内容正文:
(
新型
含氯化合物
是近几年高考实验探究
热
点
,通过对
新型
含氯化合物的性质探
究,能培养学生
对化学实验和性质考查
所需要的归纳
、
分析
、
推理能力
。
) (
微专题
20
新型含氯化合物的制备与性质探究(ClO
2
、NOCl等)
)
1.(2020·全国·高考真题)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是________,a中的试剂为________。
(2)b中采用的加热方式是_________,c中化学反应的离子方程式是________________,采用冰水浴冷却的目的是____________。
(3)d的作用是________,可选用试剂________(填标号)。
A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,________,__________,干燥,得到KClO3晶体。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显____色。可知该条件下KClO3的氧化能力____NaClO(填“大于”或“小于”)。
【答案】 (1) 圆底烧瓶 饱和食盐水
(2) 水浴加热 Cl2+2OH−=ClO−+Cl−+H2O 避免生成NaClO3
(3) 吸收尾气(Cl2) AC
(4) 过滤 少量(冷)水洗涤
(5) 紫 小于
【解析】(1)根据盛放MnO2粉末的仪器结构可知该仪器为圆底烧瓶;a中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体;
(2)根据装置图可知盛有KOH溶液的试管放在盛有水的大烧杯中加热,该加热方式为水浴加热;c中氯气在NaOH溶液中发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠,结合元素守恒可得离子方程式为Cl2+2OHˉ=ClOˉ+Clˉ+H2O;根据氯气与KOH溶液的反应可知,加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐,所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3;
(3)氯气有毒,所以d装置的作用是吸收尾气(Cl2);
A.Na2S可以将氯气还原成氯离子,可以吸收氯气,故A可选;
B.氯气在NaCl溶液中溶解度很小,无法吸收氯气,故B不可选;
C.氯气可以Ca(OH)2或浊液反应生成氯化钙和次氯酸钙,故C可选;
D.氯气与硫酸不反应,且硫酸溶液中存在大量氢离子会降低氯气的溶解度,故D不可选;
综上所述可选用试剂AC;
(4)b中试管为KClO3和KCl的混合溶液,KClO3的溶解度受温度影响更大,所以将试管b中混合溶液冷却结晶、过滤、少量(冷)水洗涤、干燥,得到KClO3晶体;
(5)1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,说明1号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化,2号试管中次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质,即该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO;碘单质更易溶于CCl4,所以加入CCl4振荡,静置后CCl4层显紫色。
含氯化合物通常用作杀菌消毒剂,因其性质不稳定,易分解,在使用和保存时尤其需要注意。下面就注意事项总结如下:
1.外用消毒剂,除浓度低于50mg·L-1的微酸性次氯酸水外不得口服。置于儿童不易触及处。包装应标示相应的安全警示标志。
2.配制和分装浓消毒液时,应戴口罩和手套;使用时应戴手套,避免接触皮肤。如不慎溅入眼睛,应立即用水冲洗,严重者应就医。
3.阴凉处避光、防潮、密封保存;现配现用。
4.对织物有漂白作用、不应用于有色织物的消毒。对金属与其他物品有腐蚀,消毒后及时冲洗。
5.用于餐具与诊疗器械消毒后,应及时用清水洗净残留消毒液后方可用于人体。
6.补消毒物品有机物污染严重时,应适当提高使用浓度或延长作用时间,或者进行两次消毒。
7.依照具体产品说明书标注的使用范围、使用方法、有效期和安全性检测结果使用。
1.一氧化二氯
(1)性质:是次氯酸的酸酐,溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸
(2)外观与性状: 黄棕色气体,有刺激性气味。
(3)制法:用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯:
2HgO+2Cl2===Cl2O+HgCl2·HgO
同样也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取:
2Na2CO3+H2O+2Cl2===2NaCl+2NaHCO3+Cl2O
2.二氧化氯
(1)物理性质:是一种黄绿色到橙黄色的气体,极易溶于水。
(2)制取:
Cl2+2NaClO2===2ClO2↑+2NaCl
或:5NaClO2+4HCl===4ClO2↑+5