NO3)2的纯度,可用分光光度法。现测得Cu(NH3)42+的吸光度A与Cu2+标准浓度关系如图所示(已知4NH3H2O+Cu2+=Cu(NH3)42+4H2O)。称取0.3150g制得的无水Cu(NO3)2样品,用蒸馏水溶解并配制成100mL溶液,用_(填仪器名称)准确量取1000mL,加过量氨水,再用蒸馏水稀释至100mL,测得其吸光度A=0.8。则此无水Cu(NO3)2样品的纯度是_(保留三位有效数字)。【答案】 bcd 碱石灰(或氢氧化钠) 吸收过量的SO2或Cl2,防止污染;防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶使硫酰氯水解 KMnO4、K2Cr2O7、KC1O或对应的钠盐 2H2O+SO2Cl2=H2SO4+2HCl 抑制Cu(NO3)2水解 移液管或酸式滴定管 89.5%【解析】本题考查SO2Cl2的制备、Cl2的实验室制备、盐类水解的应用、物质纯度的测定。(1)a项,蒸气冷凝在内管的内壁上,a项错误;b项,当蒸馏液体的沸点超过140时,蒸气的温度与水的温度差较大,水冷易炸裂仪器,此时多采用空气冷凝管,b项正确;c项,蛇形冷凝管的内管是蛇形,增大了内管的长度,冷凝效果更好,但也导致很多液体滞留在内管中,蛇形冷凝管多用于有机制备的回流,适用于沸点较低的液体,c项正确;d项,内外管所围出的空间为行水区,有吸收蒸气热量并将热量移走的功用,d项正确;答案选bcd。(2)SO2和Cl2都有毒,污染大气;SO2Cl2遇水发生剧烈反应生成HCl气体;为了吸收多余的SO2、Cl2以及防止SO2Cl2与空气中H2O(g)反应,装置B中的试剂为碱石灰(或NaOH),碱石灰的作用是:吸收过量的SO2或Cl2,防止污染;防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶使硫酰氯水解。(3)丁装置中KClO3与浓盐酸常温下反应制备Cl2,反应的化学方程式为KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2+3H2O;用于代替KClO3的物质具有强氧化性,可与浓盐酸常温下反应产生Cl2,代替KClO3的试剂可以是KMnO4、K2Cr2O7、KClO或对应钠盐,反应的离子方程式为:2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2+5Cl2+8H2O、Cr2O72-+6Cl-+14H+=2Cr3+3Cl2+7H2O、ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O。(4) SO2Cl2遇水发生剧烈反应生成HCl气体,同时生成H2SO4,SO2Cl2与水反应的化学方程式为:SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。Cu(NO3)2属于强酸弱碱盐,Cu2+发生水解,向Cu(NO3)23H2O晶体中滴加SO2Cl2,滴加SO2Cl2的作用除了吸水外,还有:SO2Cl2吸水生成酸,抑制Cu(NO3)2水解。(5)Cu(NO3)2溶液呈酸性,准确量取10.00mLCu(NO3)2溶液应用酸式滴定管或移液管。根据图像当吸光度A=0.8时,溶液中c(Cu2+)=1.510-3mol/L;则10.00mL溶液中nCu(NO3)2= 1.510-3mol/L脳0.1L=1.5脳10-4mol;原样品中含nCu(NO3)2= 1.5脳10-4mol脳100mL10.00mL=1.5脳10-3mol,mCu(NO3)2= 1.5脳10-3mol脳188g/mol=0.282g,此无水Cu(NO3)2样品的纯度是100%=89.5%。3(2018届河南省郑州市高三下学期第三次模拟考试)为了更深刻地认识卤素的性质,某化学小组对卤素及其化合物的制备和性质进行如下探究实验,根据实验回答问题。实验一氯气的制取(1)该小组拟用下图实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并完成与金属铁的反应(夹持仪器略去,下同)。每个虚线框表示一个单元装置,请用文字描述将下列装置的错误之处改正_。实验二探究氯化亚铁与氧气反应的产物已知氯化亚铁的熔点为674,沸点为1023;三氯化铁在100左右时升华,极易水解。在500条件下氯化亚铁与氧气可能发生下列反应,12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2,该化学小组选用下图部分装置(装置可以重复选用)进行氯化亚铁与氧气反应产物的探究。(2)实验装置的合理连接顺序为:A_E。(3)假设加热装置中的完全反应,则反应后剩余固体的化学式是_。请设计实验方案验证你的假设_。(4)简述将F中的固体配成溶液的操作方法_。实验三卤素化合物之间反应实验条件控制探究(5)在不同实验条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。下面是该小组设计的一组实验数据记录表(实验控制在室温下进行):试管标号12340.20 mol L-1KI 溶液/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0. 100. 100.100.106.0 mol L-1 H2SO4溶液/mL03.06.09.0蒸馏水/mL9.06.03.00实验现象该组实验的目的是_。2号试管反应完全后,取少量2号试管中的溶液滴加淀粉溶液后显蓝色,假设还原产物只有KCl,写出反应的离子方程式_。【答案】 中试剂换为饱和氯化钠溶液,中导管改为长进短出,中试管口加一出气导管 DBFD Fe2O3 取样少许加入稀盐酸使其完全溶解,再加入几滴KSCN溶液,呈现红色 先把F中的固体溶解于浓盐酸中,然后加水稀释 探究其他条件相同时,酸度对反应产物的影响 ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O【解析】试题分析:本题考查Cl2的实验室制备和Cl2的性质、FeCl2与O2反应产物的探究、物质的检验和盐类水解的应用、卤素化合物之间反应条件的探究。(1)装置中发生的反应为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,由于盐酸具有挥发性,制得的Cl2中混有HCl(g)和H2O(g)。装置中试剂用于除去HCl(g),NaOH溶液不仅吸收HCl(g)而且吸收Cl2,应将装置中NaOH溶液改为饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液);装置中浓H2SO4用于干燥Cl2,应将装置中导管改为长进短出;装置密封会造成装置中气体压强过大,装置试管口加一出气导管。(3)假设加热装置中的完全反应,由于FeCl3100左右时升华,反应后剩余固体的化学式是Fe2O3。要证明固体为Fe2O3,证明固体中含+3价Fe即可,设计的实验方案是:取样少许加入稀盐酸使其完全溶解,再加入几滴KSCN溶液,溶液呈现红色。(4)装置F中用冰盐水冷却收集FeCl3,由于FeCl3极易水解,配制FeCl3溶液需要加入盐酸抑制FeCl3的水解。F中的固体配成溶液的操作方法:先把F中的固体溶解于浓盐酸中,然后加水稀释。(5)4支试管在室温下进行反应,对比各试管中所加物质,可见4支试管中KI、KClO3的浓度相同,H2SO4的浓度不同,该组实验的目的是:探究其他条件相同时,酸度对反应产物的影响。2号试管反应完全后,取少量2号试管中的溶液滴加淀粉溶液后显蓝色,即KI被氧化成I2,假设还原产物只有KCl,可写出反应:ClO3-+I-+H+Cl-+I2+H2O,反应中Cl元素的化合价由+5价降至-1价,I元素的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O。4(2018届湖南省长沙市长郡中学高考押题卷二)锡是第A族第五周期金属元素,四氯化锡(SnCl4)是重要的媒染剂,易与水反应,熔点为-33、沸点为114,某研究性学习小组设计如下装置(部分夹持装置及加热仪器省略,MnO2过量)制备SnCl4。(1)仪器X的名称是_,加热装置丁前要先排出装置内的空气,排出空气的目的是_,排出空气的方法是_(2)锡粉被吸附在硅胶上,其优点是_,甲中反应的离子方程式_(3)装置己中的试剂是_,实验过程中,乙装置内可观察到的明显现象是_(4)设计一种实验方案,证明在MnO2过量的情况,盐酸仍无法反应完_。【答案】 直形冷凝管 防止锡被空气氧化 用甲中生成的氯气排空气 可增大反应物间接触面积,有利于锡粉充分反应 4H+MnO2+2C1-Mn2+Cl2+2H2O 碱石灰 有气泡产生,液面上方充满黄绿色气体 取适量反应后的甲装置中的液体放入试管中,再向试管中加入几滴石蕊试液,溶液变红色【解析】试题分析:本题考查SnCl4的制备,侧重考查Cl2的实验室制备、离子方程式的书写、实验装置的分析、实验现象的描述、实验方案的设计。(1)根据仪器X的构造特点,仪器X的名称为直形冷凝管。加热时Sn易被氧气氧化,加热装置丁前要先排出装置内的空气,排出空气的目的是:防止Sn被空气氧化。排出空气的方法是:用装置甲中生成的Cl2排空气。(3)由于Cl2能污染大气、SnCl4易与水反应,装置己中盛放的固体试剂既能吸收Cl2又能吸收H2O(g),该固体试剂是碱石灰,其作用是:(1)吸收多余Cl2,防止污染大气;(2)防止外界空气中的H2O(g)进入装置戊中使SnCl4水解。装置甲制得的Cl2中混有HCl(g)和H2O(g),装置乙中用饱和食盐水吸收HCl,实验过程中乙装置内可观察到的明显现象是:有气泡产生,液面上方充满黄绿色气体。(4)要证明在MnO2过量的情况下盐酸仍无法反应完,即证明装置甲反应完全后的溶液中仍含有HCl,由于MnCl2会电离出Cl-,所以证明反应后的溶液中含H+即可。设计的实验方案是:取适量反应后的甲装置中的液体放入试管中,再向试管中加入几滴石蕊试液,溶液变红色,证明盐酸仍无法反应完。5(2018届高三化学模拟题)亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ,沸点:-5.5 )是一种黄色气体,遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如下图所示:为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是:装置装置烧瓶中分液漏斗中制备纯净Cl2MnO2_制备纯净NOCu_(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:装置连接顺序为a_(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。装置、除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是_。装置的作用是_。装置中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为_。(3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下该混酸可生成亚硝酰氯和氯气, 该反应的化学方程式为_。【答案】 浓盐酸 饱和食盐水 稀硝酸 水 ef(或fe)cbd 通过观察气泡调节气体的流速 防止水蒸气进入装置中 NOCl+2NaOHNaCl+NaNO2+H2O HNO3(浓)+3HCl(浓)NOCl+Cl2+2H2O【解析】(1)实验室加热制取氯气是用MnO2与浓盐酸加热生成的,所以分液漏斗中装的是浓盐酸,装置是用于吸收氯气中HCl气体,所以内装饱和的食盐水;实验室里NO是用Cu和稀硝酸反应制取的,所以分液漏斗中装的是稀硝酸,装置是用于吸收NO中HNO3蒸气的,因此内装水即可。(2)已知NOCl沸点为-5.5 ,遇水易水解,所以可用冰盐冷却收集液体NOCl,再用装有无水CaCl2的干燥管防止水蒸气进入装置中使NOCl变质,由于NO和Cl2都有毒且污染环境,所以用NaOH吸收尾气,因此接口顺序为aef(或fe) cbd,通过观察洗气瓶中的气泡的快慢,调节NO、Cl2气体的流速,以达到最佳反应比,提高原料的利用率,减少有害气体的排放,装置中装有的无水CaCl2,是防止水蒸气进入装置中使生成的NOCl变质,NOCl遇水反应生成HCl和HNO2,再与NaOH反应,所以反应的化学方程式为:NOCl+2NaOHNaCl+NaNO2+H2O。(3)由题中叙述可知,反应物为浓硝酸和浓盐酸,生成物为亚硝酰氯和氯气,所以可写出反应的化学方程式为HNO3(浓)+3HCl(浓)NOCl+Cl2+2H2O。6(2018届湖北省鄂东南省级市范高中教育教学改革联盟学校高三五月联考)POCl3是重要的基础化工原料,广泛用于制药、染料、表面活性剂等行业。一种制备POCl3的原理为:PCl3+Cl2+SO2=POCl3+SOCl2。某化学学习小组拟利用如下装置在实验室模拟制备POCl3。有关物质的部分性质如下:物质熔点/沸点/密度/gmL-1其它PCl3-93.676.11.574遇水强烈水解,易与氧气反应POCl31.25105.81.645遇水强烈水解,能溶于PCl3SOCl2-10578.81.638遇水强烈水解,加热易分解(1)仪器甲的名称为_,与自来水进水管连接的接口编号是_。(填“a”或“b”)。(2)装置C的作用是_,乙中试剂的名称为_。(3)该装置有一处缺陷,解决的方法是在现有装置中再添加一个装置,该装置中应装入的试剂为_(写名称)。若无该装置,则可能会有什么后果?请用化学方程式进行说明_。(4)D中反应温度控制在60-65,其原因是_。(5)测定POCl3含量。准确称取30.70gPOCl3产品,置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;将水解液配成100.00mL溶液,取10.00mL溶液于锥形瓶中;加入10.00mL3.200mol/LAgNO3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;以Fe3+为指示剂,用0.2000mol/LKSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00mLKSCN溶液。滴定终点的现象为_,用硝基苯覆盖沉淀的目的是_。反应中POCl3的百分含量为_。【答案】 球形冷凝管 a 干燥Cl2,同时作安全瓶,防止堵塞 五氧化二磷(或硅胶) 碱石灰 POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl, SOCl2+H2O=SO2+2HCl 一是温度过高,PCl3会大量挥发,从而导致产量降低;二是温度过低,反应速率会变慢 当最后一滴标准KSCN溶液滴入时,溶液变为红色,且半分钟不褪去 使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN-与AgCl反应 50%详解:(1)根据仪器甲的构造特点,仪器甲的名称为球形冷凝管。为了更充分的冷凝蒸气,冷凝管中的水应下进上出,与自来水进水管连接的接口的编号为a。(2)由于PCl3、POCl3、SOCl2遇水强烈水解,所以制备POCl3的Cl2和SO2都必须是干燥的。根据装置图和制备POCl3的原理,装置A用于制备Cl2,装置B用于除去Cl2中HCl(g),装置C用于干燥Cl2,装置F用于制备SO2,装置E用于干燥SO2,装置D制备POCl3;装置C的作用是干燥Cl2,装置C中有长直玻璃管,装置C的作用还有作安全瓶,防止堵塞。乙中试剂用于干燥SO2,SO2属于酸性氧化物,乙中试剂为五氧化二磷(或硅胶)。(3)由于SO2、Cl2有毒,污染大气,最后要有尾气吸收装置;POCl3、SOCl2遇水强烈水解,在制备POCl3的装置后要连接干燥装置(防外界空气中H2O(g)进入装置D中),该装置缺陷的解决方法是在装置D的球形冷凝管后连接一个既能吸收SO2、Cl2又能吸收H2O(g)的装置,该装置中应装入的试剂是碱石灰。若没有该装置,POCl3、SOCl2发生强烈水解,反应的化学方程式为POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、SOCl2+H2O=SO2+2HCl。(4)D中反应温度控制在6065,其原因是:温度太低,反应速率太慢;温度太高,PCl3会大量挥发(PCl3的沸点为76.1),从而导致产量降低。(5)以Fe3+为指示剂,当KSCN将过量的Ag+完全沉淀时,再滴入一滴KSCN溶液与Fe3+作用,溶液变红色,滴定终点的现象为:当最后一滴标准KSCN溶液滴入时,溶液变为红色,且半分钟不褪去。硝基苯是难溶于水且密度大于水的液体,用硝基苯覆盖沉淀的目的是:使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN-与AgCl反应。n(AgNO3)过量=n(KSCN)=0.2000mol/L0.01L=0.002mol,沉淀10.00mL溶液中Cl-消耗的AgNO3物质的量为3.200mol/L0.01L-0.002mol=0.03mol,根据Ag+Cl-=AgCl和Cl守恒,样品中n(POCl3)=0.1mol,m(POCl3)=0.1mol153.5g/mol=15.35g,POCl3的百分含量为100%=50%。7(2018届湖北省高三4月调研考试)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,沸点为77,在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应、产生白雾和带有制激性气味的气体。实验室合成SOCl2的原理为:SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2,部分装置如图所示。回答下列问题:(1)仪器a的名称是_,装置b的作用是_。(2)实验室制取SOCl2时,所选仪器的连接顺序是_(某此仪器可以多次使用)。(3)冷凝管口是_(填“进水”或“出水”)口,本实验中制备氯气的离子方程式为_。(4)将SOCl2与AlCl36H2O混合加热,可得到无水AlCl3,试解释原因_。(5)已知SCl2的沸点为50。实验结束后,将三颈烧瓶中的混合物分离开的实验操作名称是_。若反应中消耗标准状况下的Cl2的体积为1120mL,最后得到纯净的SOCl26.76g,则SOCl2的产率为_(保留三位有效数字)。(6)已知:SOCl2+4NaOH=Na2SO3+2NaCl+2H2O。请设计简单的实验(可选试剂:稀盐酸、稀硝酸、氯化钡溶液、硝酸钡溶液、硝酸银溶液、品红溶液)来验证氯化亚砜与NaOH溶液反应后的溶液中存在Cl-_。【答案】 球形冷凝管(或冷凝管) 吸收Cl2、SO2(防止污染空气),防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解 进水 MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O SOCl2与水反应生成SO2和HCl等酸性物质,抑制AlCl3水解 过滤、蒸馏 56.8% 取待测液于洁净试管中,加稀硝酸酸化,再加入过量硝酸钡溶液,静置,向上层清液中滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,说明溶液中存在Cl-【解析】实验室用二氧化锰与浓盐酸制取氯气:MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O,制备的氯气中混有HCl和水蒸气,用饱和食盐水吸收HCl,用浓硫酸干燥氯气,二氧化硫气体由亚硫酸钠和浓硫酸制备,同理用浓硫酸干燥制得的二氧化硫气体,干燥纯净的氯气和二氧化硫在三颈烧瓶中反应制得SOCl2,SO2+C12+SCl2=2SOCl2,SOCl2易水解,氯气和二氧化硫污染空气,不能直接排放,故冷凝管上连接的盛有碱石灰的干燥管,实验结束后,将三颈烧瓶中混合物蒸馏得到产品。 (2)二氧化锰与浓盐酸制备氯气,固液加热型,故为,饱和食盐水吸收HCl,用浓硫酸干燥氯气,二氧化硫气体由亚硫酸钠和浓硫酸制备,用,同理用浓硫酸干燥制得的二氧化硫气体,干燥纯净的氯气和二氧化硫在三颈烧瓶中反应制得SOCl2,除杂干燥为充分,导气管应长进短出,则连接顺序为:,故答案为:;(3)采用逆流发,故冷凝管口为进水口;实验室用二氧化锰与浓盐酸制备氯气,离子反应为:MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O,故答案为:进水;MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O;(4)根据题意SOCl2与水反应产生白雾,并带有刺激性气味的气体产生,说明生成HCl和二氧化硫,SOCl2与水反应生成SO2和HCl等酸性物质,抑制AlCl3水解,因此将SOCl2与AlCl36H2O混合加热,可得到无水AlCl3,故答案为: SOCl2与水反应生成SO2和HCl等酸性物质,抑制AlCl3水解;(5)实验结束后,首先将三颈烧瓶中的难溶物过滤除去,根据氯化亚砜沸点为77,SCl2的沸点为50,再采用分馏的方法即可将之分离;消耗氯气为=0.05mol,由SO2+Cl2+SCl22SOCl2,生成0.10molSOCl2,则SOCl2的产率为100%=56.8%;故答案为:过滤、蒸馏;56.8%;(6)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡、静止得到无色溶液,含亚硫酸根离子和氯离子,检验溶液存在的Cl-的方法是取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-;故答案为:取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-。8(2018届湖南师大附中高三高考模拟卷一)亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂,为红褐色液体或黄色气体,具有刺鼻恶臭味、遇水反应生成一种氯化物和两种氮化物。某学习小组在实验空用Cl2和NO制备ClNO并测定其纯度,相关实验装置(夹持装置略去)如下图所示。请回答:(1)制备C12发生装置可以选用_(填写字母代号),请写出发生反应的离子方程式:_。(2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择装置,其连接顺序为:a_(按气流方向,用小写字母表示)。(3)实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(C1NO):实验室也可用B装置制备NO,X装置的优点为_。检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开K1,通入一段时间气体,其目的为_,然后进行其他操作,当Z有一定量液体生成时,停止实验。若无装置Y,则Z中C1NO可能发生反应的化学方程式为_。(4)取Z中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmolL-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为22.50mL。则亚硝酰氯(C1NO)的质量分数为_(用代数式表示)。已知:Ag2CrO4为砖红色固体;Ksp(AgCl)=1.5610-10,Ksp(K2CrO4)=110-12【答案】 A或(B) MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O(或2MnO4-+16H+10Cl-=2Mn2+5Cl2+8H2O或ClO3-+6H+5Cl-=3Cl2+3H2O fgcbdejh 排除装置内空气的干扰,可以随开随用,随关随停 排干净三颈瓶中的空气,防NO和ClNO变质 2ClNO+H2O=2HCl+NO+NO2 100% (2)浓盐酸易挥发,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,可以选择饱和食盐水除去氯化氢,浓硫酸干燥氯气,收集一瓶干燥的氯气,其连接顺序为:afgcbdejh,故答案为:fgcbdejh;(3)实验室制备NO可以选用稀硝酸和铜反应,用B装置和X装置制备NO,X装置的优点有排除装置内空气的干扰,可以随开随用,随关随停,故答案为:排除装置内空气的干扰,可以随开随用,随关随停;检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开K1,通入一段时间气体,目的是排干净三颈瓶中的空气,防NO和ClNO变质,然后进行其他操作,当Z有一定量液体生成时,停止实验,故答案为:排干净三颈瓶中的空气,防NO和ClNO变质;X装置中生成的NO中混有水蒸气,碱石灰可以干燥NO,若无装置Y,亚硝酰氯(ClNO)遇水反应生成一种氯化物和两种氮化物,反应的化学方程式为2ClNO+H2O=2HCl+NO+NO2,故答案为:2ClNO+H2O=2HCl+NO+NO2;(4)2ClNO+H2O=2HCl+NO+NO2,滴定时发生Ag+Cl-= AgCl,滴定消耗的AgNO3的物质的量为0.02250L cmolL-1=0.02250cmol,则样品中含有氯元素的物质的量=0.02250cmol=0.2250cmol,因此亚硝酰氯(C1NO)的质量分数=100%=100%,故答案为: 100%。9(2018届甘肃省兰州市高三第二次诊断)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,在农药、制药行业中用途广泛。实验室利用SO2、Cl2和 SCl2制备 SOCl2,部分装置如下图所示:已知:SOC12遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有气体产生。SOC12沸点为77,SC12的沸点为 50 。请回答:(1)实验室制取SOCl2的反应方程式为_。(2)实验室制取SOC12在三颈烧瓶中合成,整个装置所选仪器的连接顺序是 _,_(某些仪器可以重复使用)。(3)使用冷凝管的作用是_;冷凝管上连接的干燥管的作用是_ 。(4)实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离实验操作名称是_。(5)若反应中消耗的Cl2的体积为896mL (已折算为标准状况,SO2足量) 最后得到纯净的SOCl26.76g,则SOCl2的产率为_(保留二位有效数字)。(6)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡静置得到无色溶液,检验溶液中存在Cl-的方法是_。【答案】 SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2 冷凝、回流 SCl2 和 SOCl2 吸收逸出的 Cl2、 SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置使 SOCl2 水解 蒸馏(或分馏) 71% 取少量溶液于试管中,加入过量 Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3 溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有 Cl-【解析】(1)由已知结合图示信息,实验室利用SO2、Cl2和SCl2制备SOCl2使用活性炭作催化剂,化学方程式为:SO2+Cl2+SCl22SOCl2。(2)实验室利用SO2、Cl2和SCl2制备SOCl2,在三颈烧瓶中合成,三颈烧瓶中盛着液态SCl2和催化剂活性炭;为制取Cl2装置,经饱和食盐水除杂和浓硫酸干燥后的氯气进入三颈烧瓶中,故;为制取SO2装置,经浓硫酸干燥后的SO2进入三颈烧瓶中,故。(3)由已知SOC12沸点为77,SC12的沸点为50可得,SOC12与SC12沸点低,容易挥发,所以使用冷凝管的作用是冷凝、回流SCl2和SOCl2。Cl2和SO2都是有毒气体,SOC12遇水剧烈反应,所以冷凝管上连接的干燥管内盛碱石灰可以吸收逸出的Cl2、SO2,并防止空气中的水蒸气进入反应装置使SOCl2水解。(4)已知SOC12沸点为77,SC12的沸点为50,所以实验结束后,可采用蒸馏(或分馏)方法即可将其分离。(5)标准状况下896mLCl2的物质的量为:0.896L22.4L/mol=0.04mol,由SO2+Cl2+SCl22SOCl2可得,理论上生成SOCl2:20.04mol=0.08mol,质量为:0.08mol119g/mol=9.52g,所以SOCl2的产率为:6.76g9.52g100%71%(保留二位有效数字)。(6)因为制得的SOCl2不纯,取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡静置得到无色溶液中,可能存在的碳酸根离子,碳酸氢根离子、亚硫酸根离子与过量的氢氧化钠等,所以可用硝酸酸化除去可能存在的碳酸根离子,碳酸氢根离子与过量的氢氧化钠,可用硝酸钡溶液除去过量的亚硫酸根离子等,故检验溶液中存在Cl-的方法可以是:取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-。10(2018年湖南G10教育联盟4月高三联考)芳香化合物在催化剂催化下与卤代烃发生取代反应称为 Friedel- Crafts烷基化反应。某科研小组以苯和氯代叔丁烷ClC(CH3)3为反应物,无水AlCl3为催化剂条件下制备叔丁基苯()。反应如下:已知下列信息:I、如图是实验室制备无水AlCl3的实验装置:(1)E装置中的仪器名称是_。(2)写出B装置中发生反应的离子方程式:_。(3)选择合适的装置制备无水AlCl3正确的连接顺序为:_ (写导管口标号)。(4)下列操作正确的是_。甲:先加热硬质玻璃管再加热圆底烧瓶乙:先加热圆底烧瓶再加热硬质玻璃管(5)E装置的作用是:_。、实验室制取叔丁基苯装置如图:在三颈烧瓶中加入50mL的苯和适量的无水AlCl3,由恒压漏斗滴加氯代叔丁烷ClC(CH3)310mL,一定温度下反应一段时间后,将反应后的混合物洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置,过滤,蒸馏得叔丁基苯20g。(6)使用恒压漏斗的优点是_;加无水MgSO4固体的作用是_。(7)上述反应后混合物的洗涤所用的试剂有如下三种,正确的顺序是_。5%Na2CO3溶液 稀盐酸 H2O(8)叔丁基苯的产率为_。(保留3位有效数字)【答案】 干燥管 MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O defghijc 乙 防止空气中的水蒸气进入,吸收多余的氯气 改为使液体顺利滴 干燥 75.0%【解析】(1)根据图示,E装置中的仪器是干燥管,故答案为:干燥管;(2) B装置中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O,故答案为:MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O; (5)根据上述(3)的分析,E装置可以防止空气中的水蒸气进入,同时可以吸收多余的氯气,防止污染空气,故答案为:防止空气中的水蒸气进入,吸收多余的氯气;(6)恒压漏斗可以保持液面上方的气体压强不变,使液体顺利滴下;无水MgSO4固体可以吸收体系中的少量水,故答案为:使液体顺利滴下;干燥;(7) 根据方程式,生成的叔丁基苯中含有苯、氯代叔丁烷ClC(CH3)3以及催化剂无水氯化铝杂质,应用氯化铝和叔丁基苯的沸点相差不大,需要除去,氯化铝易溶于水,但容易水解变浑浊,因此需要稀盐酸洗涤除去氯化铝,再用碳酸钠溶液洗涤除去盐酸,最后水洗除去少量的碳酸钠,故答案为:;(8)反应中的苯为50mL0.88g/cm3=44g,物质的量=0.564mol,氯代叔丁烷ClC(CH3)3的质量为10mL1.84 g/cm3=18.4g,物质的量=0.199mol,理论上可以生成叔丁基苯的质量=134 g/cm3=26.65g,叔丁基苯的产率为20g26.65g100%=75.0%,故答案为:75.0%。11(2018届黑龙江省哈尔滨市第三中学高三第二次模拟考试)三氯化氧磷(POCl3)可用作有机合成的氯化剂和催化剂,实验室制取POCl3并测定产品含量的实验过程如下:I制备POCl3可用氧气氧化液态的PCl3法。实验装置(加热及夹持装置省略)及相关信息如下。物质熔点/沸点/相对分子质量其 他PCl3-112.076.0137.5均为无色液体,遇水均剧烈水解为含氧酸和氯化氢,两者互溶 POCl32.0106.0153.5(1)装MnO2的仪器名称是_;干燥管的作用为_。(2)装置B中的液体药品是_;装置B有三个作用,分别为_。(3)三氯化氧磷还可由三氯化磷与水、氯气反应制备。此方法生产三氯化氧磷的化学方程式为_。II测定POCl3产品含量的实验步骤:实验I结束后,待反应器中液体冷却到室温,准确称取一定质量的 POCl3产品(杂质不含氯元素),置于盛有100.00 mL蒸馏水的烧杯中摇动至完全水解,将水解液配成200.00 mL溶液取10.00 mL溶液于锥形瓶中,加入10.00 mL 1.5 mol/L AgNO3标准溶液加入少量硝基苯,用力摇动,静置加入指示剂,用0.2 mol/L KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,到达终点时共用去15.00 mL KSCN溶液。(4)选择的指示剂为_。(5)测得产品中n(POCl3)= _。(已知:磷酸银可溶于酸)(6)已知Ksp(AgCl) Ksp(AgSCN),步骤的目的是_。【答案】 圆底烧瓶 防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶 浓硫酸 平衡气压、干燥氧气 、观察氧气流速 PCl3+H2O+Cl2POCl3+2HCl 硫酸铁(合理即可) 0.08mol 由于AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,加入硝基苯用力摇动,使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,避免在滴加KSCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀【解析】IA装置中用双氧水与二氧化锰反应生成氧气,通过加入双氧水的量,可以控制产生氧气的速率,氧气中含有水蒸气用浓硫酸除去,所以B装置中装浓硫酸,装置B中有上颈漏斗,可以平衡装置内外的压强,起安全瓶的作用,纯净的氧气与三氯化磷反应生成POCl3,为了控制反应速率且要防止三氯化磷会挥发,反应的温度控制在6065,所以装置C中用水浴,为防止POCl3挥发,用冷凝管a进行冷凝回流,POCl3遇水均剧烈水解为含氧酸和氯化氢,所以为防止空气中水蒸汽进入装置,同时吸收尾气,所以在装置的最后连有碱石灰的干燥管。 (3)三氯化氧磷还可由三氯化磷与水、氯气反应制备,反应的化学方程式为PCl3+H2O+Cl2POCl3+2HCl,故答案为:PCl3+H2O+Cl2POCl3+2HCl;(4)铁离子遇到KSCN会显示红色,可以硫酸铁溶液为指示剂,用KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液达到终点时的现象是溶液变红色,故答案为:硫酸铁; (5)KSCN的物质的量为0.2mol/L0.015L=0.003mol,根据反应Ag+SCN-=AgSCN,可知溶液中剩余的银离子的物质的量为0.003mol,根据Ag+Cl-=AgCl,POCl3与水反应生成氯化氢的物质的量为1.5 mol/L0.01L-0.003mol=0.012mol,则产品中POCl3的物质的量为0.012mol=0.08mol,故答案为:0.08mol;(6)由于AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,加入硝基苯用力摇动,使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,避免在滴加KSCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀,故答案为:由于AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,加入硝基苯用力摇动,使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,避免在滴加KSCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀。12(2018届四川省德阳市高三二诊考试)亚硝酰氯(ClNO)常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体,某学习小组在实验室用Cl2与NO制备ClNO并测定其纯度,进行如下实验(夹持装置略去)。查阅资料:亚硝酰氯(ClNO)的熔点为-64.5、沸点为-5.5,气态呈黄色,液态时呈红褐色,遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色。请回答下列问题:.Cl2的制备:舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。(1)该方法可以选择上图中的_(填字母标号)为Cl2发生装置,该反应中被氧化与被还原物质的物质的量之比为_。 (2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择上图中的装置,其连接顺序为:a_ih(按气流方向填小写字母标号)。 亚硝酰氯(ClNO)的制备、实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(ClNO):(3)实验室也可用B装置制备NO,与之相比X 装置的优点为_。(4)组装好实验装置后应先_,然后依次装入药品、打开k2、再打开_(填“k1”或“k3”),通入一段时间气体,其目的是为了排尽三颈烧瓶中的空气,防止NO、ClNO 变质。接下来,两种气体在Z中反应的现象为_。III亚硝酰氯(ClNO)纯度的测定:将所得亚硝酰氯(ClNO)产品13.10g溶于水,配制成250mL溶液;取出

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