20素养发展6　科学探究——重要含氯化合物的制备及性质-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（浙江专版人教单选版）

素养发展6　科学探究——重要含氯化合物的制备及性质 [对应学生用书P69] 1．无水氯化物的制备 (1)大多涉及氯气的实验室制取，要考虑氯气的制备原理、净化、尾气处理等。 (2)制取无水氯化物一般利用金属与Cl2在加热条件下反应。 (3)实验时要利用制取的Cl2排净装置内的空气，此时整个装置内充满黄绿色气体，再点燃酒精灯加热制取无水氯化物。 (4)大多无水氯化物易发生水解反应，制取装置要“前挡后堵”，防止无水氯化物水解。 [典例1] 金属锡是一种具有银白色金属光泽且质地较软的低熔点金属，常温下SnCl4为无色液体，沸点114 ℃，在空气中易水解为锡酸与HCl。可用Cl2与熔融金属锡反应制备SnCl4，装置如图所示(夹持装置略)。下列说法错误的是 (　　) A．用注射器代替长颈漏斗能更好地控制产生氯气的速率 B．装置戊的作用是冷凝、收集SnCl4 C．实验过程中应该先点燃酒精灯熔化金属锡，再向甲中注入浓盐酸 D．用装有碱石灰的干燥管代替装置己中NaOH溶液更合理 C　解析：KMnO4与浓盐酸反应剧烈，故用注射器代替长颈漏斗能控制盐酸滴加速率，进而控制反应的速率，A正确；常温下SnCl4为无色液体，沸点为114 ℃，故该物质需要进行冷凝液化收集，B正确；由于金属锡活动性仅次于铁，先点燃酒精灯熔化金属锡会与空气中的氧气反应，应该先制备氯气，将装置中空气排尽后再加热金属锡，C错误；装置己中水蒸气会进入装置戊中，导致SnCl4水解，换用碱石灰既能吸收多余的氯气，又能防止水蒸气扩散至装置戊中，D正确。 2．次氯酸盐等含氯化合物的制备 (1)利用氯气与NaOH溶液在常温下反应制取次氯酸盐，要注意控制反应的温度。 (2)利用ClO2与NaOH溶液、H2O2溶液反应生成NaClO2，NaClO2饱和溶液在低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O，高于38 ℃时析出NaClO2，高于60 ℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。 [典例2] (2024·浙江宁波模拟)次氯酸在医疗、餐饮、家居清洁等方面有着重要应用，当前中国次氯酸产业规模庞大，位居全球前列。浓次氯酸溶液为黄色。某学习小组设计下列装置，用装置C中产生的Cl2O与水反应制备较高纯度的HClO。 已知： 物理性质 化学性质 常温下，Cl2O是棕黄色气体；沸点2.0 ℃ Cl2O有强氧化性，稳定性差，高温、高浓度易分解 回答下列问题： (1)仪器甲的名称是________。 (2)有同学认为装置C与其他装置连接不应使用乳胶管，可能原因是__________________。 (3)若碳酸钠足量，装置C中发生的化学方程式为______________________。 (4)下列说法正确的是________(填标号)。 A．Cl2O是极性分子，在苯、四氯化碳中溶解度较小 B．为加快速率，需要对装置C直接加热 C．为提高产率，装置D应使用棕色瓶 D．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释，防分解 (5)各装置按照气流的连接顺序：________→________→________→________。 (6)测定装置D中得到的次氯酸的物质的量浓度。量取20 mL装置D中得到的次氯酸溶液，并稀释至100 mL，再从中取出20.00 mL至锥形瓶中，并加入过量KI溶液，充分反应后，加入几滴淀粉溶液，滴加0.5 mol/L的Na2S2O3溶液至恰好反应，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL(反应为2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI)。装置D中得到的次氯酸的物质的量浓度为________mol/L。 答案：(1)平底烧瓶 (2)Cl2O气体有强氧化性，会腐蚀乳胶管 (3)2Na2CO3＋H2O＋2Cl2===2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O (4)ACD　(5)A　C　B　D　(6)1.25 解析：根据题干的描述，用装置C中产生的Cl2O与水反应制备较高纯度的HClO，装置C生成Cl2O的原理是Cl2与碳酸钠溶液发生歧化反应生成Cl2O，然后用足量CCl4溶液吸收剩余的Cl2，Cl2O通入D中与水反应生成较高纯度的HClO；故各装置的连接顺序为A、C、B、D。 (2)因为Cl2O气体具有强氧化性，会腐蚀乳胶管，故装置C与其他装置连接不应使用乳胶管。 (3)Cl2与足量碳酸钠溶液发生歧化反应生成Cl2O、NaCl和碳酸氢钠，化学方程式为2Na2CO3＋H2O＋2Cl2===2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O。 (4)Cl2O是V形分子，结构不对称，是极性分子，而苯、四氯化碳为非极性溶剂，根据相似相溶原理，Cl2O在苯、四氯化碳中溶解度较小，A正确；由题干中表格信息，Cl2O稳定性差，高温、高浓度易分解，故不能对装置C直接加热，B错误；装置D使用棕色瓶，能减少HClO分解，能提高产率，C正确；Cl2O稳定性差，高浓度易分解，通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释，防分解，D正确。 (5)由上述分析可知，各装置按照气流的连接顺序为A→C→B→D。 (6)消耗的Na2S2O3的物质的量为0.02 L×0.5 mol/L＝0.01 mol，次氯酸与I－反应生成I2的关系式为HClO～I2，结合2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI可得关系式：HClO～I2～2Na2S2O3，消耗的Na2S2O3的物质的量为0.01 mol，则n(HClO)＝0.005 mol，则次氯酸样品溶液中n(HClO)＝0.005 mol×＝0.025 mol，次氯酸的物质的量浓度为＝1.25 mol/L。 1．二氯化二硫(S2Cl2)是一种黄红色液体，沸点为137 ℃，在空气中剧烈水解而发烟，实验室可用S与Cl2在120 ℃下反应制得，实验时使用的部分装置如图所示。下列说法正确的是 (　　) A．图1中进行的是 MnO2和0.1 mol/L盐酸反应制取 Cl2 B．图2中S与 Cl2反应生成S2Cl2，S作氧化剂 C．图3的锥形瓶中能收集到少量黄红色液体 D．图4的玻璃导管与图3的b接口直接相连，用于吸收多余的 Cl2 C　解析：0.1 mol/L盐酸的浓度较小，常温下制取氯气应用高锰酸钾和浓盐酸反应，A错误；S的非金属性小于Cl，则S2Cl2中S为正价，Cl为负价，S与Cl2反应生成S2Cl2时硫元素的化合价升高，S作还原剂，B错误；该反应在120 ℃下进行，S2Cl2沸点为137 ℃，会有S2Cl2在锥形瓶中冷凝，锥形瓶中能收集到少量黄红色液体，C正确；S2Cl2在空气中剧烈水解，为防止S2Cl2与水接触，应在图4的玻璃导管与图3的b接口之间再连接一个干燥装置，D错误。 2．(2024·浙江浙南名校联盟联考)Cl2O为国际公认的高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，反应装置如图所示(夹持装置已略)。 已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸。Cl2的沸点为－34.6 ℃，液氨的沸点为－33.5 ℃。 (1)检查虚框中装置气密性的方法为___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)下列有关该实验的说法不正确的是________(填标号)。 a.实验室也可用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气 b．装置B中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气 c．氮气的作用之一是稀释生成的Cl2O，减少实验爆炸的危险 d．从装置D中逸出气体的主要成分是Cl2O (3)①装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3以等物质的量反应，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐X，试写出该反应的化学方程式：________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②设计实验方案验证装置C中生成的产物中另一种盐X中的阴离子：_________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)该实验装置存在一处明显的不足，其改进措施为_____________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)用弹簧夹夹住装置A两端的乳胶管，打开分液漏斗活塞，加水，一段时间后，水不能顺利流下，则气密性良好(或用弹簧夹夹住装置A左侧乳胶管，同时关闭分液漏斗活塞，向装置B中加水至没过长导管末端，微热装置A，若看到装置B中有气泡产生，停止加热后，导管末端出现一段上升水柱，则气密性良好) (2)bd (3)①2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O　②取少量反应后的固体于试管中，加水溶解，滴加足量的硝酸银溶液和稀硝酸，若生成白色沉淀，则说明固体中含有氯离子 (4)在装置D末端添加尾气吸收装置 解析：装置A中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、氯化锰、水，用装置B中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3反应生成Cl2O，根据化合价升降规律，还应该有氯化钠生成，装置D中用液氨冷却收集Cl2O。 (2)KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，实验室也可用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气，a正确；用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取Cl2O，氯气不需要干燥，装置B中试剂是饱和食盐水，目的是除去氯气中的氯化氢，b错误；Cl2O浓度过高时易发生分解并爆炸，故氮气的作用之一是稀释生成的Cl2O，减少实验爆炸的危险，c正确；装置D中用液氨冷却收集的Cl2O，从装置D中逸出气体的主要成分是Cl2和N2，d错误。 (4)氯气有毒，为了防止氯气污染空气，在装置D末端添加尾气吸收装置。 [课时提升训练(13)见P385] 学科网（北京）股份有限公司 $$