2026届高考化学一轮复习讲义 -热点专攻 - 重要含氯化合物及制备

热点专攻 重要含氯化合物及制备 课前学习任务 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)制取无水氯化物大多在干燥环境中进行,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。 2.次氯酸盐等含氯消毒剂的制备 (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 ℃时析出NaClO2分解成NaClO3和NaCl。 课堂核心考点 题组1　无水氯化物的制备 1.(2025·湖北部分重点校期初联考)FeCl3(易升华)是常见的化学试剂,可通过下列实验制备FeCl3,下列说法中错误的是(　　) A.装置F的作用是尾气吸收,并防止空气中的水蒸气进入收集器 B.硬质玻璃管直接连接收集器的优点是不易因为FeCl3固体积聚而造成堵塞 C.实验室配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸,再加水稀释 D.实验开始时,应先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯 2.(2024·广东广州检测)氯化钛(TiCl4)可用于制造烟幕、织物媒染剂、人造珍珠等。常温下为无色液体,沸点为136 ℃,与水剧烈反应产生白烟。实验室利用反应TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2制备TiCl4的装置如图所示。 回答下列问题: (1)A中反应的离子方程式为  　。  (2)B中试剂为　　　　　　,F的作用是　　　　　　　。  (3)E中生成3.8 g TiCl4时,转移电子的物质的量为　　　　　　。  (4)TiCl4与水剧烈反应生成TiO2·xH2O和另一种酸性气体,反应的化学方程式为  　。  (5)实验中发现F中有少量白烟产生,为避免此现象,改进措施是  　。  (6)G的作用为　　　　　　　　　　　　,G中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　　　。  题组2　二氧化氯等含氯物质的制备 3.(2025·辽宁抚顺六校联考)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,沸点为11 ℃,不稳定,在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2易溶于水但不与水反应,其水溶液在温度过高时有可能爆炸。某小组按照如图实验装置制备ClO2并验证其某些性质。回答下列问题: (1)实验时A装置需要控制温度为60~80 ℃,则A装置加热的方式是　　　　　　,该加热方式的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)通入氮气的主要作用有两个,一是可以起到搅拌作用,二是　。  (3)B装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  C装置用来吸收ClO2,则C中液体宜选用　　　　　　　　　　　　(填序号)。  ①热水　②冰水　③饱和食盐水 (4)D装置中ClO2与NaOH溶液反应可生成等物质的量的两种钠盐,其中一种为NaClO2,D装置中生成这两种钠盐的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  饱和NaClO2溶液在温度低于38 ℃时析出晶体NaClO2·3H2O,在温度高于38 ℃时析出晶体NaClO2。请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤: a.　;  b.　　　　　　;c.洗涤;d.干燥。  课后练习 1.(2025·广东深圳期初调研)某化学兴趣小组在实验室制备氯气并用氯气与NaOH溶液反应获得漂白液,下列装置(夹持装置略)中不需要使用的是 (　　) 2.(2024·广东东莞七校联考)某实验小组利用以下装置制备少量的氯气,并检验氯气的性质。实验过程中,下列说法正确的是(　　) 　　　 　　　　　 　　　　 A.参与反应的HCl全部被氧化为Cl2 B.发生的所有反应均是氧化还原反应 C.观察到淀粉KI试纸变蓝,说明Cl2具有氧化性 D.湿润的pH试纸变红,干燥的pH试纸不变色 3.(2025·广东梅州检测)利用Cl2氧化绿色的K2MnO4的浓强碱溶液反应制备KMnO4的装置如图所示(加热及夹持装置已省略),下列关于该实验的说法错误的是(　　) A.装置A中仪器b的名称是三颈烧瓶,装置B的作用是除去挥发出来的HCl B.装置D中试剂d可能是足量的NaOH溶液,不可能是Na2SO3溶液 C.装置C中发生反应的化学方程式为Cl2+2K2MnO42KCl+2KMnO4 D.反应完成后应先熄灭装置A处酒精灯,再打开弹簧夹通入空气,待装置冷却后拆除 4.(2024·广东卷)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是 (　　) A.制备Cl2 B.净化、干燥Cl2 C.收集Cl2 D.验证Cl2的氧化性 答案解析 课堂核心考点 1.D　解析 A装置是氯气发生装置,B为除去氯气中的氯化氢,C为干燥装置,D为氯气与铁的反应装置,E为氯化铁的收集装置,由于氯化铁易水解,故F装置同时防止空气中的水蒸气进入E装置,A正确;FeCl3蒸气遇冷变为固体,若导管较细,容易堵塞,所以硬质玻璃管直接连接收集器的优点是不易因为FeCl3固体积聚而造成堵塞,B正确;FeCl3固体溶于水发生水解,配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸,抑制水解,再加水稀释,C正确;实验开始时,应先点燃A处酒精灯,至装置中充满氯气后,再点燃D处酒精灯,D错误。 2.答案 (1)2Mn+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O (2)饱和食盐水　冷凝收集TiCl4 (3)0.08 mol (4)TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl↑ (5)在F、G之间接一个盛有浓硫酸的洗气瓶或将G装置换成盛有碱石灰的干燥管 (6)处理尾气,防止污染环境　1∶1 解析 浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,该反应放热,A中溶液温度升高,导致部分水受热变为水蒸气,浓盐酸易挥发,所以得到的氯气中含有HCl和水蒸气,B中饱和食盐水用于除去HCl,由于TiCl4与水剧烈反应,C中浓硫酸用于干燥氯气,D中盛放无水硫酸铜检验水蒸气是否除尽,E中发生反应TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2得到TiCl4,TiCl4在常温下为无色液体,所以F用于收集TiCl4,氯气有毒,不能直接排入空气中,G中Na2SO3溶液用于处理尾气。 (1)浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2、KCl、MnCl2、H2O,则A中反应的离子方程式为2Mn+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O。 (2)B中试剂为饱和食盐水,用于除去氯气中的氯化氢,F的作用是冷凝收集TiCl4。 (3)E中发生反应TiO2+C+2Cl2TiCl4+CO2,n(TiCl4)==0.02 mol,E中生成3.8 g TiCl4时,消耗0.02 mol C,转移电子的物质的量为0.02 mol×4=0.08 mol。 (4)TiCl4与水剧烈反应生成TiO2·xH2O和另一种酸性气体,根据元素守恒可知,该酸性气体是HCl,反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl↑。 (5)实验中发现F中有少量白烟产生,G中的水蒸气进入F装置,为避免此现象,改进的措施是在F、G之间接一个盛有浓硫酸的洗气瓶或将G装置换成盛有碱石灰的干燥管。 (6)G的作用为处理尾气,防止氯气污染环境,G中发生的反应为Cl2+Na2SO3+H2O2NaCl+H2SO4,该反应中氯气是氧化剂,Na2SO3是还原剂,则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1。 3.答案 (1)水浴加热　受热均匀,易控制反应温度 (2)降低ClO2的浓度(或减小ClO2的体积分数),防止爆炸 (3)安全瓶,防止倒吸　② (4)2ClO2+2NaOHNaClO2+NaClO3+H2O　蒸发结晶　趁热过滤 解析 (2)通入氮气的主要作用有两个,一是可以起到搅拌作用,二是稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸。 (4)D装置中ClO2与NaOH溶液反应可生成等物质的量的两种钠盐,其中一种为NaClO2,另一种为NaClO3。 课后练习 1.B　解析 装置A用来制备氯气,A需要使用;由于生成的氯气不需要干燥,因此装置B不需要使用;装置C用来除去氯气中氯化氢,C需要使用;装置D吸收氯气制备漂白液和尾气处理,D需要使用。 2.C　解析 高锰酸钾和浓盐酸反应:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,参与反应的HCl一部分被氧化为Cl2,另一部分体现了酸性,A错误;酸使pH试纸变色发生的不是氧化还原反应,B错误;观察到淀粉KI试纸变蓝,说明Cl2具有氧化性,发生反应2I-+Cl2I2+2Cl-,C正确;氯气与水反应生成的盐酸是强酸,次氯酸具有漂白性,故湿润的pH试纸先变红后褪色,D错误。 3.B　解析 由实验装置图可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水可用于除去氯化氢气体,装置C中氯气与锰酸钾在浓强碱溶液中反应制备高锰酸钾,装置D中盛有的氢氧化钠溶液或亚硫酸钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。装置A中仪器b为三颈烧瓶,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,A正确;装置D中盛有的氢氧化钠溶液或亚硫酸钠溶液用于吸收未反应的氯气,可防止污染空气,B错误;装置C中氯气与锰酸钾在浓强碱溶液中反应生成高锰酸钾,反应的化学方程式为Cl2+2K2MnO42KCl+2KMnO4,C正确;反应完成后,装置中残留有毒的氯气,为防止拆除装置时氯气逸出污染空气,反应完成后应先熄灭装置A处的酒精灯,再打开弹簧夹通入空气,将残留的氯气赶入装置D中,待装置冷却后再拆除,D正确。 4.A　解析 利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的,A难以达到预期目的;实验室制得的氯气中有HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,B可以达到净化、干燥Cl2的目的;氯气密度大于空气,可以用向上排空气法收集,C可以达到预期目的;H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,D验证了氯气的氧化性。 学科网（北京）股份有限公司 $$