高考化学总复习易水解的无水氯化物的制备.docx
《高考化学总复习易水解的无水氯化物的制备.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学总复习易水解的无水氯化物的制备.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考化学总复习易水解的无水氯化物的制备
2021年高考化学总复习：
易水解的无水氯化物的制备
氯气的制备是中学化学重要的实验，涉及反应条件的选择、除杂、干燥、收集、性质实验、尾气处理等，特别是易水解氯化物的制备，更是高考常考内容。
1．（安徽省皖中名校联盟2019届高三10月联考）常温下，二氯化二硫（S2Cl2）为橙黄色液体，遇水易水解，工业上用于橡胶的硫化。
某学习小组用氯气和硫单质合成S2Cl2的实验装置如图所示，下列说法不正确的是（）
A．实验时需后点燃E处的酒精灯
B．C、D中所盛试剂为饱和氯化钠溶液、浓硫酸
C．二氯化二硫（S2Cl2）水解反应产物为S、H2S、HCl
D．G、H之间应加上D装置
2．（山东省临沂市第十九中学2019届高三上学期第三次质量调研考试）四氯化锡（SnCl4）用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂。
实验室制备四氯化锡的装置如下图（部分夹持装置已略去）。
已知：
①金属锡熔融时通入干燥氯气反应可生成四氯化锡；②无水四氯化锡熔点-33℃，沸点114.1℃；③无水四氯化锡遇水蒸气生成白色烟雾。
下列说法不正确的是
A．①、②、⑥、⑦的试管中依次盛装MnO2、饱和食盐水、浓H2SO4、NaOH溶液
B．实验时滴加浓盐酸反应一段时间，然后再点燃④处的酒精灯
C．⑤装置用于收集SnCl4，浸泡在冷水浴中效果更好
D．⑥、⑦两个试管可以用一个装有碱石灰的干燥管来代替
3．（河北省唐山市2018届高三第三次模拟考试）在一定条件下，向Al2O3和过量C粉的混合物中通入氯气，可制得易水解的AlCl3，实验装置如图所示。
下列说法不正确的是
A．c中盛装的是浓硫酸
B．实验时应先点燃d处酒精灯，再点燃a处酒精灯
C．此反应中的尾气，除氯气外都可直接排放到大气中
D．该装置不完善，其中应改进的一项是在d、e之间添加一个干燥装置
4．（山东省烟台市2018届高三高考适应性练习一）实验室用下列装置制备无水AlCl3 （183℃升华，過潮湿空气即产生大量白雾）。
下列说法正确的是
A．该实验过程中e瓶可能产生白雾
B．b、c装置中分别盛装饱和NaHCO3溶液和浓硫酸
C．实验开始时应先点燃d处酒精灯，再点燃a处酒精灯
D．实验后向烧瓶中加入足量硝酸银和确硝酸，可确定生成的MnCl2的质量
5．（福建省龙岩市2018届高三下学期教学质量检查）兴趣小组在实验室中模拟利用甲烷和氯气发生取代反应制取副产品盐酸，设计如图装置，下列说法错误的是（）
A．实验时先点燃A处酒精灯再通甲烷
B．装置B有均匀混合气体、控制气流速度、干燥混合气体等作用
C．装置C经过一段时间的强光照射后，生成的有机物有4种
D．从D中分离出盐酸的方法为过滤
6．（普通高校招生全国统一考试模拟试卷2018届仿真模拟试卷一）某实验小组利用下图装置制取少量氯化铝，已知氯化铝熔沸点都很低（178℃升华）,且易水解。
下列说法中完全正确的一组是
①氯气中含的水蒸气和氯化氢可通过盛有苛性钠的干燥管除去②装置I中充满黄绿色气体后，再加热盛有铝粉的硬质玻璃管③装置II是收集装置，用于收集氯化铝④装置III可盛放碱石灰也可盛放无水氯化钙，二者的作用相同⑤a处使用较粗的导气管实验时更安全
A．①②B．②③⑤C．①④D．③④⑤
氯气的制备
⑴实实验室制法：
①原理：
MnO2+4HCl（浓）
MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②主要装置：
固+液
气
③收集方法：
向上排空气法或排饱和食盐水的方法。
④除杂方法：
用饱和食盐水除去HCl。
⑤干燥：
浓H2SO4。
⑥验满：
湿润的淀粉碘化钾试纸放到集气瓶口，变蓝。
⑦检验：
使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
⑧尾气处理：
用NaOH溶液吸收尾气。
⑵工业制法：
原理：
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
4．氯气的用途：
制盐酸、漂白粉、消毒杀菌、农药等。
1、考查氯气的制备
典例1（天津市宝坻区第一中学2019届高三下学期第三次模拟考试）亚硝酰氯（NOCl，熔点：
-64.5℃，沸点：
-5.5℃）是一种黄色气体，遇水易反应，生成一种氯化物和两种氧化物。
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Ⅰ
装置Ⅱ
烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净Cl2
MnO2
①
②
制备纯净NO
Cu
③
④
②___________，③___________。
（2）乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl，装置如图所示：
①装置连接顺序为a→___________________（按气流自左向右方向，用小写字母表示）。
②装置Ⅶ的作用为________________，若无该装置，Ⅸ中NOCl可能发生反应的化学方程式为_______________________________。
③乙组同学认为氢氧化钠溶液只能吸收氯气和NOCl，不能吸收NO，所以装置Ⅷ不能有效除去有毒气体。
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）丙组同学查阅资料，查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸，一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气，该反应的化学方程式为___________________。
（4）丁组同学用以下方法测定亚硝酰氯（NOCl）纯度
取Ⅸ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cmol/LAgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为bmL。
（已知：
Ag2CrO4为砖红色固体）
①亚硝酰氯（NOCl）的质量分数为_________（用代数式表示即可）。
②若滴定前，滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，则所测亚硝酰氯的纯度_________（偏高、偏低、无影响）
2、考查尾气处理
典例2（黑龙江省双鸭山市第一中学2019届高三上学期第一次月考）四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体。
某校化学课外活动小组准备利用下图装置制备四氯化钛（部分夹持仪器已略去）。
资料表明：
室温下，四氯化钛为无色液体，熔点：
－25℃，沸点：
136.4℃。
在空气中发烟生成二氧化钛固体。
在650～850℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。
回答下列问题：
（1）检查该装置气密性的方法是_______________________________________________。
（2）实验中B装置的作用是____________________。
（3）写出D装置中物质制备的化学方程式________________________________；写出四氯化钛在空气中发烟的化学方程式______________________________。
（4）E处球形冷凝管的冷却水应从________（填“c”或“d”）口通入。
（5）F装置中盛装的物质是________。
（6）该实验设计略有缺陷，请指出其不足之处：
______________________________。
3、铜的氯化物的制备
典例3（2018届内蒙古赤峰市高三4月模拟）铜及其化合物在工农业生产有着重要的用途，氯化铜、氯化业铜经常用作催化剂。
其中CuCl广泛应用于化工和印染等行业。
【查阅资料】（i）氯化铜：
从水溶液中结晶时，在15℃以下得到四水物，在15 -25.7℃得到三水物，在26~42℃得到二水物，在42℃以上得到一水物，在100得到无水物。
（ii）
（1）实验室用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氧气并与铜反应（铁架台，铁夹略） 制备氯化铜。
①按气流方向连接各仪器接口顺序是:
a→_____、_____→_____、_____→_____、_____→_____。
②本套装置有两个仪器需要加热，加热的顺序为先_____后_______
（2）印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，写出该反应的化学方程式：
_____________________。
（3）现欲从
（2）所得溶液获得纯净的CuCl2•2H2O，进行如下操作：
①首先向溶液中加入H2O2溶液然后再加试剂X 用于调节pH，过滤，除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号）
a.NaOHb.NH3•H2OC．CuOd.CuSO4
②要获得纯净CuCl2•2H2O晶体的系列操作步骤为：
向①所得滤液中加少量盐酸，蒸发浓缩、_____、_____、洗涤、干燥。
（4）用CuCl2•2H2O为原料制备CuCl 时，发现其中含有少量的CuCl 2或CuO杂质，若杂质是CuCl2，则产生的原因是______________。
（5）设计简单的实验验证0.1mol/L 的CuCl2溶液中的Cu2+ 对H2O2的分解具有催化作用:
_____。
4、SnCl4的制备
典例4（山东师范大学附属中学2019届高考考前模拟）无水四氯化锡（SnCl4）常用作有机合成的氯化催化剂。
实验室可用熔融的锡与Cl2反应制备SnCl4。
拟利用图中的仪器，设计组装一套实验装置制备SnCl4（每个装置最多使用一次）。
已知：
①有关物理性质如下表
物质
颜色、状态
熔点/℃
沸点/℃
Sn
银白色固体
231.9
2260
SnCl2易水解，SnCl4易水解生成固态二氧化锡，锡与Cl2反应过程放出大量的热
SnCl4
无色液体
－33
114
SnCl2
无色晶体
246
652
②Fe3++Sn2+—Fe2++Sn4+Fe2++Cr2O72-+H+—Fe3++Cr3++H2O（未配平）
回答下列问题：
（1）“冷凝管”的名称是________，装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为________。
（2）用玻管（未画出）连接上述装置，正确的顺序是（填各接口的代码字母）_____。
（3）如何检验装置的气密性______，实验开始时的操作为_______。
（4）如果将制取的四氯化锡少许暴露于空气中，预期可看到的现象是出现白色烟雾，化学方程式为_______。
（5）可用重铬酸钾滴定法测定产品中的SnCl2的含量，准确称取该样品mg放于烧杯中，用少量浓盐酸溶解，加入过量的氯化铁溶液，再加水稀释，配制成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，用0.1000mol·L-1重铬酸钾标准溶液滴定至终点，消耗标准液15.00mL，则产品中SnCl2的含量为____%（用含m的代数式表示），在测定过程中，测定结果随时间延长逐渐变小的原因是____（用离子方程式表示）。
5、磷的氯化物的制备
典例5（2018届河南省八市学评高三下学期第一次测评）五氯化磷（PCl5） 常温下是一种淡黄色固体，在潮湿空气中水解产生两种酸。
PCl5在有机合成中被广泛用作氯化剂、催化剂、脱水剂等，高纯度PCl5主要用于医药中间体及锂电池原材料的合成。
工业生产PCl5的传统方法是在搅拌式反应釜中注入液体三氯化磷（PCl3），再通入氯气在合适的温度下发生反应：
PCl3+Cl2
PCl5。
某工厂对传统方法进行了改进以生产高纯度PCl5，主要流程如下图所示（循环水的作用是控制温度）。
请回答下列相关问题。
（1）工业生产氯气的主要方法的离子方程式是___________，利用该反应所得产品可继续生产_________（任写一种）等化工产品。
（2）浓硫酸吸收罐和硫酸镁吸收塔的作用是______________________，若去掉这两个设备夹套反应釜中发生的主要副反应是______________________________。
（3）夹套反应釜中的原料混合方式与搅拌式反应釜相比主要优点是____________________________。
（4）NaOH水池的作用是_______________________，从降低生产成本的角度考虑NaOH 溶液可更换为______。
（5）生产过程中PCl3的加料速率会对生产造成明显的影响，具体情况如下表。
根据表中数据判断最佳的加料速率范围是_________________kg·h-1。
PCl3加料速率/kg·h-1
PCl5状态
热交换情况
生产500kg产品的周期/h
40
致密、坚硬、造粒困难
快、温度可控
11.5
50
致密、坚硬、造粒困难
快、温度可控
9.2
60
较松散、造粒容易
较快、温度可控
7.2
70
松散、造粒容易
较快、温度可控
6.5
80
松散、造粒容易
慢、温度升高难以控制
5.3
6、硫酰氯（SO2Cl2）的制备
典例6（浙江省名校协作体2018-2019学年高二上学期9月联考）硫酰氯（SO2Cl2）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。
现在拟用干燥的Cl2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）+Cl2（g）=SO2Cl2（l）ΔH=−97.3kJ·mol−1，实验装置如图所示（部分夹持装置未画出）。
已知：
硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点−54.1℃，沸点69.1℃。
在潮湿空气中“发烟”；长期放置或者100°C以上发生分解，生成二氧化硫和氯气。
回答下列问题：
（1）仪器C的名称是_______________，冷凝管的进水方向______（填“a”或“b”）。
（2）下列操作或描述正确的是_________________。
A．将70%硫酸换成98.3%硫酸，可以加快制取SO2的速率
B．实验中通过观察乙、丁导管口产生气泡的速率相等，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·L-1NaCl溶液，减小氯气的溶解度
D．装置己防止污染，又防止硫酰氯变质
（3）氯磺酸（ClSO3H）加热分解，也能制得硫酰氯，写出反应方程式：
_____________。
（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_______。
（产率＝
×100%）
1．（山东省淄博市2019届高三三模考试）S2Cl2是有机化工中的氯化剂和中间体，为浅黄色液体。
可由适量氯气通入熔融的硫磺而得。
Cl2能将S2Cl2氧化为SCl2，SCl2遇水发生歧化反应，并且硫元素脱离水溶液。
已知：
回答下列问题。
（1）写出下列反应的化学方程式
①制取氯气：
________________。
②SCl2与水反应：
___________。
（2）为获得平稳的氯气气流，应_____。
（3）C装置中进气导管应置于熔融硫上方且靠近液面，还是伸入熔融硫的下方？
请判断并予以解释___。
（4）D装置中热水浴（60℃）的作用是________。
（5）指出装置D可能存在的缺点_________。
2．（武汉市武昌区2019届高三五月调研考试）亚硝酰氯（ClNO）是有机物合成中的重要试剂，其沸点为－5.5℃，易水解。
已知：
AgNO2微溶于水，能溶于硝酸，AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2，某学习小组在实验室用Cl2和NO制备ClNO并测定其纯度，相关实验装置如图所示。
（1）制备Cl2的发生装置可以选用___________（填字母代号）装置，发生反应的离子方程式为___________。
（2）欲收集一瓶干燥的氯气，选择合适的装置，其连接顺序为a→________________（按气流方向，用小写字母表示）。
（3）实验室可用图示装置制备亚硝酰氯：
①实验室也可用B装置制备NO，X装置的优点为___________________________________。
②检验装置气密性并装入药品，打开K2，然后再打开K3，通入一段时间气体，其目的是____________，然后进行其他操作，当Z中有一定量液体生成时，停止实验。
（4）已知：
ClNO与H2O反应生成HNO2和HCl。
①设计实验证明HNO2是弱酸：
_____________。
（仅提供的试剂：
1mol•L-1盐酸、1mol•L-1HNO2溶液、NaNO2溶液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸）。
②通过以下实验测定ClNO样品的纯度。
取Z中所得液体mg溶于水，配制成250mL溶液；取出25.00mL样品溶于锥形瓶中，以K2CrO4溶液为指示剂，用cmol•L-1AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为20.00mL。
滴定终点的现象是__________，亚硝酰氯（ClNO）的质量分数为_________。
（已知：
Ag2CrO4为砖红色固体；Ksp（AgCl）＝1.56×10-10，Ksp（Ag2CrO4）＝1×10-12）
3．（山东省济宁市2019届高三第二次模拟考试）三氯化硼（BCl3），主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂，还用于高纯硼或有机硼的制取。
某兴趣小组用氯气和硼为原料，采用下列装置（部分装置可重复使用）制备BCl3。
已知：
①BCl3的沸点为12.5℃，熔点为-107.3℃；遇水剧烈反应生成硼酸和盐酸；②2B+6HCl
2BCl3+3H2；③硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。
请回答下列问题：
（1）A装置可用氯酸钾固体与浓盐酸反应制氯气，反应的化学方程式为___________。
（2）装置从左到右的接口连接顺序为a→___________________→j。
（3）装里E中的试剂为___________，如果拆去E装置，可能的后果是____________。
（4）D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气，排尽装置中的空气。
若缺少此步骤，则造成的结果是_____。
（5）三氯化硼与水能剧烈反应生成硼酸（H3BO3）和白雾，写出该反应的化学方程式________，硼酸也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示：
则阳极的电极反应式__________________，分析产品室可得到H3BO3的原因________________。
4．（广东省深圳市2019年高三4月第二次调研考试）FeCl3是重要的化工原料，无水氯化铁在300℃以上升华，遇潮湿空气极易潮解
（1）制备无水氯化铁
①仪器X的名称为____。
②装置的连接顺序为a→____→i，k→____（按气流方向，用小写字母表示）。
③实验结束后，取少量F中的固体加水溶解，经检测发现溶液中含有Fe2+，其原因为____。
（2）探究FeCl3与SO2的反应
已知反应体系中存在下列两种化学变化：
（i）Fe3+与SO2发生络合反应生成Fe（SO2）62+（红棕色）；
（ii）Fe3+与SO2发生氧化还原反应，其离子方程式为①____
②_________
③_________
④实验结论：
反应（i）、（ii）的活化能大小关系是：
E（i）____E（ii）（填“>”、“<”或“=”，下同），平衡常数大小关系是：
K（i）__________K（ii）。
⑤另取5mLlmol
L-lFeC13溶液，先滴加2滴浓盐酸，再通入SO2至饱和。
几分钟后，溶液由黄色变为浅绿色，由此可知：
促使氧化还原反应（ii）快速发生可采取的措施是____。
5．（陕西省汉中市2019届高三下学期第二次教学质量检测）硫酰氯（SO2Cl2）常作氯化剂或氯磺化剂，用于制作药品、染料、表面活性剂等。
有关物质的部分性质如下表：
实验室用干燥而纯浄的二氧化硫和氯气合成硫酰氯，反应的热化学方程式为：
SO2（g）+Cl2（g）
SO2Cl2（l）△H=－97.3kJ·mol－1
反应装置如图所示（夹持仪器已省略），请回答有关问题：
（1）仪器B的名称为________；
（2）仪器A的作用是_______；
（3）装置乙中盛放的试剂为______，在实验室用氢氧化钠溶液吸收多余硫酰氯的离子反应方程式为______；
（4）为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有_______（填序号）；
①先通冷凝水，再通气体②控制气流速率，宜慢不宜快
③若三颈烧瓶发烫，可适当降温④加热三颈烧瓶
（5）少量硫酰氯也可用氯磺酸（ClSO3H）分解获得，该反应的化学方程式为：
2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2，此方法得到的产品中会混有硫酸。
①分解产物中分离出硫酰氯的实验操作名称为____。
②某同学为检验硫酰氯产品中是否混有硫酸设计实验如下：
取少量产品溶于水，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，振荡，观察到有白色沉淀生成，则认为产品中含有硫酸。
该同学的结论是否正确，请说明理由____。
6．（安徽省黄山市2019届高三毕业班第二次质量检测）亚硝酰氯（ClNO）是有机物合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压下反应得到。
ClNO部分性质如下：
黄色气体，熔点：
－59.6℃，沸点：
－6.4℃，遇水易水解。
已知：
HNO2既有氧化性又有还原性；AgNO2微溶于水，能溶于硝酸：
AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2。
（1）利用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置制备原料气NO和Cl2
①写出利用装置Ⅰ制备氯气的离子反应方程式：
_________。
②利用上述装置制备NO时，Ⅱ中盛装物质为_________（写化学式）。
（2）利用以下装置在常温常压下制备ClNO
①装置连接顺序为a→________（按气流自左向右方向，用小写字母表示）。
②为使NO和Cl2恰好完全反应生成ClNO，理论上通入NO和Cl2两种气体的流速比为_________。
③装置Ⅸ的作用是_____________。
④装置Ⅷ吸收尾气时，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收，为了充分吸收尾气，可将尾气与______________（气体）同时通入NaOH溶液中。
⑤王水是浓盐酸和浓硝酸的混酸，一定条件下混酸可生成ClNO和Cl2，该反应的化学方程式为_________。
⑥写出验证ClNO与H2O完全反应后的溶液中存在Cl-和HNO2的实验步骤：
取少量反应后的溶液于试管中，_____________________________。
（限选试剂如下：
AgNO3溶液，稀硝酸，KMnO4溶液）
7．（广东省肇庆市2019届高中毕业班第二次统一检测）二氯化二硫（S2Cl2）在工业上用于橡胶的硫化。
为在实验室合成S2Cl2，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：
①将干燥的氯气在110℃～140℃与硫反应，即可得S2Cl2粗品。
②有关物质的部分性质如下表：
物质
熔点/℃
沸点/℃
化学性质
S
112.8
444.6
略
S2Cl2
－77
137
遇水生成HCl、SO2、S；与过量氯气发生S2Cl2＋Cl2
2SCl2；
温度超300℃以上完全分解为硫和氯气
设计实验装置图如下：
（1）上图中气体发生和尾气处理装置不够完善，请你提出改进意见__________________
升级会员 