微专题19 氯及其化合物的制备与性质探究-备战高考化学考点微专题（原卷版）

微专题19氯及其化合物的制备与性质探究一、氯气的实验室制法实验室制取气体装置由发生装置、净化装置、收集装置以及尾气吸收装置组成。以Cl2的实验室制法为例(见下图)：(1)反应原理：用MnO2(或其他强氧化剂，如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等)氧化浓盐酸。其他制取Cl2的原理：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O①14HCl＋K2Cr2O7=2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑②16HCl＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑③6HCl(浓)＋KClO3=KCl＋3H2O＋3Cl2↑④4HCl＋Ca(ClO)2=CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑2NaCl+3H₂SO₄(浓)+MnO₂==2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+Cl₂↑其中，①②④使用稀盐酸就可发生反应产生氯气。(2)制备装置类型：固体＋液体气体(3)净化方法：用_饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。(4)收集气体：向上排空气法或排饱和食盐水法。(5)尾气吸收：用强碱溶液(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，溶液浓度低，吸收不完全。(6)验满方法：①将湿润的淀粉­碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。③实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否集满。二、工业制取氯气：氯碱工业eq\a\vs4\al(海,水)→eq\a\vs4\al(粗,盐)eq\o(→,\s\up15(精制))饱和食盐水eq\o(→,\s\up15(电解))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(阳极产物：Cl2,阴极产物：H2、NaOH))化学方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。三、制备与性质探究1．某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的性质及模拟工业上制取漂白粉，设计了如图所示装置进行实验。请按要求回答下列问题：(1)氯气是一种_______色、有_______气味、有毒气体，该实验必须在通风条件良好的实验室中进行。(2)盛放浓盐酸的仪器名称为_______。本实验中制备Cl2的化学方程式为_______。用下列两种方法制取氯气：①用含有HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87gMnO2与足量的浓盐酸反应，所得氯气_______(填字母序号)。A．②比①多B．①比②多C．一样多D．无法比较(3)饱和食盐水在该实验中的作用是_______。(4)气体通入淀粉-KI溶液后可观察到溶液变蓝，可得氧化性比较：Cl2_______I2(填“>”或“<”)。(5)若干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，则装置甲中盛放的试剂是_______。实验证明氯气_______(填“有”或“无”)漂白性。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4四、氯化物的制备与性质探究1．氯化铝的制备2．．AlCl3在有机化学中有很广泛的应用。实验室制备干燥的AlCl3的装置如下：回答下列问题：(1)确定装置气密性良好后，滴入浓盐酸直至_______；开始点燃酒精灯。(2)装置A中生成Cl2的离子方程式为_______。(3)试剂X为_______(填化学式)，装置B中的长颈漏斗的作用是_______，装置I的作用是_______。(4)当制备好AlCl3后，停止加热，关闭漏斗活塞，接下来的操作是_______。(5)请设计一个测定无水AlCl3产率的方案：___。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT42．氯化铁的制备3．氯化铁常用于污水处理等。该化合物是棕红色固体，易潮解，100℃时易升华。实验室可用氯气与金属铁反应制备无水氯化铁，实验装置如图所示。下列说法正确的是A．装置I中反应的离子方程式为MnO2+4HClMn2++Cl2↑+2Cl-+2H2OB．装置II洗气瓶中加入饱和NaHCO3以除去Cl2中的少量HClC．装置III和装置IV洗气瓶中盛放的液体均为浓硫酸D．装置V的作用是为了防止倒吸EMBEDEquation.DSMT43．氯化锡的制备4．SnCl4可用于染色时的媒染剂、润滑油添加剂、玻璃表面处理剂等。实验室可通过如图装置制备少量SnCl4(夹持装置略)已知：①锡的熔点232℃、沸点2260℃；②SnCl2的熔点246.8℃、沸点623℃；③SnCl4的熔点－33℃、沸点114℃，SnCl4极易水解。通常将SnCl4晶体加入浓盐酸中，以配制无色的SnCl4溶液。回答以下问题(1)仪器a的名称为___________，该仪器中发生反应的离子方程式为___________。(2)装置Ⅱ的作用是___________，如果去掉装置Ⅱ，从实验安全的角度看可能产生的影响是___________。(3)装置Ⅲ中的试剂为___________。图中可替代装置Ⅲ的是___________(填字母序号，下同)。(4)该实验装置存在一处明显的缺陷，改进方法为在装置Ⅵ后连接上图中的___________。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT44．氯化铜的制备5．实验室中以粗铜粉(含杂质Fe)为原料，制备铜的氯化物的流程如图：请按要求回答下列问题：（1）现用如图所示的实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应(铁架台和加热装置等省略)。按气流方向连接各仪器接口，正确的顺序是a→_______。A中化学方程式为_______。实验中硬质玻璃管加热前要进行的一步重要操作是_______。(2)上述流程中，所得固体Ⅰ需要加稀盐酸溶解，其目的是_______；溶液Ⅰ可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的_______(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，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀，写出该反应的离子方程：_______EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT45．氯化亚铜的制备6．CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组模拟热分解CuCl2•2H2O制备CuCl，并进行相关探究。（资料查阅）（实验探究）Ⅰ.氯气的制备实验室用二氧化锰和浓盐酸制氯气选用上述装置___________(A或B)，如何检验装置的气密性___________，离子反应方程式___________。Ⅱ.用下图所示装置进行实验(夹持仪器已省略)，制备CuCl。请回答下列问题：(1)实验操作的先后顺序是a___________e(填操作的字母代号)。a．检查装置的气密性后加入药品b．熄灭酒精灯，冷却c．在“气体入口”处通入干燥HCld．点燃酒精灯，加热e．停止通入HCl，然后通入N2(2)在实验过程中，观察到C中试纸的颜色变化是先变红后褪色。通过C中的现象，一定可以证明新制氯水具有的性质有___________(填字母代号)。A．酸性

B．漂白性

C．酸性、漂白性

D．前面性质均无法证明(3)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是___________。（探究反思）(4)反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，根据资料信息分析：若杂质是CuCl2，则产生的原因是_____________。若杂质是CuO，则产生的原因是_____________。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT46．氯化铬的制备7．三氯化铬(CrCl3)是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。实验室利用反应Cr2O3(s)+3CCl4(g)2CrCl3(s)+3COCl2(g)制取CrCl3，其实验装置如图所示。已知：①COCl2(俗称光气)有毒，遇水发生水解：COCl2+H2O=CO2+2HCl；②碱性条件下，H2O2将Cr3+氧化为；酸性条件下，H2O2将还原为Cr3+。回答下列问题：(4)测定产品中CrCl3质量分数的实验步骤如下：Ⅰ.取mgCrCl3产品，在强碱性条件下，加入过量的30%H2O2溶液，小火加热使CrCl3完全转化为，继续加热一段时间；Ⅱ.冷却后加适量的蒸馏水，再滴入适量的浓硫酸和浓磷酸(加浓磷酸的目的是为了防止指示剂提前变色)，使转化为；Ⅲ.用新配制的cmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液VmL(已知被Fe2+还原为Cr3+)。①产品中CrCl3质量分数表达式为___。②下列操作将导致产品中CrCl3质量分数测定值偏低的是___(填标号)。a.步骤Ⅰ中未继续加热一段时间b.步骤Ⅱ中未加浓磷酸c.步骤Ⅲ中所用(NH4)2Fe(SO4)2溶液已变质d.步骤Ⅲ中读数时，滴定前俯视，滴定后平视EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4【专题精练】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)必须用浓盐酸与MnO2反应制Cl2，因为稀盐酸与MnO2不反应。()(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。()(3)除去Cl2中少量HCl气体，可用饱和食盐水，也可用饱和碳酸氢钠溶液。()(4)检验氯气可用湿润的淀粉­碘化钾试纸。()(5)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。()(6)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸的反应。()(7)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸入液面以下。()2．某校化学兴趣小组利用在加热条件下浓盐酸与二氧化锰的反应来制取并收集氯气，实验装置如图所示。(1)写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________________。(2)上述反应中，浓盐酸表现出的性质：____________________。(3)兴趣小组的同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中错误的是________。A．NaOH溶液B．Na2CO3溶液C．浓硫酸(4)实验室用下列两种方法制取氯气：①用含146gHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87gMnO2与足量的浓盐酸反应，则所得Cl2________(填“①比②多”“②比①多”或“一样多”)。3．下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是()4．氯气是一种重要的工业原料。资料显示：Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up17(△))2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O。某学习小组利用此原理设计如图所示装置制取氯气并探究其性质：(1)在该实验中，甲部分的装置是________(填字母)。(2)乙装置中FeCl2溶液与Cl2反应的离子方程式是________________________________________________________________。(3)丙装置中通入少量Cl2，可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸，则丙中发生反应的化学方程式是__________________________________________。(4)该实验存在明显的缺陷，改进的方法是______________________________________________________________________。5．工业上电解饱和食盐水制备氯气，实验室常用与浓盐酸制备氯气。制备氯气时，下列装置能达到相应实验目的的是A．电解法制氯气 B．实验室制氯气C．除去氯气中的HCl D．氯气收集和尾气处理EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT46．为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某收化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置：

(1)该化学兴趣小组的同学制取Cl2、SO2气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸(HCl)为原料制取Cl2，在此试验中F仪器的作用是___________，发生装置B应选择以下三种装置中的___________(选填序号)。(2)D装置中主要反应的离子方程式为___________。(3)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：a．氯化铁溶液b．氯化亚铁溶液c．硫氰化钾溶液d．氯化钡溶液e．品红溶液f．酸性高锰酸钾溶液若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有___________(选填一个序号)试剂的试管内，再加入___________(选填一个序号)试剂。发生的现象是___________。若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有___________(选填一个序号)试剂的试管内，发生的现象是___________。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT47．某小组同学用二氧化锰与过量浓盐酸反应制备氯气过程中(装置如图所示)发现，二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止，对此现象开展探究。(1)二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式是___________。[提出