適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第4章非金屬及其化合物微專題六重要含氯化合物制備探究強(qiáng)基練課件新人教版

微專題(六)重要含氯化合物制備探究1234A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.(2023·江蘇高三百校二聯(lián))AlCl3在有機(jī)化學(xué)中有很廣泛的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室制備干燥的AlCl3的裝置如下:1234回答下列問題:(1)確定裝置氣密性良好后,滴入濃鹽酸直至

;開始點(diǎn)燃酒精燈。

(2)裝置A中生成Cl2的離子方程式為

。

(3)試劑X為

,裝置B中長頸漏斗的作用是

,

裝置I的作用是

。

(4)當(dāng)制備好AlCl3后,停止加熱,關(guān)閉漏斗活塞,接下來的操作是

。

黃綠色氣體(或氯氣)充滿整個裝置無水CaCl2平衡氣壓,以防發(fā)生堵塞

防止J中的水蒸氣進(jìn)入裝置H將盛有碳酸鈣顆粒的玻璃管插入含有鹽酸的溶液中

1234(5)請?jiān)O(shè)計(jì)一個測定無水AlCl3產(chǎn)率的方案:

。

準(zhǔn)確稱取鋁粉的質(zhì)量,然后稱量D、E、F、G、H的總質(zhì)量,反應(yīng)后再次稱量D、E、F、G、H的總質(zhì)量,反應(yīng)前后質(zhì)量之差為參加反應(yīng)的氯氣的質(zhì)量,從而得到生成的無水氯化鋁的質(zhì)量1234解析

(1)確定裝置氣密性良好后,由于需要排盡裝置中的空氣,防止生成氧化鋁,則滴入濃鹽酸直至黃綠色氣體(或氯氣)充滿整個裝置,然后開始點(diǎn)燃酒精燈。(2)裝置A中氯酸鉀氧化濃鹽酸生成Cl2的離子方程式為

+5Cl-+6H+===3H2O+3Cl2↑。(3)裝置C干燥氯氣,則試劑X為無水CaCl2,裝置B中的長頸漏斗與空氣相通,其作用是平衡氣壓,以防發(fā)生堵塞,生成的氯化鋁應(yīng)該避免和水蒸氣接觸,則裝置I的作用是防止J中的水蒸氣進(jìn)入裝置H。(4)當(dāng)制備好AlCl3后,停止加熱,關(guān)閉漏斗活塞,為防止裝置A中繼續(xù)產(chǎn)生氯氣,接下來的操作是將盛有碳酸鈣顆粒的玻璃管插入含有鹽酸的溶液中。(5)由于生成的氯化鋁分布在D、E、F、G、H中,則測定無水AlCl3產(chǎn)率的方案為準(zhǔn)確稱取鋁粉的質(zhì)量,然后稱量D、E、F、G、H的總質(zhì)量,反應(yīng)后再次稱量D、E、F、G、H的總質(zhì)量,反應(yīng)前后質(zhì)量之差為參加反應(yīng)的氯氣的質(zhì)量,從而得到生成的無水氯化鋁的質(zhì)量。12342.(2023·浙江北侖中學(xué)段考)三氯氧磷(POCl3)是一種重要的化工原料,常作為半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料。在實(shí)驗(yàn)室利用PCl3、SO2、Cl2在60~65℃時反應(yīng)制備POCl3和SOCl2,所用實(shí)驗(yàn)裝置和相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下所示(氣體制備裝置、夾持、加熱及攪拌裝置略):1234相關(guān)性質(zhì)如表:物質(zhì)熔點(diǎn)/

℃沸點(diǎn)/

℃其他PCl3-93.676.1遇水強(qiáng)烈水解,易與O2反應(yīng)POCl31.25105.8遇水強(qiáng)烈水解,能溶于PCl3SOCl2-10578.8遇水強(qiáng)烈水解,受熱易分解回答下列問題:(1)氯氣可由重鉻酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制備,該反應(yīng)的離子方程式為

。

(2)A、B裝置中的試劑分別是

、

。

飽和食鹽水

P2O5或無水氯化鈣

1234(3)裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(4)反應(yīng)裝置的虛線框中未畫出的儀器最好選用

(填儀器名稱);裝置E的作用是______________________________________________

。

(5)反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)采用

(填操作名稱)提純POCl3產(chǎn)品。

(6)測定某摻雜劑中POCl3的含量(雜質(zhì)不參與反應(yīng)):準(zhǔn)確稱取5.000g樣品在水解瓶中搖動至完全水解,將水解液配成250mL溶液,取25.00mL置于錐形瓶中,加入0.4000mol·L-1的AgNO3溶液25.00mL,再加少許硝基苯防止AgCl參與后續(xù)反應(yīng),用力振蕩。加入少量NH4Fe(SO4)2,用0.1000mol·L-1PCl3+SO2+Cl2POCl3+SOCl2(球形)冷凝管

干燥SO2,通過觀察產(chǎn)生氣泡的速率控制通入氣體的速率蒸餾

1234①說明滴定到達(dá)終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_________________________________

。

②產(chǎn)品中POCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為

(保留三位有效數(shù)字)。

KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液22.00mL。[已知:AgCl和AgSCN均為難溶于水的白色固體,Ag3PO4可溶于硝酸,M(POCl3)=153.5g·mol-1]

當(dāng)最后半滴KSCN標(biāo)準(zhǔn)液滴入錐形瓶中,溶液顏色由淺黃色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)紅色不褪去79.8%1234解析

本題考查PCl3、SO2、Cl2在60~65

℃時反應(yīng)制備POCl3和SOCl2的實(shí)驗(yàn),根據(jù)題表信息,本實(shí)驗(yàn)必須在無水條件下反應(yīng),所以裝置A用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫,B用P2O5或無水CaCl2除去氯氣中的水蒸氣,E用濃硫酸除去二氧化硫中的水蒸氣,且A和E都可以通過觀察產(chǎn)生氣泡的速率控制通入氣體的流速,D用無水CaCl2防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入,用球形冷凝管進(jìn)行冷凝回流,使PCl3充分反應(yīng),提高產(chǎn)率。(2)A裝置用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫,B裝置用P2O5或無水CaCl2除去氯氣中的水蒸氣,所以A、B裝置中的試劑分別是飽和食鹽水、P2O5或無水CaCl2。(3)由題意可知裝置C中二氧化硫、氯氣和三氯化磷反應(yīng)生成POCl3和SOCl2,方程式為1234(4)球形冷凝管與直形冷凝管最大區(qū)別是球形冷凝管接觸面積大,冷凝效果更好,能將反應(yīng)物和生成物充分冷凝回流,增加產(chǎn)率,所以虛線框中用球形冷凝管;裝置E用濃硫酸除去二氧化硫中的水蒸氣,且控制產(chǎn)生氣泡的速率以控制反應(yīng)速率,所以E的作用是干燥SO2,通過觀察產(chǎn)生氣泡的速率控制通入氣體的流速。(5)POCl3和SOCl2的沸點(diǎn)不同,所以提純POCl3的操作是蒸餾。(6)①用KSCN滴定過量的硝酸銀,用NH4Fe(SO4)2作指示劑,當(dāng)硝酸銀反應(yīng)完后,KSCN和NH4Fe(SO4)2中的三價鐵反應(yīng),溶液顯紅色,故滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:當(dāng)最后半滴KSCN標(biāo)準(zhǔn)液滴入錐形瓶中,溶液由淺黃色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原。②根據(jù)條件可知:AgNO3的總物質(zhì)的量為0.400

0

mol·L-1×0.025

L=0.01

mol,KSCN的物質(zhì)的量為0.100

0

mol·L-1×0.022

L1234=0.002

2

mol,SCN-反應(yīng)的Ag+為0.002

2

mol,Cl-反應(yīng)的Ag+為0.01

mol-0.002

2

mol=0.007

8

mol,Cl-的物質(zhì)的量是0.007

8

mol,根據(jù)元素守恒則25.00

mL12343.(2023·浙江義烏中學(xué)月考)CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組模擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl,并進(jìn)行相關(guān)探究。[資料查閱][實(shí)驗(yàn)探究]1234Ⅰ.氯氣的制備實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸制氯氣選用上述裝置

(填“A”或“B”),檢驗(yàn)裝置氣密性的操作:_________________________________________________________________________________________________________

,

反應(yīng)的離子方程式為

。

A

封閉a處導(dǎo)氣管,打開分液漏斗旋塞,向漏斗中加蒸餾水,一段時間后,漏斗下端水不再滴落,并形成一段液柱,證明該裝置氣密性良好MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O1234Ⅱ.用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已省略),制備CuCl。1234請回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是a→

→e(填字母)。

a.檢查裝置的氣密性后加入藥品b.熄滅酒精燈,冷卻c.在“氣體入口”處通入干燥HCld.點(diǎn)燃酒精燈,加熱e.停止通入HCl,然后通入N2(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到C中試紙的顏色變化是先變紅后褪色。通過C中的現(xiàn)象,一定可以證明新制氯水具有的性質(zhì)有

(填字母)。

A.酸性

B.漂白性C.酸性、漂白性 D.前面性質(zhì)均無法證明c→d→bB1234(3)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是

。

[探究反思](4)反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì),根據(jù)資料信息分析:若雜質(zhì)是CuCl2,則產(chǎn)生的原因是

。

若雜質(zhì)是CuO,則產(chǎn)生的原因是

。

加熱時間不足或溫度偏低Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O通入HCl的量不足

1234解析

Ⅱ.(1)由所給資料信息知,制備過程中,需在HCl氣流中加熱,防止生成CuO,同時為了防止產(chǎn)品被空氣中氧氣氧化,故先通HCl,再加熱,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,應(yīng)先停止加熱,再停止通HCl,故操作順序?yàn)閍→c→d→b→e。(2)由資料知,CuCl2分解產(chǎn)生Cl2,Cl2遇到濕潤的石蕊試紙,與水反應(yīng)生成HCl和HClO,HClO有漂白性,試紙變色后又褪色,由于實(shí)驗(yàn)過程中通HCl氣體,故試紙變紅不能說明新制氯水中含有HCl,故此處選B。(3)裝置D為尾氣處理裝置,吸收Cl2,對應(yīng)離子方程式為Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。(4)由資料知,CuCl2在300

℃以上才分解成CuCl,若產(chǎn)品中含有CuCl2,可能原因是加熱時間不足或溫度偏低;若含有CuO,則可能原因是HCl通入量不足,導(dǎo)致部分原料轉(zhuǎn)化為Cu2(OH)2Cl2,加熱分解產(chǎn)生CuO。12344.(2023·浙江當(dāng)湖高級中學(xué)段考)TiCl4是制備金屬鈦的重要中間體。某小組同學(xué)利用如下裝置在實(shí)驗(yàn)室制備TiCl4(夾持裝置略去)。已知:TiCl4易揮發(fā),高溫時能與O2反應(yīng),不與HCl反應(yīng),其他相關(guān)信息如下表所示:1234物質(zhì)熔點(diǎn)/

℃沸點(diǎn)/

℃密度/(g·cm-3)水溶性TiCl4-24136.41.7易水解生成白色沉淀,能溶于有機(jī)溶劑CCl4-2376.81.6難溶于水回答下列問題:(1)A裝置儀器b的名稱是

,

E裝置中的試劑是

。

(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

蒸餾燒瓶濃硫酸1234(3)在通入Cl2前,先打開開關(guān)k,從側(cè)管持續(xù)通入一段時間的CO2氣體的目的是

。

(4)裝置C中除生成TiCl4外,還生成一種氣態(tài)不成鹽氧化物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(5)制得的TiCl4中常含有少量CCl4,從混合液中分離出TiCl4操作的名稱是

。

排除裝置中的空氣,防止TiCl4和O2反應(yīng)

TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO蒸餾

1234(6)利用如圖裝置測定所得TiCl4的純度:取wg產(chǎn)品加入燒瓶,向安全漏斗中加入適量蒸餾水,待TiCl4充分反應(yīng)后,將燒瓶和漏斗中的液體一并轉(zhuǎn)入錐形瓶中,滴加幾滴0.1mol·L-1K2CrO4溶液作指示劑,用cmol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。已知:常溫下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12,Ag2CrO4呈磚紅色,TiCl4+(2+n)H2O===TiO2·nH2O↓+4HCl。①安全漏斗在本實(shí)驗(yàn)中的作用除加水外,還有

;

②滴定終點(diǎn)