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(鲁京津琼专用)高考化学一轮复习第四章微考点21氯及其化合物的制备与性质探究练习

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查阅资料,有关信息如下。

①制备反应原理:C2H5OH+4Cl2―→CCl3CHO+5HCl可能发生的副反应: C2H5OH+HCl―→C2H5Cl+H2O

CCl3CHO+HClO―→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl

②相关物质的相对分子质量及部分物理性质如表所示:

相对分子质量 C2H5OH 46 CCl3CHO 147.5 -57.5 97.8 可溶于水、乙醇 CCl3COOH 163.5 58 198 可溶于水、乙C2H5Cl 64.5 -138.7 12.3 微溶于水,可熔点/℃ -114.1 沸点/℃ 78.3 溶解性 与水互溶

醇、三氯乙醛 溶于乙醇 (1)仪器A中发生反应的化学方程式为

_______________________________________________________________________________。 (2)装置B中的试剂是________,若撤去装置B,可能导致装置D中副产物_______(填化学式)的量增加;装置D可采用________加热的方法控制反应温度在70℃左右。

(3)装置D中球形冷凝管的作用为__________________________________________________。 写出E中所有可能发生的无机反应的离子方程式:

_______________________________________________________________________________。 (4)测定产品纯度:称取产品0.40g配成待测溶液,加入0.1000mol·L碘标准溶液22.00mL,再加入适量Na2CO3溶液,待反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000mol·LNa2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验,测得消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则产品的纯度为________。(计算结果保留三位有效数字)

滴定的反应原理:CCl3CHO+OH===CHCl3+HCOO;HCOO+I2===H+2I+CO2↑;I2+2S2O3===2I+S4O6。

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答案精析

1.D [Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色,可能有两个原因:一是甲瓶中溶液将Cl2干燥,二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。浓H2SO4吸水,Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液都能与Cl2发生反应。]

2.B [HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A项错误;HClO漂白持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,C项错误;久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,D项错误。] 3.B 4.C

5.B [光照新制氯水有气泡冒出是因为次氯酸分解产生了氧气,A项错误;将NaHCO3固体加入新制氯水中,有无色无味的气体产生,这是由于氯水中含有盐酸,与NaHCO3反应可产生CO2,B项正确;氯气没有漂白性,液氯滴到干燥的有色布条上时,有色布条不会褪色,C项错误;观察K元素的焰色反应,需要通过蓝色钴玻璃,D项错误。]

6.D [二氧化锰只能与浓盐酸反应,与稀盐酸不反应,所以如果MnO2过量,盐酸不能被全部消耗,A项错误;氯化氢极易溶于水,不可能剩余,B项错误;铜与氯气燃烧生成氯化铜,会产生棕黄色烟,C项错误;Ⅳ图中:湿润的有色布条能褪色,是因为氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,使有色布条褪色,剩余氯气通入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中发生反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,将稀硫酸滴入烧杯中,至溶液显酸性,氯化钠和次氯酸钠会发生氧化还原反应,离子方程式为Cl+ClO+2H===Cl2↑+H2O,所以有Cl2生成,D项正确。]

△7.(1)MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O 除去Cl2中的HCl B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱 (2)d

(3)橙黄 E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色 (4)SO3+Cl2+H2O===SO4+2Cl+2H

解析 (1)为了防止Cl2的溶解可用饱和NaCl溶液除去Cl2中的HCl。若发生堵塞,气压增大,漏斗内液面上升。

(2)从B中出来的Cl2不干燥,故Ⅱ应为干燥剂,Ⅲ应为干燥的有色布条。 (3)根据非金属单质的氧化性可确定非金属性强弱。 (4)SO3具有还原性,能吸收Cl2。

8.(1)用导管将A的上口和B相连(或将A换成恒压滴液漏斗),在G和H之间增加干燥装置 △+-△2+

(2)MnO2+4H+2Cl=====Mn+Cl2↑+2H2O 2S+Cl2=====S2Cl2 (3)饱和食盐水 浓硫酸 (4)分液漏斗 蒸馏烧瓶 导气、冷凝 (5)产率降低(或S2Cl2分解) 有固体产生(或其他正确描述) (6)SCl2 S(答案合理即可) 控制浓盐酸的滴速不要过快 (7)吸收多余的氯气,保护环境 Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O

2-2-

2-

解析 (1)Cl2的发生装置必须考虑浓盐酸的顺利流下,尾气的处理必须考虑S2Cl2的水解。△

(2)B中发生的是Cl2的制备反应;E中发生的是干燥Cl2与S生成S2Cl2的反应:2S+Cl2=====S2Cl2。(3)生成的Cl2需除杂和干燥,所用试剂为饱和食盐水与浓硫酸。(4)从E中出来的S2Cl2气体被冷凝,并导入G中。(5)S2Cl2在300℃以上完全分解,所以温度过高使产量降低,并导致分解产生的硫凝华,积存于F中。(6)根据信息,温度控制不当,则会生成SCl2,还有未反应的氯气以及蒸发出的硫。(7)由于Cl2有毒且它是酸性气体,尾气需要用碱液吸收。 △

9.(1)MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)饱和食盐水 C2H5Cl 水浴

(3)冷凝回流,导气 Cl2+2OH===Cl+ClO+H2O、H+OH===H2O (4)73.8%

解析 由题给反应原理和装置图可知,A是制取氯气的装置,B、C是干燥除杂装置,D是制备三氯乙醛的装置,E是尾气吸收装置。

(1)二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)装置B的作用是除去Cl2中的HCl气体,故B中应盛放饱和食盐水。结合题给反应,C2H5OH和HCl反应生成C2H5Cl,故若撤去装置B,则副产物C2H5Cl的量增加,可以采用水浴加热的方法控制反应温度在70 ℃左右。(3)球形冷凝管起冷凝回流和导气的作用。装置E的作用是吸收过量的Cl2和HCl,发生无机反应的离子方程式为Cl2+2OH===Cl+ClO+H2O、H

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-1

-3

-4

+OH===H2O。(4)反应消耗的n(S2O3)=0.020 00 mol·L×20.00×10 L=4.0×10 mol,4.0×10 mol根据I2+2SO===2I+SO知,4.0×10 mol SO消耗的n(I2)==2.0×102

2-23

2-46

-4

2-23

-4

-4

mol,则参加反应HCOO+I2===H+2I+CO2↑的I2的物质的量为22.00×10 L×0.100 0

-1

-4

-3

-+--3

mol·L-2.0×10 mol=2.0×10 mol,根据滴定反应原理知,存在关系式:CCl3CHO~HCOO~I2,故参加反应的CCl3CHO的物质的量为2.0×10 mol,样品中m(CCl3CHO)=2.0×10

-3

-3

0.295-1

mol×147.5 g·mol=0.295 g,故产品纯度为×100%≈73.8%。

0.40

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