2023版高三一轮总复习化学（人教版）教案：第4章 第17讲 氯、硫及其化合物的制备与性质探究(能力课)

第17讲氯、硫及其化合物的制备与

性质探究（能力课）

再复习目标

1.实验探究氯水的多重性。

2.实验探究SO2的制备及性质探究。

3.氯、硫的重要化合物制备及性质探究。

考点一氯水的多重性

突破强雪__________________

1.氯水中的粒子及其性质

新制氯水中含有三分子（H2O、C12、HC10）四离子（H+、cr>CRT、OH"）.

「CUT氧化性H能够气化Fe"、Br-、「辱

-cr—I生成沉淀H加入AgNO,溶液产生白色沉淀I

新

菊d不稳定性H在强光照射下新制策水中有气泡产闺

-HC1U------------使湿润的有色布条或品红溶液褪色I

水

7使紫色石蕊试液先变红后褪色|

使紫色石蕊试液变红

加活泼金属、碳酸盐等产生气泡

2.氯水中的平衡及其影响

（1）三种平衡

①C12+H2O=H++C「+HC1O

②HC1O=H++CK^

③H2OKH++OH-

+

（2）外界因素对平衡C12+H2O^H+cr+HClO的影响。

①加入可溶性氯化物（如NaCl）时，c（C厂）增大，平衡左移，如排饱和食盐水

法收集Cl2,用饱和食盐水除去Ch中混有的HCL

②加入浓盐酸，c（H+）、c（C厂）均增大，平衡左移，如用次氯酸盐和浓盐酸

制CL时，有利于C12的逸出。

③加入NaHCO3或CaCCh,二者只与H+反应，不与HC1O反应，c（H+）M

小，平衡右移，c（HClO）增大，氯水的漂白性增强。

④加入碱，c(H+)、C(HC1O)减小，平衡右移，如CL的尾气处理和漂白粉的

制备等。

⑤光照，HC1O分解，c(HClO)减小，平衡右移，如氯水需避光保存，久置

的氯水最终会变成盐酸。

一^!^^训练：也”，

1.在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是()

A.再通入少量氯气，洗白减小

B.通入少量SO2,溶液漂白性增强

C.加入少量的碳酸钙粉末，pH增大，溶液漂白性增强

D.光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱

C［A项，饱和氯水不再吸收C12,言黑？)不变,错误；B项，C12与SO2

光照

反应，漂白性减弱，错误；D项，光照时211。0=1=211。+023酸性增强，

c(H+)增大，导电性增强，错误。］

2.用胶头滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含有酚配的氢氧化钠稀溶液中，

当滴到一定量时，红色突然褪去。试回答下列问题。

(1)产生上述现象的原因可能有两种：

①;

②o

(2)怎样用实验证明红色褪去的原因是①或②？

［答案］⑴①氯水中Ch和酸与NaOH反应

②氯水中HC1O的强氧化性

⑵取褪色后的溶液，加适量NaOH溶液，若溶液又变红，则说明原因是①,

否则为②

考点二特殊的含氯化合物的制备及性质

一0a突楠』__________________

1.氯的常见氧化物简介

(1)一氧化二氯

性质：是次氯酸的酸酥，溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸。

制法：用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯：2HgO+

202=02。+HgChHgO；

同样也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取：

2Na2c。3+H2O+2Ch=2NaCl+2NaHC€h+CI2O。

(2)二氧化氯

物理性质：是一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水。

制取：CI2+2NaClO2==2ClO2+2NaCl或5NaClO2+4HCi==4ClO21+

5NaCl+2H2O。

用途：是一种广谱、高效的灭菌剂。

(3)CLO3、CI2O5、C12O7分别为HC1O2、HCK)3、HCK)4的酸醉。

2.氯的含氧酸及其盐

⑴氯的含氧酸有HCIO(次氯酸)、HC1O2(亚氯酸)、HC103(氯酸)、HC1O”高

氯酸)，其酸性依次增强。

(2)氯的含氧酸盐有四类：次氯酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐。

①NaC102(亚氯酸钠)

性质：黄绿色液体，呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出C1O2气体。

②氯酸钾(KC1O3)

性质：是一种白色晶体，有毒，在冷水中溶解度较小，易溶于热水，是强

氧化剂。在Mn(h催化作用下，受热分解生成02。

③高氯酸钠(NaCK)4)

性质：易溶于水和乙醇，有强氧化性，低毒，与有机物撞击易引起爆炸。

训练:，黑…，，

1.CLO是黄棕色、具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于

水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆

炸。一种制取CLO的装置如图所示。

畲浓盐酸

已知：C12O的熔点为一116℃,沸点为3.8℃；C12的沸点为一34.6℃；

HgO+2C12=HgCh+ChO。

下列说法中不正确的是（）

A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸

B.通入干燥空气的目的是将生成的ChO稀释减小爆炸危险

C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是ChO

D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸

C［制取ChO需要干燥纯净的氯气，所以②、③中盛装的试剂依次是饱和

食盐水和浓硫酸，A项正确；高浓度的CLO易爆炸，所以通入干燥空气的目的

是将生成的CLO稀释减小爆炸危险，B项正确；装置⑤是收集CLO,所以温度

低于3.8°C,逸出的气体主要是空气，C项错误；CLO与有机物接触会发生燃

烧并爆炸，装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸，D

项正确。］

2.亚氯酸钠（NaCK）2）是一种高效氧化剂、漂白剂，主要用于棉纺、亚麻、

纸浆漂白，水处理，杀菌灭藻，鱼药制造等行业。工业上可采用过氧化氢法，

即在碱性条件下，用H2O2还原C1O2制备NaCKh。某兴趣小组模拟工业生产流

图1

已知：纯C1O2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。

检查装置气密性；称取10.65gNaCKh加入200mL稀硫酸中，溶解，然后

转移到仪器a中；量取适量H2O2加入100mLNaOH浓溶液中，摇匀后转移到

仪器b中；连接好装置进行实验。

回答下列问题：

(1)仪器b的名称是o

⑵进行实验时，需要对装置甲进行水浴加热，水浴加热的优点是

该反应中“水浴加热”的目的是______________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)装置丙的作用是_____________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)装置甲中空气并不参与反应，则装置甲中发生反应的离子方程式是

［解析］(2)水浴加热时反应仪器被水包围，受热均匀，且易于控制反应温度。

升温可加快反应速率。(3)反应过程中部分SO2、CKh会逸出，用碱液可吸收该

有害气体，防止污染空气。(4)装置甲中Sth还原ClOi■生成C1O2,故反应的离

子方程式为SO2+2C1OJ=SOF+2C1O2O

［答案］(1)圆底烧瓶(或烧瓶)

(2)受热均匀，易于控制温度加快反应速率

(3)吸收Sth、CKh有害气体，防止污染空气

(4)SO2+2C1O3=SOF+2C1O2

考点三二氧化硫的制备及性质探究实验

分析

【典例】如图是实验室进行二氧化硫的制备与性质探究实验的组合装置,

部分固定装置未画出。

(1)下列有关说法正确的是(填字母)。

70%的"SO,溶液

A.关闭Ki,打开K2,试剂X是酸性KMnO4或FeCh溶液，均可证明SO2

有还原性

B.关闭K2,打开Ki,滴加H2s。4溶液，则装置B中每消耗1molNa2O2,

转移电子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)

C.为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用饱和石灰水

D.实验过程中体现了H2s04的酸性、吸水性、难挥发性、强氧化性

(2)A、B装置中发生反应的化学方程式为

(3)C装置中有时冒出气泡，理由是_______________________________

［解析］⑴若试剂X是酸性KMnCh或FeCb溶液，均能氧化SO2,酸性

KMnCh溶液紫色褪去，FeCh溶液黄色褪去，均有明显现象，可证明SCh具有

还原性，A正确；关闭K2,打开Ki,滴加H2s04溶液，则装置B中发生反应

SO2+Na2O2==Na2SO4,每消耗1molNazCh,转移电子数为2NA,B错误；饱

和石灰水中OH一浓度低，不能用于尾气吸收，为了吸收尾气，一般选择NaOH

溶液，则装置C和E中的试剂应均为NaOH溶液，C错误；实验过程中体现了

H2s04的酸性、难挥发性，没有体现强氧化性以及吸水性，D错误。

(3)C中冒出的气泡可能为02,可能是含出0的SO2与Na2O2反应时,Na2O2

与H2。反应生成了02。

［答案］(1)A(2)Na2sO3+H2so4=Na2sO4+SO2t+H2O、Na2O2+

SCh=Na2sCh(3)生成的SO2中含H2O(g),H2O与Na2O2反应生成了

I题后归纳I

SO2的实验室制法

⑴反应原理

①Na2s€h+H2so4（浓）=Na2sO4+SO2t+H2O

②Cu+2H2s。4（浓）=^=CuSO4+SO2t+2H2O

③Na2s2O3+H2so4=Na2so4+SI+SO2t+H2O

⑵除去SO2中的HCkH2O（g）的常用试剂依次为饱和NaHSCh溶液、浓硫

酸或P2O5o

（3）向上排空气法或排饱和NaHSCh溶液法收集SO2o

（4）可用NaOH溶液或氨水吸收SO2尾气，但不能用石灰水吸收SO2。

训练^NGLIXUMLIAN

硫酰氯（SO2c12）常用作氯化剂和氯磺化剂，在染料、药品、除草剂和农用杀

虫剂的生产过程中有重要作用。现在模拟用干燥的C12和SO2在活性炭催化下制

取硫酰氯。反应的化学方程式为SO2（g）+C12（g）=S02cl2⑴AH=-97.3

kJ-mol1,实验装置如图所示（部分夹持装置未画出）。

70。/凝酸溶液厂^己

企b碱石灰R

亚

硫

酸

活

钠

性

氯气

炭

戊

甲

内

乙I

已知：硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为一54.1C,沸点为69.1℃。

在潮湿空气中“发烟”，长期放置或在100℃以上发生分解，生成二氧化硫和

氯气。

回答下列问题：

⑴仪器c的名称是,冷凝管的进水口是（填“a”或

“b”）。

（2）下列操作或描述正确的是（填标号）。

A.将70%硫酸溶液换成98%硫酸溶液，可以加快制取SO2的速率

B.实验中通过观察装置乙、丁导管口产生气泡的速率，可控制两种反应物

体积相等

C.装置戊上方分液漏斗中最好选用0.10mol-L1NaCl溶液，减小氯气的

溶解度

D.装置己可防止污染，又可防止硫酰氯变质

⑶氯磺酸(CISO3H)加热分解，也能制得硫酰氯，写出反应的化学方程式:

(4)长期储存的硫酰氯会发黄，可能的原因是

(用化学方程式和必要的文字加以解释)。

(5)若反应中消耗的氯气体积为896mL(标准状况下)，最后经过分离提纯得

到4.05g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为o

［解析］(1)仪器c为蒸脩烧瓶，冷凝水的流向是“下进上出“，所以装置丙

的冷凝管中冷凝水的入口是a。(2)98%硫酸溶液中水的含量很少，硫酸并未完全

电离，大部分仍以分子形式存在，而Na2s。3固体与H2s04的反应在H2s04电

离出大量H+的状态下才能顺利进行，故A错误；实验中通过观察装置乙、丁导

管口产生气泡的速率，使通入的二氧化硫和氯气的量相等，因此可控制两种反

应物体积相等，故B正确；装置戊上方分液漏斗中最好选用饱和NaCl溶液，减

小氯气的溶解度，故C错误；装置已可吸收尾气二氧化硫和氯气，防止污染，

同时避免硫酰氯与潮湿的空气接触，防止其变质，故D正确。(3)氯磺酸(C1SO3H)

加热分解，也能制得硫酰氟，可根据质量守恒定律配平，则反应的化学方程式

为2。5。3110=502。2+112504。(4)由分解反应SO2C12=SO2t+C121可知，

分解产生少量的氯气，氯气为黄绿色，溶解在其中，会导致硫酰氯发黄。(5)若

反应中消耗的氯气体积为896mL(标准状况下)，氯气的物质的量为0.04mol,

根据反应方程式SO2(g)+C12(g)=S02cl2(1)可知，理论上制备出的SO2c12的物

质的量为0.04mol,其质量为0.04molX135g•mo「i=5.4g,因此硫酰氯的产率

为警尹X100%=75%。

5.4g

［答案］⑴蒸储烧瓶a(2)BD

△,

(3)2C1SO3H==SO2cI2+H2s04

(4)SO2C12=SO21+CI2t,分解产生少量的氯气溶解在其中

(5)75%

考点四多硫化合物的制备实验探究

突破巡3__________________________

1.硫代硫酸钠(Na2s2。3)

(1)制备

①硫化碱法，即将Na2s和Na2c03以物质的量之比为2:1配成溶液，然

后通入SO2,发生的反应为2NazS+Na2co3+4SO2=3Na2s2O3+CO2。

②亚硫酸钠法，使沸腾的Na2s03溶液同硫粉反应，其反应的方程式为

,△

Na2sCh+S=Na2s2。3。

⑵性质

①中等强度还原剂，可被碘氧化成连四硫酸钠(Na2s40“，该反应常用来定

量测定碘的含量，反应的离子方程式为i2+2s2or=2r+s4oro

②可被氯、浪等氧化为SOF,如Na2S2O3+4Ch+5H2O=Na2SO4+H2SO4

+8HCL

③可与酸反应，离子方程式为2H++S2O「=SI+SO2t+H2Oo

2.焦亚硫酸钠(Na2s2O5)

⑴制备：NaHSO3过饱和溶液结晶脱水而成，2NaHSCh=^=Na2s2O5+

HIOO

(2)性质

①与酸反应放出二氧化硫，如Na2S2O5+2HCl=2NaCl+2SO2t+H2O。

②强还原性，如Na2s2O5+如+3H2O=2NaHSO4+4HI。

3.过二硫酸钠(Na2s2O8)、连二亚硫酸钠(Na2s2。4)

(1)过二硫酸钠中S为+6价，含有1个过氧键(一0一0一)，性质与过氧化

氢相似，具有氧化性。作为氧化剂参与反应时，过氧键断裂，过氧键中的氧原

Cu2+

子由一1价变为一2价，硫原子化合价不变。如S2OQ+2「==2SO2-+I2,5S2OQ

Aw+

2++

+2Mn+8H2O=^=10SOr+2MnOJ+16Ho过二硫酸钠不稳定，受热分解

生成Na2so4、SO2和O2。

(2)连二亚硫酸钠中S为+3价，是强还原剂，能将12、Cu2\Ag+还原，能

被空气中的氧气氧化。在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫

酸钠。

训练s-i..............

(2021•德州模拟)焦亚硫酸钠(Na2s2O5)是一种常用的食品抗氧化剂(易被氧

化)。实验室利用如图所示装置制取少量焦亚硫酸钠并探究SO2的性质(夹持装置

已略去)。

请回答下列问题：(实验前已除去装置中的空气)

(1)仪器a的名称是o

(2)关闭K2、K3,打开Ki,装置B中发生反应的离子方程式为,

观察到装置C中发生的现象是O

(3)装置D和F的作用是。

(4)实验前，装置E中所用蒸播水需经煮沸后迅速冷却，目的是

,关闭Ki、Ka,打开K2,一段时间后装置E中有

Na2s2。5晶体析出，装置E中发生反应的化学方程式为

⑸设计实验验证Na2s2。5晶体在空气中已被氧化，所需试剂为

［解析］⑵装置A中产生的SO2进入装置B中，SO2与FeC13溶液反应生成

FeSO4、FeCb和HC1,离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SOK+4H+;

装置C中SO2与Na2s溶液反应生成S单质，现象为有淡黄色沉淀生成。

(3)SO2有毒，不能直接排放到空气中，可用NaOH溶液吸收。因此装置D

和F的作用是吸收SO2,防止污染空气。

(4)装置E用于制备焦亚硫酸钠(Na2s2。5),但水中存在溶解的氧气，具有氧

化性，影响焦亚硫酸钠(Na2s2Os)的制备，因此装置E中所用蒸储水需经煮沸后

迅速冷却，目的是去除水中溶解的氧气。制备焦亚硫酸钠的化学方程式为SO2

+Na2s€>3=Na2s2O5。

(5)Na2s2。5晶体在空气中易被氧化为Na2s。4,用盐酸、氟化领溶液检验样

品中含有硫酸根离子，即可验证Na2s2O5晶体在空气中已被氧化。

3+2++

［答案］（1）分液漏斗（2）2Fe+SO2+2H2O=2Fe+SOF+4H有淡

黄色沉淀生成（3）吸收SO2,防止污染空气（4）去除水中溶解的氧气SO2+

Na2sO3=Na2s2。5（5）稀盐酸、BaCh溶液

真题验收■新题预测瑞端"口

真题。验收

1.（2021•浙江6月选考，T30节选）CLO是很好的氯化剂，实验室用如图装

置（夹持仪器已省略）制备高纯C12O。己知：

①HgO+2c12=HgC12+C12O,合适反应温度为18~25℃；副反应：2HgO

△,

+2cl2—2HgCL+O2.

②常压下，Cb沸点一34.0C,熔点一101.0C；C12O沸点2.0C,熔点一

120.6℃,

③C12O+H2O=2HC1O,C12O在CC14中溶解度远大于其在水中的溶解度。

HgO粉末

与玻璃珠

请回答：

⑴①装置A的作用是去除原料气中的少量水分，可用的试剂是

②将上图中装置组装完整，虚框D中应选用o

⑵有关反应柱B,须进行的操作是»

A.将HgO粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱

B.调控进入反应柱的混合气中C12和N2的比例

C.调控混合气从下口进入反应柱的流速

D,将加热带缠绕于反应柱并加热

⑶装置C,冷却液的温度通常控制在一80〜一60°C。反应停止后，温度保

持不变，为减少产品中的C12含量，可采用的方法是。

（4）将纯化后的CLO产品气化，通入水中得到高纯度CLO的浓溶液，于阴

凉暗处贮存。当需要CLO时，可将CLO浓溶液用CC14萃取分液，经气化重新

得到。

针对萃取分液，从下列选项选择合适操作（操作不能重复使用）并排序：

a.检查旋塞、玻璃塞处是否漏水

b.将溶液和CC14转入分液漏斗

c.涂凡士林

d.旋开旋塞放气

e.倒转分液漏斗，小心振摇

f.经几次振摇并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置

g.打开旋塞，向锥形瓶放出下层液体

h.打开旋塞，待下层液体完全流出后，关闭旋塞，将上层液体倒入锥形瓶

［解析］⑴①装置A的作用是去除原料气（Cb、N2）中的少量水分，可用的

试剂是浓硫酸。②C12和C12O都不能直接排放于空气中，因此需要进行尾气处

理，C12、C12。能与NaOH溶液反应，同时需要防止NaOH溶液中水蒸气进入

C装置中，因此需要在C和尾气处理装置之间连接吸收水蒸气的装置，所以虚

框D中应选用a装置。（2）装置B为HgO与Ck反应制备ChO的装置，因ChO

能与H2O发生反应，因此需要将HgO粉末热处理除水分，该反应为固体与气体

接触类反应，因此增加表面积能够加快反应速率，故A选；N2的作用是稀释Ch,

在气流速率一定的条件下，氯气所占的比例越小，其转化率越高，同时C12不足

时会发生副反应，因此需要调控进入反应柱的混合气中C12和N2的比例，故B

选；为了让气体与固体充分接触，混合气体应从下口进入反应柱，同时需要控

制气体的流速，防止副反应发生，故C选；HgO与C12反应制备ChO的合适反

应温度为18〜25C,因此该反应在常温下进行，若对反应柱加热会发生副反应，

故D不选。（3）由题可知，Cb沸点小于CLO,在C12未发生冷凝时抽气或通入干

燥氯气可以有效地去除产物中的Ch。(4)萃取分液的操作顺序为检漏一加入萃取

剂和溶液一振荡摇匀-放气-静置分层一放液，下层液体从下口流出，上层液

体从上口倒出，因CC14密度大于水，因此萃取后溶有C12O的CC14位于下层，

因此操作顺序为涂凡士林一检查旋塞、玻璃塞处是否漏水一将溶液和CC14转入

分液漏斗f倒转分液漏斗，小心振摇f旋开旋塞放气一经几次振摇并放气后，

将分液漏斗置于铁架台上静置一打开旋塞，向锥形瓶放出下层液体。

［答案］(1)①浓硫酸②a(2)ABC(3)抽气(或通干燥氮气)(4)abg

2.(2019•全国n卷，T26改编)在潮湿空气中长期放置的“还原料”(含BaS),

会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原物”表面生成了难

溶于水的(填化学式)，反应方程式为o

［答案］BaCO3BaS+CO2+H2O=BaCO3+H2S

3.(2018•全国I卷，T27节选)焦亚硫酸钠(Na2s2O5)在医药、橡胶、印染、

食品等方面应用广泛。回答下列问题：

⑴生产Na2s205,通常是由NaHSCh过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该

过程的化学