2019年高考化學(xué) 考點(diǎn)22 無(wú)水氯化物的綜合制備實(shí)驗(yàn)必刷題.doc

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考點(diǎn)二十二 無(wú)水氯化物的綜合制備實(shí)驗(yàn) 1．硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化劑和氯磺化劑，在染料、藥品、除草劑和農(nóng)用殺蟲(chóng)劑的生產(chǎn)過(guò)程中有重要作用?，F(xiàn)在擬用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l) ΔH =?97.3 kJmol?1，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分夾持裝置未畫(huà)出)。 已知：硫酰氯通常條件下為無(wú)色液體，熔點(diǎn)?54.1℃，沸點(diǎn)69.1℃。在潮濕空氣中“發(fā)煙”；長(zhǎng)期放置或者100C以上發(fā)生分解，生成二氧化硫和氯氣。 回答下列問(wèn)題： （1）儀器C的名稱(chēng)是_______________，冷凝管的進(jìn)水方向______（填“a”或“b”）。 （2）下列操作或描述正確的是_________________。 A．將70%硫酸換成98.3%硫酸，可以加快制取SO2的速率 B．實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察乙、丁導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡的速率相等，可控制兩種反應(yīng)物體積相等 C．裝置戊上方分液漏斗中最好選用0.10 mol?L-1NaCl溶液，減小氯氣的溶解度 D．裝置己防止污染，又防止硫酰氯變質(zhì) （3）氯磺酸(ClSO3H)加熱分解，也能制得硫酰氯，寫(xiě)出反應(yīng)方程式：_____________。 （4）長(zhǎng)期儲(chǔ)存的硫酰氯會(huì)發(fā)黃，可能的原因是_________________________(用化學(xué)方程式和必要的文字加以解釋)。 （5）若反應(yīng)中消耗的氯氣體積為896 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，最后經(jīng)過(guò)分離提純得到4.05 g純凈的硫酰氯，則硫酰氯的產(chǎn)率為_(kāi)______。（產(chǎn)率＝實(shí)際產(chǎn)量理論產(chǎn)量100%） 【答案】蒸餾燒瓶aBD2ClSO3HSO2Cl2 + H2SO4SO2Cl2=SO2+Cl2，分解產(chǎn)生少量的氯氣溶解在其中75% 【解析】（1）儀器C為蒸餾燒瓶，冷凝水的流向是“下進(jìn)上出”，所以裝置丙的冷凝管中冷凝水的入口是a； 2．四氯化鈦是生產(chǎn)金屬鈦及其化合物的重要中間體。某?；瘜W(xué)課外活動(dòng)小組準(zhǔn)備利用下圖裝置制備四氯化鈦(部分夾持儀器已略去)。 資料表明：室溫下，四氯化鈦為無(wú)色液體，熔點(diǎn)：－25 ℃，沸點(diǎn)：136.4 ℃。在空氣中發(fā)煙生成二氧化鈦固體。在650～850 ℃下，將氯氣通過(guò)二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體。回答下列問(wèn)題： （1）檢查該裝置氣密性的方法是_______________________________________________。 （2）實(shí)驗(yàn)中B裝置的作用是____________________。 （3）寫(xiě)出D裝置中物質(zhì)制備的化學(xué)方程式________________________________；寫(xiě)出四氯化鈦在空氣中發(fā)煙的化學(xué)方程式______________________________。 （4）E處球形冷凝管的冷卻水應(yīng)從________(填“c”或“d”)口通入。 （5）F裝置中盛裝的物質(zhì)是________。 （6）該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)略有缺陷，請(qǐng)指出其不足之處：______________________________。 【答案】在B裝置中加入蒸餾水至浸沒(méi)玻璃導(dǎo)管a的下端，關(guān)閉活塞b，微熱A裝置中的燒瓶，若導(dǎo)管a中的液面上升一定的高度，則氣密性良好(或在B裝置中加入蒸餾水至浸沒(méi)玻璃導(dǎo)管a的下端，F(xiàn)裝置處連接導(dǎo)氣管并將尾端放到水槽中，微熱A裝置中的燒瓶，水槽中導(dǎo)氣管的尾端有氣泡冒出，停止加熱，倒吸形成一段穩(wěn)定的水柱，則氣密性良好等合理即可)洗去Cl2中的HCl氣體、用作安全瓶(或用作平衡氣壓的安全裝置，或用作防堵塞的安全裝置)TiO2＋2Cl2＋2C 650~850℃ TiCl4＋2COTiCl4＋2H2O===TiO2＋4HCl↑c(diǎn)堿石灰沒(méi)有對(duì)CO進(jìn)行尾氣處理 (6)在制備TiCl4過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生有毒氣體CO，不能被堿石灰吸收，直接排放到空氣中，污染空氣；正確答案：沒(méi)有對(duì)CO進(jìn)行尾氣處理。 3．為驗(yàn)證氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2，某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持儀器和甲中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn)）。 實(shí)驗(yàn)步驟： ①在甲裝置中，打開(kāi)活塞a，加熱，待裝置中充滿黃綠色氣體時(shí)，與丙裝置連接。 ②當(dāng)丙裝置中FeC12溶液變黃時(shí)，停止加熱。 ③打開(kāi)活塞c，使約2mL的溶液滴入試管中，檢驗(yàn)溶液中的離子。 ④在乙裝置中，打開(kāi)活塞b，待空氣排盡后，將乙中產(chǎn)生的氣體通入上述丙裝置變黃后的溶液中，一段時(shí)間后，停止。 ⑤更新丙中試管，打開(kāi)活塞c，使約2mL的溶液滴入試管中，檢驗(yàn)溶液中的離子。 回答下列問(wèn)題： （1）甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________。 （2）用70%的硫酸制取SO2，反應(yīng)速率比用98%的硫酸快，原因是_________________。 （3）實(shí)驗(yàn)中，證明氧化性Fe3+＞SO2的離子方程式為_(kāi)_____________________________。 （4）有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三組同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： 步驟3溶液中含有的離子 步驟5溶液中含有的離子 Ⅰ 既有Fe3+又有Fe2+ 有SO42- Ⅱ 有Fe3+無(wú)Fe2+ 有SO42- Ⅲ 有Fe3+無(wú)Fe2+ 有Fe2+ 上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果一定能夠證明Cl2＞Fe3+＞SO2的是______（填“I”、“II”或“III”）。 【答案】MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑70%的硫酸中c(H＋)比98%的硫酸大2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SO42－＋4H＋I(xiàn)、Ⅲ 4．實(shí)驗(yàn)室可用氯氣和金屬鐵反應(yīng)制備無(wú)水三氧化鐵，該化合物呈棕紅色、易潮解，100℃左右時(shí)升華。裝置如下: (1)儀器a的名稱(chēng)是________。 (2)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。 (3)堿石灰的作用是________。 (4)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，先點(diǎn)燃_______處的酒精燈(填“A”或“D”)。 (5)D中反應(yīng)開(kāi)始后，收集器中有大量棕紅色煙生成，反應(yīng)結(jié)束后，將收集器及硬質(zhì)玻璃管中的物質(zhì)快速轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，加水溶解，充分反應(yīng)后，加入KSCN溶液未變紅色，其原因是__________。(用離子方程式表示)。 【答案】 分液漏斗 MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O 吸收氯氣，防止污染環(huán)境；防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入 E，使氯化鐵潮解 A Fe+2Fe3+ === 3Fe2+ 5．在有機(jī)化學(xué)中，硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化劑和氯磺化劑，在染料、藥品、除草劑和農(nóng)用殺蟲(chóng)劑的生產(chǎn)過(guò)程中有重要作用。現(xiàn)在擬用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l) ΔH =?97.3 kJmol?1，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分夾持裝置未畫(huà)出)。 已知：硫酰氯通常條件下為無(wú)色液體，熔點(diǎn)?54.1℃，沸點(diǎn)69.1℃。在潮濕空氣中“發(fā)煙”；100C以上開(kāi)始分解，生成二氧化硫和氯氣，長(zhǎng)期放置也會(huì)發(fā)生分解。 回答下列問(wèn)題： （1）裝置丙中作為反應(yīng)容器的儀器的名稱(chēng)為_(kāi)______，裝置丙中球形冷凝管的作用是________；如何控制兩種反應(yīng)物體積相等：____________________________________。 （2）裝置戊上方分液漏斗中最好選用下列試劑：_________________(選填字母) A．蒸餾水 B．飽和食鹽水 C．濃氫氧化鈉溶液 D．6.0 mol?L-1鹽酸 （3）若缺少裝置己，硫酰氯(SO2Cl2)會(huì)和空氣中的水反應(yīng)而變質(zhì)，其化學(xué)方程式是_____________。 （4）氯磺酸(ClSO3H)加熱分解，也能制得硫酰氯：2ClSO3HSO2Cl2 + H2SO4，分離兩種產(chǎn)物的方法是_____________(選填字母)。 A．重結(jié)晶 B．過(guò)濾 C．蒸餾 D．萃取 （5）長(zhǎng)期儲(chǔ)存的硫酰氯會(huì)發(fā)黃，可能的原因是_________________________________(用化學(xué)方程式和必要的文字加以解釋)。 （6）若反應(yīng)中消耗的氯氣體積為896 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，最后經(jīng)過(guò)分離提純得到4.05 g純凈的硫酰氯，則硫酰氯的產(chǎn)率為_(kāi)__________。 （7）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品中有硫酸（可選試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸餾水、石蕊溶液）：___________________________。 【答案】 三頸燒瓶 冷凝回流導(dǎo)氣 觀察乙、丁導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡的速度相等 B SO2Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl C SO2Cl2=SO2+Cl2，分解產(chǎn)生少量的氯氣溶解在其中 75% 取產(chǎn)物在干燥的環(huán)境中加熱至100℃，待產(chǎn)物的質(zhì)量不在改變時(shí)，冷卻后將剩余物質(zhì)加入到水中；取少量溶液加入石蕊試液，溶液變紅；再取少量試液加入氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明產(chǎn)品中有硫酸 給信息，進(jìn)行如下操作：取產(chǎn)物在干燥的環(huán)境中加熱至100℃，待產(chǎn)物的質(zhì)量不在改變時(shí)，冷卻后將剩余物質(zhì)加入到水中；取少量溶液加入石蕊試液，溶液變紅；再取少量試液加入氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明產(chǎn)品中有硫酸。正確答案：取產(chǎn)物在干燥的環(huán)境中加熱至100℃，待產(chǎn)物的質(zhì)量不在改變時(shí)，冷卻后將剩余物質(zhì)加入到水中；取少量溶液加入石蕊試液，溶液變紅；再取少量試液加入氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明產(chǎn)品中有硫酸。 6．銅及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重要的用途，氯化銅、氯化業(yè)銅經(jīng)常用作催化劑。其中CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。 【查閱資料】(i)氯化銅：從水溶液中結(jié)晶時(shí)，在15℃以下得到四水物，在15-25.7℃得到三水物，在26~42℃得到二水物，在42℃以上得到一水物，在100得到無(wú)水物。 (ii) (1)實(shí)驗(yàn)室用如圖所示的實(shí)驗(yàn)儀器及藥品制備純凈、干燥的氧氣并與銅反應(yīng)(鐵架臺(tái)，鐵夾略)制備氯化銅。 ①按氣流方向連接各儀器接口順序是: a→_____、_____→_____、_____→_____、_____→_____。 ②本套裝置有兩個(gè)儀器需要加熱，加熱的順序?yàn)橄萠____后_______ (2)印刷電路板是由高分子材料和銅箔復(fù)合而成，刻制印刷電路時(shí)，要用FeCl3溶液作為“腐蝕液”，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________。 (3)現(xiàn)欲從(2)所得溶液獲得純凈的CuCl2?2H2O，進(jìn)行如下操作： ①首先向溶液中加入H2O2溶液然后再加試劑X用于調(diào)節(jié)pH，過(guò)濾，除去雜質(zhì)，X可選用下列試劑中的(填序號(hào)) a.NaOH b.NH3?H2O C．CuO d.CuSO4 ②要獲得純凈CuCl2?2H2O晶體的系列操作步驟為：向①所得濾液中加少量鹽酸，蒸發(fā)濃縮、_____、_____、洗滌、干燥。 (4)用CuCl2?2H2O為原料制備CuCl時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)，若雜質(zhì)是CuCl2，則產(chǎn)生的原因是______________。 (5)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證0.1mol/L的CuCl2溶液中的Cu2+對(duì)H2O2的分解具有催化作用:_____。 【答案】 d e h i f g b AD 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 c 冷卻到26-42℃結(jié)晶(只答冷卻結(jié)晶不得分) 過(guò)濾 加熱溫度低(加熱時(shí)間不夠) 取兩支試管加入等體積等濃度的過(guò)氧化氫溶液一支加入幾滴0.1mol/L的CuCl2溶液另一支加入幾滴0.2mol/L的NaCl溶液滴加氧化銅溶液的試管產(chǎn)生的氣泡速率快(其它合理答案也可) 7．Sn 元素位于元素周期表第IVA 族，SnCl4可用作媒染劑和催化劑，工業(yè)上常用氯氣與金屬錫在300℃反應(yīng)制備SnCl4。SnCl4 極易水解，SnCl2、SnCl4的一些物理數(shù)據(jù)如下: 物質(zhì) 狀態(tài) 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ Sn 銀白色固體 232 2260 SnCl2 無(wú)色晶體 246 652 SnCl4 無(wú)色液體 -33 114 用下列裝置合成四氯化錫(夾持裝置略)。注:在儀器3 中各加入0.6 mL濃硫酸，實(shí)驗(yàn)操作如下: I.把干燥的儀器按圖示裝置連接好，在儀器1中加入B mL濃鹽酸，在儀器2中加入2.0g KMnO4，在儀器5中加入2～3顆Sn粒； II.打開(kāi)活塞，讓鹽酸流下，均勻產(chǎn)生Cl2并充滿整套裝置，然后加熱Sn粒，將生成的SnCl4收集在儀器6中； III.Sn粒反應(yīng)完畢后，停止加熱，同時(shí)停止滴加鹽酸，取下儀器6，迅速蓋好蓋子。 請(qǐng)回答: (1)寫(xiě)出儀券2中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)方程式________________________。 (2)下列說(shuō)法不正確的是______。 A．裝置連接好，加入藥品前要檢查裝置的氣密性 B．產(chǎn)生的Cl2先充滿整套裝置，這步操作不可以省略 C．操作中應(yīng)控制鹽酸的滴入速率，不能太快，也不能太慢 D．儀器6 可用冰水浴冷卻，也可以自然冷卻 (3)儀器7 放的試劑是_______________________，作用是___________________、__________________。 (4)SnCl4在空氣中與水蒸氣反應(yīng)除生成白色SnO2xH2O固體，還可以看到___________________現(xiàn)象，化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________。 (5)經(jīng)測(cè)定產(chǎn)品中含有少量的SnCl2,可能的原因___________( 用化學(xué)方程式表示)。 (6)產(chǎn)品中含少量SnCl2，測(cè)定SnCl4純度的方法:取0.400 g產(chǎn)品溶于50 mL的稀鹽酸中，加入淀粉溶液作指示劑，用0.0100mol/L碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)液8.00 mL，反應(yīng)原理為:3SnCl2+ KIO3+ 6HCl==3SnCl4+ KI+ 3H2O，判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)為_(kāi)________________，產(chǎn)品的純 度為_(kāi)__________。 【答案】 2KMnO4+16HCl(濃)＝2KCl+2MmCl2+5Cl2↑+8H2O D 堿石灰 防止空氣中水蒸氣進(jìn)入6中使SnCl4水解 吸收多余氯氣防止污染空氣 有大量白霧 SnCl4+(x+2)H2O=SuOxxH2O+4HC1 Sn+2HC1=SnCl2+H2↑(或SuCl4+Sn=2SnC12) 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液出現(xiàn)藍(lán)色且半分鐘不褪色 88.6% 8．興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用制備的氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成亞硝酰氯。 【查閱資料】亞硝酰氯(NOCl,熔點(diǎn)：-64.5℃,沸點(diǎn)：-5.5℃)是一種黃色氣體，液體狀態(tài)呈紅褐色，遇水易水解?？捎糜诤铣汕鍧崉⒂|媒劑及中間體等。對(duì)眼睛、皮膚和粘膜有強(qiáng)烈刺激性，具有類(lèi)似氯氣和氮氧化物的毒作用。冰水中加入NaCl可降低溫度。 【原料制備】在實(shí)驗(yàn)室分別制備原料氣NO和Cl2。 (1)用如下裝置制備純凈干燥的氣體，請(qǐng)補(bǔ)充下表中各儀器中的試劑_______。 【合成亞硝酰氯】利用制得的NO和Cl2制備N(xiāo)OCl,裝置如圖所示： (2)裝置Ⅳ、Ⅴ除可進(jìn)一步干燥NO、Cl2外，另一個(gè)作用是___________________。 (3)裝置連順序?yàn)閍→_______________(按氣流自左向右方向,用小寫(xiě)字母表示)。 (4)裝置Ⅶ的作用是___________________________________。 (5)裝置Ⅸ在實(shí)驗(yàn)時(shí)，預(yù)期觀察到的現(xiàn)象是__________________________________。 (6)裝置Ⅷ中吸收尾氣時(shí)，NOCl發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。 【拓展學(xué)習(xí)】 (7)查閱資料，得知配制王水(濃硝酸與濃鹽酸的混酸)時(shí)會(huì)生成亞硝酰氯和氯氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________。 【答案】 ①濃鹽酸 ②飽和食鹽水 ③稀硝酸 ④水 通過(guò)觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體的流速 e→f→c→b→d(或f→e→c→b→d) 防止水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器 U型管內(nèi)充滿黃色氣體，并有紅色液體凝結(jié) NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O HNO3(濃)+3HCl(濃)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O 【解析】(1)實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)制備氯氣，分液漏斗中加入①濃鹽酸，生成的氯氣中含有氯化氫、水蒸氣，因此混合氣體進(jìn)入到裝有飽和食鹽水的裝置II中，以除去氯化氫，因此②中加入飽和食鹽水；實(shí)驗(yàn)室用銅和稀硝酸反應(yīng)制備一氧化氮，分液漏斗中加入③稀硝酸；由于裝置內(nèi)有空氣，會(huì)有一部分一氧化氮氧化為二氧化氮，因此混合氣體進(jìn)入盛有④水的裝置II中，除去二氧化氮；正確答案：①濃鹽酸；②飽和食鹽水；③稀硝酸；④水。 (2)裝置Ⅳ、Ⅴ裝有濃硫酸，除可進(jìn)一步干燥NO、Cl2外，另一個(gè)作用是通過(guò)觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體的流速；正確答案：通過(guò)觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體的流速。 (3)氯氣和一氧化氮混合后在裝置Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)生成NOCl，通過(guò)a進(jìn)入到裝置Ⅳ內(nèi)，進(jìn)行液化，收集NOCl，多余的尾氣再用堿液吸收的同時(shí)，必須用VII裝置吸收水蒸氣，以防止NOCl與水發(fā)生水解，所以裝置連順序?yàn)閍→.e→f→c→b→d(或f→e→c→b→d)；正確答案：e→f→c→b→d(或f→e→c→b→d)。 (4)裝置Ⅶ內(nèi)裝有無(wú)水氯化鈣，其作用是防止水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器；正確答案：防止水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器。 (5) 已知亞硝酰氯(NOCl,熔點(diǎn)：-64.5℃,沸點(diǎn)：-5.5℃)是一種黃色氣體，液體狀態(tài)呈紅褐色，遇水易水解；據(jù)此可知裝置Ⅸ在實(shí)驗(yàn)時(shí)，預(yù)期觀察到的現(xiàn)象：U型管內(nèi)充滿黃色氣體，并有紅色液體凝結(jié) ；正確答案：U型管內(nèi)充滿黃色氣體，并有紅色液體凝結(jié)。 (6) 裝置Ⅷ中裝有堿液，吸收尾氣時(shí)，氫氧化鈉溶液與NOCl發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈉和亞硝酸鈉，化學(xué)方程式為：NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O；正確答案：NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O。 (7)配制王水(濃硝酸與濃鹽酸的混酸)時(shí)會(huì)生成亞硝酰氯和氯氣,該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，化學(xué)方程式為HNO3(濃)+3HCl(濃)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O；正確答案：HNO3(濃)+3HCl(濃)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O。 9．五氯化磷(PCl5)常溫下是一種淡黃色固體，在潮濕空氣中水解產(chǎn)生兩種酸。PCl5在有機(jī)合成中被廣泛用作氯化劑、催化劑、脫水劑等，高純度PCl5主要用于醫(yī)藥中間體及鋰電池原材料的合成。工業(yè)生產(chǎn)PCl5的傳統(tǒng)方法是在攪拌式反應(yīng)釜中注入液體三氯化磷(PCl3)，再通入氯氣在合適的溫度下發(fā)生反應(yīng)：PCl3+Cl2PCl5。某工廠對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行了改進(jìn)以生產(chǎn)高純度PCl5，主要流程如下圖所示(循環(huán)水的作用是控制溫度)。 請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題。 (1)工業(yè)生產(chǎn)氯氣的主要方法的離子方程式是___________，利用該反應(yīng)所得產(chǎn)品可繼續(xù)生產(chǎn)_________(任寫(xiě)一種)等化工產(chǎn)品。 (2)濃硫酸吸收罐和硫酸鎂吸收塔的作用是______________________，若去掉這兩個(gè)設(shè)備夾套反應(yīng)釜中發(fā)生的主要副反應(yīng)是______________________________。 (3)夾套反應(yīng)釜中的原料混合方式與攪拌式反應(yīng)釜相比主要優(yōu)點(diǎn)是____________________________。 (4)NaOH水池的作用是_______________________，從降低生產(chǎn)成本的角度考慮NaOH溶液可更換為_(kāi)_____。 (5)生產(chǎn)過(guò)程中PCl3的加料速率會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成明顯的影響，具體情況如下表。根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷最佳的加料速率范圍是_________________kgh-1。 PCl3加料速率/kgh-1 PCl5狀態(tài) 熱交換情況 生產(chǎn)500kg產(chǎn)品的周期/h 40 致密、堅(jiān)硬、造粒困難 快、溫度可控 11.5 50 致密、堅(jiān)硬、造粒困難 快、溫度可控 9.2 60 較松散、造粒容易 較快、溫度可控 7.2 70 松散、造粒容易 較快、溫度可控 6.5 80 松散、造粒容易 慢、溫度升高難以控制 5.3 【答案】 )2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 鹽酸或漂白液或NaClO溶液 干燥氯氣 PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl 或 PCl5+3H2O=HPO3+5HCl 反應(yīng)物接觸更充分，反應(yīng)速率更快(合理即可) 吸收剩余的氯氣，防止污染空氣 石灰乳 60～70 10．COCl2(光氣)是一種重要的有機(jī)中間體，在農(nóng)藥、醫(yī)藥、工程塑料、聚氨酯材料以及軍事上都有許多用途。常溫下，它是一種無(wú)色氣體，有劇毒，沸點(diǎn)為8.2℃，微溶于水，溶于芳烴、苯、CCl4等有機(jī)溶劑，遇水迅速水解生成氯化氫。實(shí)驗(yàn)室可用四氯化碳和濃硫酸來(lái)制取光氣,其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)儀器X的名稱(chēng)是________，水從________(填“a”或“b”)口進(jìn)入。 (2)分液漏斗球形部分與導(dǎo)管部分用W管連接的目的是____________________________。 (3)裝置A和C的作用是________；裝置D的作用是_____________________；為確保實(shí)驗(yàn)安全,該實(shí)驗(yàn)應(yīng)在________(填實(shí)驗(yàn)設(shè)施名稱(chēng))中進(jìn)行。 (4)需將圓底燒瓶中濃硫酸加熱至120~130℃，為了均勻受熱，適宜的加熱方式是________；然后慢慢滴加CCl4，即可產(chǎn)生光氣。已知滴加CCl4后硫酸轉(zhuǎn)化為S2O3Cl2，則圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。 (5)光氣的電子式為_(kāi)_______；醫(yī)療上常用的麻醉劑三氯甲烷可被空氣緩慢氧化為光氣,為防止發(fā)生事故，使用三氯甲烷前必須檢驗(yàn)其是否被氧化，適宜的檢驗(yàn)試劑為_(kāi)_______。 【答案】 (直形)冷凝管 a 使分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng)相等,便于液體順利滴下 作安全瓶 吸收HCl及少量的COCl2 通風(fēng)櫥 油浴(或沙浴)加熱 3CCl4+2H2SO4(濃) 3COCl2↑+4HCl↑+S2O3Cl2 AgNO3溶液和稀硝酸 11．將NaCl溶液電解后通人ClO2，能得到一種高效漂白劑和氧化劑NaClO2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)此反應(yīng)進(jìn)行了探究?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)配制一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液，除容量瓶、玻璃棒、量筒、燒杯外，還需要的玻璃儀器是_________(填名稱(chēng))。 (2)ClO2是一種易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑的氣體，用亞氯酸鈉固體與純凈的氯氣反應(yīng)可制取，反應(yīng)為2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。下圖是實(shí)驗(yàn)室用于制備并收集一定量純凈ClO2 的裝置，其連按順序?yàn)?a→__________(按氣流方向，用小寫(xiě)字母表示)，E 裝置的作用是________。 (3)探究NaClO2的氧化性及測(cè)定其純度時(shí)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 操作步驟 現(xiàn)象或原因 1.證明NaClO2具有氧化性 取一定量的樣品，用H2SO4酸化，再加入適量_____和KSCN 溶液檢驗(yàn) 溶液顯紅色 2.測(cè)定NaClO2的純度 ①準(zhǔn)確稱(chēng)一定質(zhì)量的樣品，在酸性條件下加入適量蒸餾水和足量的KI晶體 致溶液顯黃色的離子方程式____________。 ②取25.00mL上述待測(cè)溶液，加入________溶液做指示劑 反應(yīng)的離子方程式：I2+2S2O32-=2I- +S4O62- ③用一定濃度的Na2S2O3 標(biāo)準(zhǔn)液滴定，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),反應(yīng)達(dá)到滴定終點(diǎn) __________(用文字描述現(xiàn)象) 【答案】 膠頭滴管 g→h→m→n→f→e→d→c→b 除去ClO2中混有的Cl2 FeSO4 C1O2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl- 淀粉 溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘不變色 12．ClO2作為一種廣譜型的消毒劑，將逐漸用來(lái)取代Cl2成為自來(lái)水的消毒劑。已知ClO2是一種易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑的氣體，實(shí)驗(yàn)室制備ClO2的原理是用亞氯酸鈉固體與氯氣反應(yīng)2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl.下圖是實(shí)驗(yàn)室用于制備和收集一定量較純凈的ClO2的裝置(某些夾持裝置和墊持用品省略)其中E中盛有CCl4液體(用于除去ClO2中的未反應(yīng)的Cl2). （1）儀器P的名稱(chēng)是________________. （2）寫(xiě)出裝置A中燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：__________________________________. （3）B裝置中所盛試劑是________________. （4）F處應(yīng)選用的收集裝置是__________(填序號(hào)?或?或?)，其中與E裝置導(dǎo)管相連的導(dǎo)管口是_________(填接口字母). （5）G裝置的作用是__________________________________. （6）若用100mL2mol?L?1的濃鹽酸與足量的MnO2制備Cl2，則被氧化的HCl的物質(zhì)的量是______(填序號(hào)). A．>0.1molB．0.1molC．<0.1molD．無(wú)法判斷。 【答案】 分液漏斗 MnO2+4H+ + 2Cl—=Mn2+ + Cl2+2H2O 飽和食鹽水 ② d 防倒吸 C 【解析】（1）實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和MnO2在加熱條件下反應(yīng)制備Cl2，濃鹽酸應(yīng)盛裝在分液漏斗中，則P為分13．TiCl4是由鈦精礦（主要成分為T(mén)iO2）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下： 資料：TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì) 化合物 SiCl4 TiCl4 AlCl3 FeCl3 MgCl2 沸點(diǎn)/℃ 58 136 181（升華） 316 1412 熔點(diǎn)/℃ ?69 ?25 193 304 714 在TiCl4中的溶解性 互溶 —— 微溶 難溶 （1）氯化過(guò)程：TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。 已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJmol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJmol-1 ① 沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式：_______________________。 ② 氯化過(guò)程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)如圖判斷：CO2生成CO反應(yīng)的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判斷依據(jù)：_______________。 ③ 氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放，尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液，則尾氣的吸收液依次是__________________________。 ④ 氯化產(chǎn)物冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)濾得到粗TiCl4混合液，則濾渣中含有_____________。 （2）精制過(guò)程：粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4。示意圖如下： 物質(zhì)a是______________，T2應(yīng)控制在_________。 【答案】TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=-45.5 kJ/mol>隨溫度升高，CO含量增大，說(shuō)明生成CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液 MgCl2、AlCl3、FeCl3SiCl4高于136℃，低于181℃ 14．氯化亞砜(SOCl2)是一種液態(tài)化合物，沸點(diǎn)為77℃，在農(nóng)藥、制藥行業(yè)中用途廣泛．SOCl2遇水劇烈反應(yīng)，液面上產(chǎn)生白霧，并帶有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)室合成原理：SO2+C12+SCl2=2SOCl2，部分裝置如下圖所示，回答以下問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn)室制取SOCl2在三頸燒瓶中合成，整個(gè)裝置所選儀器的連接順序是⑥→_______→① ②←_______(某些儀器可以多次使用)。 (2)冷凝管口③是_______口(填“進(jìn)水”或“出水”)，冷凝管上連接的干燥管的作用是______________。 (3)實(shí)驗(yàn)室制C12的離子方程式為_(kāi)______________。SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。 (4)已知SCl2的沸點(diǎn)為50℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將三頸燒瓶中混合物分離開(kāi)的實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)是__________________。若反應(yīng)中消耗的C12的體積為896m1。(已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況，SO2足量)，最后得到純凈的SOCl2 6.76g，則SOCl2的產(chǎn)率為_(kāi)_________(保留二位有效數(shù)字)。 (5)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液，振蕩、靜置得到無(wú)色溶液，檢驗(yàn)溶液中存在的C1-的方法是____________________。 【答案】 ?→?→⑨→⑩ ⑩→⑨→⑦ 進(jìn)水 吸收逸出的Cl2、SO2，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置而使SOCl2水解 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑ 蒸餾（或分餾） 0.71 取少量溶液于試管中，加入過(guò)量Ba(NO3)2溶液，靜置，取上層清液，滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明溶液中有Cl-。 【解析】(1)根據(jù)SO2+C12+SCl2=2SOCl2可知向三頸燒瓶中分別通入的是SO2和Cl2，其中實(shí)驗(yàn)室利用MnO2和濃鹽酸混合加熱制Cl2，制得的Cl2中混有HCl和水汽，需要通過(guò)飽和NaCl溶液除去HCl，利用濃硫酸干燥，再通入三頸燒瓶中，裝置的連接順序?yàn)棰蕖?→?→⑨→⑩；SO2選用亞硫酸鈉固體中滴加濃硫酸，只需要利用濃硫酸干燥SO2后即可通入三頸燒瓶中，裝置的連接順序?yàn)棰凇摺帷猓?