2023版高三一輪總復習化學魯科版教案：第1章 第3講 氯及其化合物的制備與性質(zhì)探究(能力課)

1、PAGE PAGE 8第3講氯及其化合物的制備與性質(zhì)探究(能力課1.實驗探究氯水的多重性。2.重要含氯化合物的制備及性質(zhì)探究。氯水的多重性1氯水中的粒子及其性質(zhì)新制氯水中含有三分子(H2O、Cl2、HClO)四離子(H、Cl、ClO、OH)。2氯水中的平衡及其影響(1)三種平衡Cl2H2OHClHClOHClOHClOH2OHOH(2)外界因素對平衡Cl2H2OHClHClO的影響。加入可溶性氯化物(如NaCl)時，c(Cl)增大，平衡左移，如排飽和食鹽水法收集Cl2，用飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl。加入濃鹽酸，c(H)、c(Cl)均增大，平衡左移，如用次氯酸鹽和濃鹽酸制Cl2時，有利于

2、Cl2的逸出。加入NaHCO3或CaCO3，二者只與H反應，不與HClO反應，c(H)減小，平衡右移，c(HClO)增大，氯水的漂白性增強。加入堿，c(H)、c(HClO)減小，平衡右移，如Cl2的尾氣處理和漂白粉的制備等。光照，HClO分解，c(HClO)減小，平衡右移，如氯水需避光保存，久置的氯水最終會變成鹽酸。1在新制飽和氯水中，若只改變某一條件，下列敘述正確的是 () A再通入少量氯氣，eq f(cH,cClO)減小B通入少量SO2，溶液漂白性增強C加入少量的碳酸鈣粉末，pH增大，溶液漂白性增強D光照過程中，有氣泡冒出，溶液的導電性減弱CA項，飽和氯水不再吸收Cl2，eq f(cH,c

3、ClO)不變，錯誤；B項，Cl2與SO2反應，漂白性減弱，錯誤；D項，光照時2HClOeq o(=,sup9(光照)2HClO2，酸性增強，c(H)增大，導電性增強，錯誤。2用膠頭滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含有酚酞的氫氧化鈉稀溶液中，當?shù)蔚揭欢繒r，紅色突然褪去。試回答下列問題。 (1)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能有兩種：_；_。(2)怎樣用實驗證明紅色褪去的原因是或？_。答案(1)氯水中Cl2和酸與NaOH反應氯水中HClO的強氧化性(2)取褪色后的溶液，加適量NaOH溶液，若溶液又變紅，則說明原因是，否則為特殊的含氯化合物的制備及性質(zhì)1氯的常見氧化物簡介(1)一氧化二氯性質(zhì)：是次氯酸的酸酐，溶

4、于水產(chǎn)生不穩(wěn)定的次氯酸并最終變?yōu)辂}酸。制法：用新制備的黃色氧化汞與氯氣反應可制得一氧化二氯：2HgO2Cl2=Cl2OHgCl2HgO；同樣也可以用氯氣與潮濕的碳酸鈉反應來制?。?Na2CO3H2O2Cl2=2NaCl2NaHCO3Cl2O。(2)二氧化氯物理性質(zhì)：是一種黃綠色到橙黃色的氣體，極易溶于水。制?。篊l22NaClO2=2ClO22NaCl或5NaClO24HCl=4ClO25NaCl2H2O。用途：是一種廣譜、高效的滅菌劑。(3)Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7分別為HClO2、HClO3、HClO4的酸酐。2氯的含氧酸及其鹽(1)氯的含氧酸有HClO(次氯酸)、HClO2(亞

5、氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)，其酸性依次增強。(2)氯的含氧酸鹽有四類：次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽。NaClO2(亞氯酸鈉)性質(zhì)：黃綠色液體，呈堿性，是一種強氧化劑，遇酸放出ClO2氣體。氯酸鉀(KClO3)性質(zhì)：是一種白色晶體，有毒，在冷水中溶解度較小，易溶于熱水，是強氧化劑。在MnO2催化作用下，受熱分解生成O2。高氯酸鈉(NaClO4)性質(zhì)：易溶于水和乙醇，有強氧化性，低毒，與有機物撞擊易引起爆炸。1Cl2O是黃棕色、具有強烈刺激性氣味的氣體，是一種強氧化劑，易溶于水且會與水反應生成次氯酸，與有機物、還原劑接觸或加熱時會發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置

6、如圖所示。已知：Cl2O的熔點為116 ，沸點為3.8 ；Cl2的沸點為34.6 ；HgO2Cl2=HgCl2Cl2O。下列說法中不正確的是 ()A裝置、中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸B通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋減小爆炸危險C從裝置中逸出氣體的主要成分是Cl2OD裝置與之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸C制取Cl2O需要干燥純凈的氯氣，所以、中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸，A項正確；高濃度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋減小爆炸危險，B項正確；裝置是收集Cl2O，所以溫度低于3.8 ，逸出的氣體主要是空氣，C項錯誤；Cl2O與

7、有機物接觸會發(fā)生燃燒并爆炸，裝置與之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸，D項正確。2亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化劑、漂白劑，主要用于棉紡、亞麻、紙漿漂白，水處理，殺菌滅藻，魚藥制造等行業(yè)。工業(yè)上可采用過氧化氫法，即在堿性條件下，用H2O2還原ClO2制備NaClO2。某興趣小組模擬工業(yè)生產(chǎn)流程在實驗室中制備NaClO2，實驗裝置如圖1所示。 甲乙丙 圖1已知：純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全。檢查裝置氣密性；稱取10.65 g NaClO3加入200 mL 稀硫酸中，溶解，然后轉(zhuǎn)移到儀器a中；量取適量H2O2加入100 mL NaOH濃溶液中，

8、搖勻后轉(zhuǎn)移到儀器b中；連接好裝置進行實驗?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器b的名稱是_。(2)進行實驗時，需要對裝置甲進行水浴加熱，水浴加熱的優(yōu)點是_，該反應中“水浴加熱”的目的是_。(3)裝置丙的作用是_。(4)裝置甲中空氣并不參與反應，則裝置甲中發(fā)生反應的離子方程式是_。解析(2)水浴加熱時反應儀器被水包圍，受熱均勻，且易于控制反應溫度。升溫可加快反應速率。(3)反應過程中部分SO2、ClO2會逸出，用堿液可吸收該有害氣體，防止污染空氣。(4)裝置甲中SO2還原ClOeq oal(,3)生成ClO2，故反應的離子方程式為SO22ClOeq oal(,3)=SOeq oal(2,4)2ClO2。答案

9、(1)圓底燒瓶(或燒瓶)(2)受熱均勻，易于控制溫度加快反應速率(3)吸收SO2、ClO2有害氣體，防止污染空氣(4)SO22ClOeq oal(,3)=SOeq oal(2,4)2ClO2(2021浙江6月選考，T30節(jié)選)Cl2O是很好的氯化劑，實驗室用如圖裝置(夾持儀器已省略)制備高純Cl2O。已知：HgO2Cl2=HgCl2Cl2O，合適反應溫度為1825 ；副反應：2HgO2Cl2eq o(=,sup9()2HgCl2O2。常壓下，Cl2沸點34.0 ，熔點101.0 ；Cl2O沸點2.0 ，熔點120.6 。Cl2OH2O2HClO，Cl2O在CCl4中溶解度遠大于其在水中的溶解度

10、。請回答：(1)裝置A的作用是去除原料氣中的少量水分，可用的試劑是_。將上圖中裝置組裝完整，虛框D中應選用_。 a b c(2)有關(guān)反應柱B，須進行的操作是_。A將HgO粉末熱處理除水分、增加表面積后填入反應柱B調(diào)控進入反應柱的混合氣中Cl2和N2的比例C調(diào)控混合氣從下口進入反應柱的流速D將加熱帶纏繞于反應柱并加熱(3)裝置C，冷卻液的溫度通?？刂圃?060 。反應停止后，溫度保持不變，為減少產(chǎn)品中的Cl2含量，可采用的方法是_。(4)將純化后的Cl2O產(chǎn)品氣化，通入水中得到高純度Cl2O的濃溶液，于陰涼暗處貯存。當需要Cl2O時，可將Cl2O濃溶液用CCl4萃取分液，經(jīng)氣化重新得到。針對萃取

11、分液，從下列選項選擇合適操作(操作不能重復使用)并排序：c_edf_。a檢查旋塞、玻璃塞處是否漏水b將溶液和CCl4轉(zhuǎn)入分液漏斗c涂凡士林d旋開旋塞放氣e倒轉(zhuǎn)分液漏斗，小心振搖f經(jīng)幾次振搖并放氣后，將分液漏斗置于鐵架臺上靜置g打開旋塞，向錐形瓶放出下層液體h打開旋塞，待下層液體完全流出后，關(guān)閉旋塞，將上層液體倒入錐形瓶解析(1)裝置A的作用是去除原料氣(Cl2、N2)中的少量水分，可用的試劑是濃硫酸。Cl2和Cl2O都不能直接排放于空氣中，因此需要進行尾氣處理，Cl2、Cl2O能與NaOH溶液反應，同時需要防止NaOH溶液中水蒸氣進入C裝置中，因此需要在C和尾氣處理裝置之間連接吸收水蒸氣的裝置

12、，所以虛框D中應選用a裝置。(2)裝置B為HgO與Cl2反應制備Cl2O的裝置，因Cl2O能與H2O發(fā)生反應，因此需要將HgO粉末熱處理除水分，該反應為固體與氣體接觸類反應，因此增加表面積能夠加快反應速率，故A選；N2的作用是稀釋Cl2，在氣流速率一定的條件下，氯氣所占的比例越小，其轉(zhuǎn)化率越高，同時Cl2不足時會發(fā)生副反應，因此需要調(diào)控進入反應柱的混合氣中Cl2和N2的比例，故B選；為了讓氣體與固體充分接觸，混合氣體應從下口進入反應柱，同時需要控制氣體的流速，防止副反應發(fā)生，故C選；HgO與Cl2反應制備Cl2O的合適反應溫度為1825 ，因此該反應在常溫下進行，若對反應柱加熱會發(fā)生副反應，故

13、D不選。(3)由題可知，Cl2沸點小于Cl2O，在Cl2未發(fā)生冷凝時抽氣或通入干燥氮氣可以有效地去除產(chǎn)物中的Cl2。(4)萃取分液的操作順序為檢漏加入萃取劑和溶液振蕩搖勻放氣靜置分層放液，下層液體從下口流出，上層液體從上口倒出，因CCl4密度大于水，因此萃取后溶有Cl2O的CCl4位于下層，因此操作順序為涂凡士林檢查旋塞、玻璃塞處是否漏水將溶液和CCl4轉(zhuǎn)入分液漏斗倒轉(zhuǎn)分液漏斗，小心振搖旋開旋塞放氣經(jīng)幾次振搖并放氣后，將分液漏斗置于鐵架臺上靜置打開旋塞，向錐形瓶放出下層液體。答案(1)濃硫酸a(2)ABC(3)抽氣(或通干燥氮氣)(4)abg二氧化氯(ClO2)是環(huán)保型殺菌消毒劑，熔點為59.5 ，沸點為11.0 ，極易溶于水但不反應，水溶液在溫度超過95 時易發(fā)生爆炸。實驗室用稀硫酸酸化NaClO2濃溶液放出ClO2并生成NaCl，裝置如圖所示(夾持裝置均省略)。 下列說法正確的是()A中水槽內(nèi)為熱水，裝置的作用是防倒吸B圖中的裝置的連接順序為C發(fā)生反應的離子方程式為5ClOeq oal(,2)2H=4ClO2Cl