
陌生含氯化合物的制備與性質(zhì)探究
1.氯的常見氧化物簡介
注意:Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7分別為HClO2、HClO3、HClO4的酸酐或酸性氧化物。
2.氯的含氧酸及其鹽
1.Cl2O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(yīng)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的裝置如圖所示。
已知:Cl2O的熔點為-116 ℃,沸點為3.8 ℃;Cl2的沸點為-34.6 ℃;HgO+2Cl2===HgCl2+Cl2O。
下列說法中不正確的是( )
A.裝置②、③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⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2O
D.裝置④與⑤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②③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⑤是收集Cl2O,所以溫度低于3.8 ℃,逸出的氣體主要是空氣和剩余的Cl2,C項錯誤;Cl2O與有機物接觸會發(fā)生燃燒并爆炸,裝置④與⑤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)是一種高效的漂白劑和消毒劑,它在酸性條件下生成NaCl并放出ClO2,ClO2有類似Cl2的性質(zhì)。某興趣小組探究亞氯酸鈉的制備與性質(zhì)。
Ⅰ.制備亞氯酸鈉
關(guān)閉止水夾②,打開止水夾①,從進氣口通入足量ClO2,充分反應(yīng)。
(1)儀器a的名稱為________,儀器b的作用是______________________。
(2)裝置A中生成NaClO2的離子方程式為________________________,
H2O2的作用是____________________________。
Ⅱ.探究亞氯酸鈉的性質(zhì)
停止通ClO2氣體,再通入空氣一段時間后,關(guān)閉止水夾①,打開止水夾②,向A中滴入稀硫酸。
(3)開始時A中反應(yīng)緩慢,稍后產(chǎn)生氣體的速率急劇加快,請解釋可能的原因:_________________________________________________________________。
(4)B中的現(xiàn)象為________________________________。
[解析] (3)NaClO2在酸性條件下能生成NaCl和ClO2,發(fā)生的反應(yīng)是5NaClO2+2H2SO4===NaCl+4ClO2↑+2H2O+2Na2SO4,開始時A中反應(yīng)緩慢,稍后產(chǎn)生氣體的速率急劇加快的原因可能是NaClO2與H2SO4反應(yīng)生成的Cl-對反應(yīng)起催化作用。(4)ClO2的性質(zhì)與氯氣相似,即ClO2的氧化性強于I2,ClO2把I-氧化成I2,淀粉遇碘單質(zhì)變藍,即B中現(xiàn)象是溶液變藍色。
[答案] (1)圓底燒瓶 防止倒吸
(2)2ClO2+2OH-+H2O2===2ClOeq \\al(-,2)+2H2O+O2 作還原劑
(3)NaClO2與H2SO4反應(yīng)生成的Cl-對反應(yīng)起催化作用
(4)溶液變藍色
陌生含硫化合物的制備與性質(zhì)探究
1.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)
(1)制備
①硫化堿法,即將Na2S和Na2CO3以物質(zhì)的量之比為2∶1 配成溶液,然后通入SO2,發(fā)生的反應(yīng)為2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2。
②亞硫酸鈉法,即使沸騰的Na2SO3溶液同硫粉反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+Seq \(=====,\s\up7(△))Na2S2O3。
(2)性質(zhì)
①中等強度還原劑,可被碘氧化成連四硫酸鈉(Na2S4O6),該反應(yīng)常用來定量測定碘的含量,反應(yīng)的離子方程式為I2+2S2Oeq \\al(2-,3)===2I-+S4Oeq \\al(2-,6)。
②可被氯、溴等氧化為SOeq \\al(2-,4),如Na2S2O3+4Cl2+5H2O===Na2SO4+H2SO4+8HCl。
③可與酸反應(yīng),離子方程式為2H++S2Oeq \\al(2-,3)===S↓+SO2↑+H2O。
2.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)
(1)制備:由NaHSO3過飽和溶液結(jié)晶脫水而成,2NaHSO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2S2O5+H2O。
(2)性質(zhì)
①與酸反應(yīng)放出二氧化硫,如Na2S2O5+2HCl===2NaCl+2SO2↑+H2O。
②強還原性,如Na2S2O5+2I2+3H2O===2NaHSO4+4HI。
3.過二硫酸鈉(Na2S2O8)、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)
(1)過二硫酸鈉中S為+6價,其中S2Oeq \\al(2-,8)的結(jié)構(gòu)為,含有1個過氧鍵(—O—O—),性質(zhì)與過氧化氫相似,具有氧化性。作為氧化劑參與反應(yīng)時,過氧鍵斷裂,過氧鍵中的氧原子由-1價變?yōu)椋?價,硫原子化合價不變。如S2Oeq \\al(2-,8)+2I-eq \(=====,\s\up7(Cu2+),\s\d5( ))2SOeq \\al(2-,4)+I2,5S2Oeq \\al(2-,8)+2Mn2++8H2Oeq \(=====,\s\up7(Ag+))10SOeq \\al(2-,4)+2MnOeq \\al(-,4)+16H+。過二硫酸鈉不穩(wěn)定,受熱分解生成Na2SO4、SO3和O2。
(2)連二亞硫酸鈉中S為+3價,其中S2Oeq \\al(2-,4)的結(jié)構(gòu)為,是強還原劑,能將I2、Cu2+、Ag+還原,能被空氣中的氧氣氧化。在無氧條件下,用鋅粉還原亞硫酸氫鈉可制得連二亞硫酸鈉。
1.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,易被氧氣氧化。利用如圖裝置,在錐形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH(溶劑)和水形成的混合液,通入SO2時發(fā)生反應(yīng)生成保險粉和一種常見氣體,下列說法錯誤的是( )
A.制備保險粉的離子方程式為HCOO-+OH-+2SO2===S2Oeq \\al(2-,4)+CO2+H2O
B.NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2
C.多孔玻璃球泡的作用是增大氣體與溶液的接觸面積,使SO2能被充分吸收
D.為避免產(chǎn)生的Na2S2O4被O2氧化,使硫酸與亞硫酸鈉先反應(yīng),產(chǎn)生的SO2排出裝置中殘留的O2
B [A項,SO2氣體通入甲酸鈉的堿性溶液可以生成Na2S2O4,根據(jù)原子守恒和得失電子守恒寫離子方程式;B項,SO2有毒,為防止污染環(huán)境用NaOH溶液吸收;C項,增大氣體與溶液的接觸面積能夠加快反應(yīng)速率;D項,Na2S2O4具有還原性,容易被氧氣氧化。]
2.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗:
實驗一 焦亞硫酸鈉的制取
采用如圖裝置(實驗前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3+SO2===Na2S2O5↓。
(1)裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為____________________________。
(2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是________________________________________________________________。
(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣,可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為________(填字母)。
實驗二 焦亞硫酸鈉的性質(zhì)
(4)已知:Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3,其化學(xué)方程式為________________________________________________________________。
(5)檢測Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是________________________________________________________________。
[答案] (1)Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O (2)過濾 (3)d (4)Na2S2O5+H2O===2NaHSO3 (5)取少量Na2S2O5晶體于試管中,加適量水溶解,滴加足量的鹽酸,振蕩,有氣體生成,再滴入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成
1.(2022·山東等級考,T18改編)實驗室利用FeCl2·4H2O和亞硫酰氯(SOCl2)制備無水FeCl2的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCl2沸點為76 ℃,遇水極易反應(yīng)生成兩種酸性氣體?;卮鹣铝袉栴}:
(1)實驗開始先通N2。一段時間后,先加熱裝置________(填“a”或“b”)。裝置b內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。
裝置c、d共同起到的作用是________。
(2)SOCl2遇水反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。
[解析] SOCl2與H2O反應(yīng)生成兩種酸性氣體,F(xiàn)eCl2·4H2O與SOCl2制備無水FeCl2的反應(yīng)原理為SOCl2吸收FeCl2·4H2O受熱失去的結(jié)晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,從而制得無水FeCl2。
[答案] (1)a FeCl2·4H2O+4SOCl2eq \(=====,\s\up7(△))FeCl2+4SO2↑+8HCl↑ 冷凝回流SOCl2 (2)SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑
2.(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:
①HgO+2Cl2===HgCl2+Cl2O,適宜的反應(yīng)溫度為18~25 ℃;副反應(yīng):2HgO+2Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2HgCl2+O2。
②常壓下,Cl2沸點-34.0 ℃,熔點-101.0 ℃;Cl2O沸點2.0 ℃,熔點-120.6 ℃。
③Cl2O+H2O2HClO,Cl2O在CCl4中溶解度遠大于其在水中的溶解度。
請回答:
(1)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________。
②將上圖中裝置組裝完整,虛框D中應(yīng)選用________。
a b c
(2)有關(guān)反應(yīng)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(yīng)柱
B.調(diào)控進入反應(yīng)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(yīng)柱的流速
D.將加熱帶纏繞于反應(yīng)柱并加熱
(3)裝置C,冷卻液的溫度通??刂圃冢?0~-60 ℃。反應(yīng)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(dāng)需要Cl2O時,可將Cl2O濃溶液用CCl4萃取分液,經(jīng)氣化重新得到。
針對萃取分液,從下列選項選擇合適操作(操作不能重復(fù)使用)并排序:c→________→________→e→d→f→________。
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)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。②Cl2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(yīng),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,所以虛框D中應(yīng)選用a裝置。(2)裝置B為HgO與Cl2反應(yīng)制備Cl2O的裝置,因Cl2O能與H2O發(fā)生反應(yīng),因此需要將HgO粉末熱處理除水分,該反應(yīng)為固體與氣體接觸類反應(yīng),因此增加表面積能夠加快反應(yīng)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(yīng),因此需要調(diào)控進入反應(yīng)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(yīng)從下口進入反應(yīng)柱,同時需要控制氣體的流速,防止副反應(yīng)發(fā)生,故C選;HgO與Cl2反應(yīng)制備Cl2O的適宜反應(yīng)溫度為18~25 ℃,因此該反應(yīng)在常溫下進行,若對反應(yīng)柱加熱會發(fā)生副反應(yīng),故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)①濃硫酸 ②a (2)ABC (3)抽氣(或通干燥氮氣) (4)a b g
3.(2018·全國Ⅰ卷,T27節(jié)選)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)生產(chǎn)Na2S2O5,通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學(xué)方程式:_______________________________。
(2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為
①pH=4.1時,Ⅰ中為________________________溶液(寫化學(xué)式)。
②工藝中加入Na2CO3固體,并再次通入SO2的目的是_________________。
[解析] (1)NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水生成Na2S2O5。
(2)①向Na2CO3飽和溶液中通入SO2,可能生成Na2SO3、NaHSO3,因Na2SO3溶液呈堿性,Ⅰ中溶液呈弱酸性,所以生成的是NaHSO3。②審題時抓住“生產(chǎn)Na2S2O5,通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得”,則工藝中加入Na2CO3固體,并再次通入SO2的目的是得到NaHSO3的過飽和溶液。
[答案] (1)2NaHSO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2S2O5+H2O
(2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3的過飽和溶液
課時分層作業(yè)(十九) 陌生含氯、硫的化合物的制備與性質(zhì)探究
一、選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題目要求)
1.二氧化氯(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(yīng),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)。
① ② ③ ④
下列說法正確的是( )
A.①中水槽內(nèi)為熱水,裝置②的作用是防倒吸
B.圖中的裝置的連接順序為④→①→②→③
C.④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5ClOeq \\al(-,2)+2H+===4ClO2↑+Cl-+H2O
D.實驗需要控制溫度,可采取不斷攪拌和控制恒壓漏斗中硫酸的滴落速度
BD [根據(jù)題目信息,實驗?zāi)康氖侵苽涠趸?,故裝置連接順序是④→①→②→③,B項正確;二氧化氯的沸點為11.0 ℃,故①中水槽內(nèi)為冷水,裝置②的作用是防止③中液體倒吸入裝置①中,A項錯誤;C項,原子不守恒,電荷不守恒,C項錯誤;因反應(yīng)的溶液溫度超過95 ℃時易發(fā)生爆炸,故反應(yīng)過程中需控制溫度低于95 ℃,通過控制磁子攪拌速度及硫酸滴入的速度控制反應(yīng)速率,從而達到控制溫度的目的,D項正確。]
2.氯胺是一種長效緩釋有機氯消毒劑,有強氧化性,其殺菌能力是一般含氯消毒劑的4~5倍,下列有關(guān)氯胺(NH2Cl,Cl為+1價)的說法一定不正確的是( )
A.氯胺的水解產(chǎn)物為NH2OH(羥胺)和HCl
B.氯胺與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH2Cl+H2ONH3+HClO
C.氯胺中氯的非金屬性弱于氮
D.氯胺的消毒原理與漂白粉相似
A [NH2Cl+H2ONH3+HClO,反應(yīng)生成的HClO能殺菌消毒。該水解反應(yīng)是一個可逆反應(yīng),HClO殺菌后濃度減小,平衡向右移動,氯胺轉(zhuǎn)化成HClO;相反,當(dāng)HClO濃度較高時,平衡向左移動,轉(zhuǎn)化為氯胺,相當(dāng)于暫時“貯存”,避免其分解損失,這樣就延長了消毒時間。]
3.向亞硫酸氫鈉溶液中加入一定量的純堿后,再通入SO2,可以得到焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)晶體,Na2S2O5溶于水會立即生成NaHSO3。下列說法不正確的是( )
A.焦亞硫酸鈉具有還原性
B.SOeq \\al(2-,3)中S原子雜化方式為sp2
C.焦亞硫酸鈉與非氧化性強酸反應(yīng)能放出SO2
D.焦亞硫酸鈉受熱分解生成SO2和Na2SO3,該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)
BD [焦亞硫酸鈉中的硫元素顯+4價,故焦亞硫酸鈉具有還原性,A項正確;SOeq \\al(2-,3)中S原子形成3個σ鍵,并有1個孤電子對,為sp3雜化,B項錯誤;焦亞硫酸鈉的性質(zhì)類似于亞硫酸鈉,可與非氧化性強酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成SO2,C項正確;焦亞硫酸鈉受熱分解生成SO2和Na2SO3,各元素的化合價未發(fā)生變化,不屬于氧化還原反應(yīng),D項錯誤。]
4.SOCl2的熔點為-105 ℃,沸點為79 ℃,加熱至150 ℃開始分解,與水劇烈反應(yīng)生成HCl和SO2。某興趣小組利用如圖裝置(可重復(fù)選用)制取無水ZnCl2的同時回收SOCl2,并驗證生成物中的SO2(夾持裝置略)。下列說法錯誤的是( )
N H I J K
A.裝置K中品紅溶液褪色證明SO2具有漂白性
B.冷凝水從a口進,b口出
C.裝置的連接順序為N→I→J→K→J→H
D.往裝置N三頸燒瓶中加入SOCl2的目的是脫去ZnCl2·xH2O中的結(jié)晶水,同時利用SOCl2與水反應(yīng)的產(chǎn)物抑制氯化鋅的水解
B [SOCl2水解生成氯化氫和二氧化硫兩種氣體,品紅溶液褪色說明二氧化硫有漂白性,A正確;冷凝水下進上出,故b口為進水口,B錯誤;裝置正確的連接順序為N→I→J→K→J→H,C正確;往裝置N三頸燒瓶中加入SOCl2的目的是在脫去ZnCl2·xH2O中的結(jié)晶水的同時利用生成的氯化氫氣體抑制氯化鋅的水解,D正確。]
5.已知Na2S2O4(連二亞硫酸鈉)是一種重要的化學(xué)用品,不溶于乙醇,溶于氫氧化鈉溶液,遇少量水發(fā)生強烈反應(yīng),甚至?xí)l(fā)燃燒,下列與其相關(guān)性質(zhì)的說法不正確的是 ( )
A.Na2S2O4具有還原性,可用作抗氧化劑
B.Na2S2O4應(yīng)干燥密封保存在低溫處
C.能在空氣中反應(yīng)生成兩種新鹽:Na2S2O4+O2+H2O===NaHSO3+NaHSO4,生成1 ml NaHSO4 轉(zhuǎn)移2 ml電子
D.鋅粉法是制備Na2S2O4的常用方法,原料為鋅粉懸濁液、二氧化硫和氫氧化鈉溶液,反應(yīng)中二氧化硫被還原
C [根據(jù)反應(yīng),生成1 ml NaHSO4,消耗1 ml O2,轉(zhuǎn)移4 ml e-,C錯誤。]
6.ClO2是一種廣譜消毒劑,可殺死某異種病毒。以NaCl溶液為原料制取ClO2的流程如下圖所示:
其中特定條件下,電解NaCl溶液可得到NaClO3,下列說法不正確的是( )
A.ClO2可消毒是由于其具有強氧化性
B.該法中僅Cl2可循環(huán)利用
C.ClO2發(fā)生器中的化學(xué)方程式為2NaClO3+4HCl===2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
D.電解池陰極產(chǎn)生的氣體與補充的氣體X物質(zhì)的量之比為6∶5時,理論上原子利用率可達100%
B [ClO2可消毒是由于其具有強氧化性,故A正確;該工藝中循環(huán)利用的物質(zhì)有Cl2和NaCl,故B錯誤;ClO2發(fā)生器中的化學(xué)方程式為2NaClO3+4HCl===2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,故C正確;電解池陰極產(chǎn)生的氣體是氫氣,要合成HCl應(yīng)補充的氣體為氯氣,如果電解生成的氫氣為6 ml,根據(jù)得失電子守恒可得:6 ml H2~2 ml NaClO3,結(jié)合上述方程式知在ClO2發(fā)生器中生成1 ml Cl2,故只需補充5 ml Cl2,當(dāng)電解質(zhì)陰極產(chǎn)生的氣體與補充的氣體X物質(zhì)的量之比為6∶5時,理論上原子利用率可達100%,故D正確。]
二、非選擇題
7.磺酰氯(SO2Cl2)是一種無色液體,熔點為-54.1 ℃,沸點為69.1 ℃,遇水極易水解,遇潮濕空氣會產(chǎn)生白霧,是一種有機氯化劑。實驗室常用Cl2和SO2在催化劑作用下反應(yīng)制備磺酰氯。
A B C D E
請回答下列問題:
(1)裝置A中燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________。
(2)SO2Cl2的結(jié)構(gòu)式為________________________________。
(3)裝置C中球形干燥管中盛放的藥品為_______________________________,
作用是___________________________。
(4)某同學(xué)利用上述裝置在實驗室中制取少量磺酰氯,請幫他連接裝置:A—____________—B(裝置可重復(fù)使用)。
(5)裝置C中空缺儀器最好選用如圖中的________(填“a”或“b”)。
(6)反應(yīng)后,從裝置C的三頸燒瓶中取少量液體,加水,振蕩、靜置得到無色溶液,檢驗該溶液中含有Cl-的方法是_____________________________。
[解析] (1)80%的硫酸溶液在書寫離子方程式時要拆分,反應(yīng)的離子方程式為SOeq \\al(2-,3)+2H+===H2O+SO2↑。(2)磺酰氯分子的結(jié)構(gòu)式為。(3)裝置C中球形干燥管中盛放的藥品為堿石灰,作用有兩個:一是吸收未反應(yīng)的氯氣和二氧化硫;二是防止空氣中的水蒸氣進入裝置C中,使磺酰氯水解。(4)分析題給裝置知A為生成SO2的裝置,B為生成Cl2的裝置,C為生成磺酰氯的裝置,所以裝置的連接順序為A—D—C—D—E—B。(5)用球形冷凝管冷凝更充分,冷凝效果更好,故選a。(6)要檢驗溶液中的氯離子應(yīng)先排除硫酸根離子的干擾,所以檢驗方法為取少量該溶液于試管中,加入過量Ba(NO3)2溶液,過濾,向濾液中滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說明溶液中有Cl-。
[答案] (1)SOeq \\al(2-,3)+2H+===H2O+SO2↑
(2)
(3)堿石灰 吸收未反應(yīng)的氯氣和二氧化硫;防止空氣中的水蒸氣進入裝置C中,使磺酰氯水解
(4)D—C—D—E
(5)a
(6)取少量該溶液于試管中,加入過量Ba(NO3)2溶液,過濾,向濾液中滴加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說明溶液中有Cl-
8.五水硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇,易溶于水,可用于鞣制皮革、礦石提銀、水產(chǎn)養(yǎng)殖、醫(yī)療解毒等,工業(yè)上常用Na2S、Na2CO3為原料制備,其生產(chǎn)流程如圖所示。
(1)五水硫代硫酸鈉中硫元素的化合價為________價。常溫下,Na2S溶液的pH____7(填“>”“ (2)除去水中溶解的O2,防止氧化Na2S (3)2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2 (4)S2Oeq \\al(2-,3)+2H+===S↓+SO2↑+H2O (5)減少因降溫析出和溶解造成的產(chǎn)品損耗
9.某學(xué)習(xí)小組在通過反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O研究反應(yīng)速率的影響因素后,對Na2S2O3產(chǎn)生了興趣,查資料知Na2S2O3的名稱為硫代硫酸鈉,俗稱海波,可以看成是用一個S原子取代了Na2SO4中的一個O原子而形成。該實驗小組運用類比學(xué)習(xí)的思想預(yù)測了Na2S2O3的某些性質(zhì),并通過實驗探究驗證自己的預(yù)測。
[提出假設(shè)]
(1)部分學(xué)生從S元素化合價推測Na2S2O3與SO2性質(zhì)相似,均有較強的________。
[實驗探究]
(2)取適量Na2S2O3晶體,溶于水中制成Na2S2O3溶液,進行如下探究(填寫下表中空格)。
(3)請你重新設(shè)計一個實驗方案,證明Na2S2O3被氯水氧化,你的方案是__________________________________________________________________。
[答案] (1)還原性
(2)硫代硫酸根離子具有還原性(或S2Oeq \\al(2-,3)+4Cl2+5H2O===2SOeq \\al(2-,4)+8Cl-+10H+)
(3)取少量反應(yīng)后的溶液,向其中滴入氯化鋇溶液,再加入稀鹽酸,若產(chǎn)生的沉淀不溶解,則硫代硫酸鈉被氧化了,否則沒被氧化
一氧化二氯
性質(zhì)
是次氯酸的酸酐,溶于水產(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(yīng)可制得一氧化二氯:2HgO+2Cl2===Cl2O+HgCl2·HgO;
同樣也可以用氯氣與潮濕的碳酸鈉反應(yīng)來制?。?br>2Na2CO3+H2O+2Cl2===2NaCl+2NaHCO3+Cl2O
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
制取
Cl2+2NaClO2===2ClO2+2NaCl或5NaClO2+4HCl===4ClO2↑+5NaCl+2H2O
用途
是一種廣譜、高效的滅菌劑
含氧酸
HClO(次氯酸)、HClO2(亞氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸),其酸性依次增強
亞氯酸鈉
(NaClO2)
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)
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)
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
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
(或離子方程式)
向新制氯水(pH
這是一份2024屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題4第16講氯氣及氯的化合物基礎(chǔ)學(xué)案,共27頁。
這是一份魯科版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第8章第46講水溶液中陌生圖像分點突破課時學(xué)案,共23頁。
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