第5章 微课题9 重要含氯化合物的制备与性质探究(教用Word)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

微课题9　重要含氯化合物的制备与性质探究 许多含氯化合物的制备都涉及氯气实验室制法，除考虑氯气的净化、尾气处理外，还应考虑所制取物质的特殊性质（一般题干信息中提供）。如在制取易水解的氯化物时要特别注意，排尽装置中空气，前挡后堵防水解；制取二氧化氯、次氯酸盐、亚氯酸盐时要注意控制温度等。 练一　易水解（潮解）氯化物的制备 1．无水AlCl3（178 ℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用Al和氯气通过如图装置制备。则下列说法正确的是(　　) A．试剂瓶B、C、F中分别盛饱和NaHCO3溶液、浓硫酸、浓硫酸 B．氯化铝产品最后在装置E中收集 C．若D中生成的AlCl3凝华堵塞导管，B中可观察到的现象为长颈漏斗中液面下降 D．装置F和G可用装有无水CaCl2的干燥管替换 答案　B 解析　A中浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用B中饱和食盐水除氯化氢，再用C中浓硫酸干燥，氯气与铝在D中加热条件下反应制得氯化铝，反应的尾气中有氯气用氢氧化钠吸收，为防止氯化铝与氢氧化钠溶液中的水蒸气反应，所以在收集装置和尾气吸收装置之间加一干燥装置F，E为收集瓶，以此解答该题。A.B用于除去氯化氢，应为饱和食盐水，故A错误；B.E为收集瓶，可用于收集产物，故B正确；C.若D中生成的AlCl3凝华堵塞导管，B中压强增大，可观察到的现象为长颈漏斗中液面上升，故C错误；D.无水氯化钙不能吸收氯气，不能起到尾气处理作用，故D错误。故选B。 2．无水CrCl3是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。制取CrCl3的反应方程式为Cr2O3＋3CCl42CrCl3＋3COCl2，实验装置如图所示。 已知：COCl2有毒，遇水发生水解。下列说法错误的是(　　) A．甲中的试剂为浓硫酸 B．若实验过程中乙处出现堵塞，用酒精灯加热乙处即可 C．丙中发生反应的离子方程式为COCl2＋4OH－===CO＋2Cl－＋2H2O D．实验前、后均需通入一段时间的N2，其作用相同 答案　D 解析　结合装置图，反应前先通入氮气，排除空气的干扰，CrCl3易潮解、高温下易被氧气氧化，则实验过程中必须保持干燥环境，甲中装浓H2SO4可以干燥N2并防止空气中水蒸气进入装置，反应结束后继续通入一段时间干燥的氮气，使CrCl3在氮气氛围中冷却，无水CaCl2防止丙中水蒸气进入乙装置；生成的COCl2有毒，需要通过NaOH溶液吸收处理，据此分析解题。A.由分析可知，甲中的试剂为浓硫酸，可以干燥N2并防止空气中水蒸气进入装置，A正确；B.由题干信息可知，CrCl3具有易升华的性质，故若实验过程中乙处出现堵塞，用酒精灯加热乙处即可，B正确；C.装置丙中可以看作是COCl2先与水反应生成二氧化碳和氯化氢，二氧化碳和氯化氢再与氢氧化钠反应，所以最终溶液中存在碳酸根离子和氯离子，故反应方程式为：COCl2＋4OH－===CO＋2Cl－＋2H2O，C正确；D.由分析可知，实验前、后均需通入一段时间的N2，反应前先通入氮气，排除空气的干扰，而反应结束后继续通入一段时间干燥的氮气，使CrCl3在氮气氛围中冷却，即前后两次的作用不相同，D错误；故答案为D。 练二　含氯消毒剂的制备 3．实验室以石灰乳和氯气为原料制备漂白粉的过程如下：在烧瓶和烧杯中（实验装置如图1）均加入一定量石灰乳和水，搅拌，通入氯气和空气混合气体，反应20 min。停止通入气体，充分搅拌，取出糊状物，避光，晾干，密封保存。 (1)石灰乳和氯气反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)石灰乳吸收氯气放出热量，实验中控温的方法是　　　　　　。 (3)图1中通入空气的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，烧杯中石灰乳的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)在不控温的条件下，石灰乳吸收氯气的产物随时间的变化如图2所示。则制备漂白粉过程中发生的副反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)漂白粉需要密封保存的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (2)冷水浴 (3)推动氯气与石灰乳的接触，使其更充分反应，同时可以减慢反应速率，便于控制温度　吸收未反应的氯气，防止污染，提高氯气的利用率 (4)6Cl2＋6Ca(OH)2===5CaCl2＋Ca(ClO3)2＋6H2O (5)防止漂白粉与空气中的CO2反应而变质 解析　通入空气可将氯气推动进入三颈烧瓶中进行反应2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，多余的氯气可用石灰乳吸收，既可以防止污染，反应又可得到漂白粉的主要成分，提高氯气的利用率； (1)石灰乳Ca(OH)2和氯气发生歧化反应生成CaCl2和Ca(ClO)2，反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；(2)石灰乳吸收氯气放出热量，为降低反应温度，实验中控温的方法是冷水浴；(3)图1中通入空气的目的是推动氯气与石灰乳的接触，使其更充分反应，同时可以减慢反应速率，便于控制温度；由于氯气有毒，装置末的烧杯中石灰乳的作用是吸收未反应的氯气，防止污染，提高氯气的利用率；(4)温度较高时，石灰乳和氯气反应生成另一个产物是Ca(ClO3)2，Cl元素从0价升到＋5价，失去2×5＝10 mol电子，Cl元素化合价从0降低至－1价，生成CaCl2，得到2×1＝2 mol电子，根据得失电子守恒，则CaCl2前配5，结合原子守恒可得发生的副反应的化学方程式为6Cl2＋6Ca(OH)2===5CaCl2＋Ca(ClO3)2＋6H2O；(5)因碳酸的酸性大于次氯酸，则Ca(ClO)2 能和空气中CO2、H2O发生反应生成HClO，且HClO光照或受热会发生分解，则漂白粉需要密封保存的原因是防止漂白粉与空气中的CO2反应而变质。 练三　以氯气制备为主线的性质探究实验 4．化学小组同学为研究氯气制备和氯水的成分及性质进行了如下实验。 【实验1】制备氯气。下图是实验室制取纯净、干燥氯气装置图。 (1)M的名称是　　　　　　，①中反应的化学方程式是________________________________________________________________________。 (2)③中存放的试剂是　　　　　。 (3)⑤中反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 【实验2】研究氯水性质。实验操作及现象如下表。 资料：淀粉的特征反应——遇I2变蓝色。 实验2－1 实验2－2 实验操作（氯水均为新制） 实验现象 溶液变蓝 石蕊溶液先变红，后褪色 (4)实验2－1结论是________________________________________________________________________。 (5)实验2－2中溶液变红是由于溶液中含有　　　　　　；使溶液褪色的粒子是　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)证明氯水中含有氯离子的方案是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (7)同学们发现久置的氯水会失去漂白性，溶液由黄绿色变为无色。为探究氯水失效的原因，进行实验：用强光照射盛有氯水的密闭广口瓶，并用传感器测定广口瓶中数据，得到如下曲线。 上两图中曲线变化的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 若在上述整个实验过程中测定溶液的pH, pH的变化是　　　　　　　。 答案　(1) 分液漏斗　MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)浓硫酸 (3)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (4)氧化性Cl2＞I2 (5)H＋　HClO、ClO－ (6)取氯水于一支洁净试管中，加入过量稀HNO3使其酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则含有Cl－ (7)氯水中的HClO分解生成HCl和O2，O2的量和溶液中的c(Cl－)均增加　逐渐减小 解析　实验一：在装置①中MnO2与浓盐酸混合加热发生反应产生Cl2；在装置②中盛有饱和食盐水，作用是除去Cl2中的杂质HCl；装置③中盛有浓硫酸，作用是干燥氯气；装置④是利用Cl2的密度比空气大，用向上排空气的方法收集Cl2；在装置⑤中根据Cl2能够与碱反应的性质，利用NaOH溶液进行尾气处理，防止大气污染。实验二：将新制氯水滴入盛有淀粉－KI的溶液，根据溶液变为蓝色判断出物质的氧化性：Cl2＞I2；根据将新制氯水滴入盛有紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色判断出溶液中含有大量H＋及具有漂白性的微粒HClO、ClO－；根据氯水久置后溶液Cl－浓度增大，结合O2的体积变化，得出结论：HClO不稳定，光照分解产生HCl、O2。(1)根据装置图可知仪器M的名称是分液漏斗，在①中MnO2与浓盐酸混合加热发生反应产生Cl2，该反应的化学方程式为：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；(2)装置③中盛有的试剂是浓硫酸，作用是干燥氯气；(3)在装置⑤中盛有NaOH溶液，Cl2能够与NaOH在溶液中反应产生NaCl、NaClO、H2O，反应的离子方程式为：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O；(4)根据将新制氯水滴入淀粉－KI溶液中，溶液变为蓝色，可知发生了反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，故可以证明物质的氧化性：氧化性Cl2＞I2；(5)将新制氯水滴入紫色石蕊试液中，溶液变为红色，说明溶液中含有大量H＋；后来溶液的红色褪去变为无色，说明其中含有氧化性微粒：HClO、ClO－；(6)可根据AgCl的不溶性检验Cl－，操作方法是：取氯水于一支洁净试管中，加入过量稀HNO3使其酸化，再加入几滴AgNO3溶液，若产生白色沉淀，就证明溶液中含有Cl－；(7)根据图示可知：氯水久置后溶液中Cl－浓度增大，且反应产生的O2的体积随时间的延长则逐渐增大，说明新制氯水中含有的HClO不稳定，光照分解产生了HCl、O2，导致O2的量和溶液中的c(Cl－)均增加，HClO分解变为HCl，弱酸变为强酸，使得溶液中c(H＋)增大，溶液的酸性增强，因此溶液的pH逐渐减小。 学科网（北京）股份有限公司 $$