第四章　微題型31　新型含氯化合物及應用

微題型31新型含氯化合物及應用1．磺酰氯(SO2Cl2)是極易水解的無色發(fā)煙液體，沸點為69.1℃，實驗室可通過反應SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)ΔH<0制備。實驗裝置如圖所示，已知X中盛放濃鹽酸，E中盛放濃硫酸。下列說法正確的是()A．裝置甲中圓底燒瓶中的固體藥品Y可能為KMnO4、KClO3或MnO2B．裝置乙中盛放飽和食鹽水，除去HCl氣體，裝置丙應置于冰水中C．依據(jù)乙和丁中單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡數(shù)可調(diào)節(jié)Cl2和SO2的流量D．磺酰氯(SO2Cl2)極易水解，與水反應可生成H2SO3和HCl答案C解析裝置甲用來制備氯氣，反應不加熱，其中圓底燒瓶中的固體藥品Y可能為KMnO4、KClO3，不能是MnO2，因為二氧化錳氧化濃鹽酸需要加熱，故A錯誤；氯化氫對物質(zhì)的制備無影響，裝置乙中應盛放濃硫酸用于除水蒸氣，故B錯誤；由方程式可知二氧化硫和氯氣的化學計量數(shù)之比為1∶1，氣體流量可通過觀察乙和丁中單位時間內(nèi)的氣泡數(shù)來調(diào)節(jié)，故C正確；磺酰氯(SO2Cl2)極易水解，其中S元素化合價是＋6價，與水反應可生成H2SO4和HCl，故D錯誤。2．(2022·廣州高三模擬)三氯化碘(ICl3)在藥物合成中用途非常廣泛，實驗室可用如圖所示裝置制備ICl3(氯氣與碘在稍低于70℃反應，夾持裝置已省略)。下列說法錯誤的是()A．裝置①中反應的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶5B．裝置②的作用是除去氯氣中的HCl，同時可監(jiān)測裝置③中是否發(fā)生堵塞C．裝置③與裝置⑤的作用完全相同D．三氯化碘溶于水發(fā)生反應的化學方程式為ICl3＋2H2O=HIO2＋3HCl答案C解析裝置①中發(fā)生的反應為2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，反應的氧化劑為高錳酸鉀，還原劑為濃鹽酸，濃鹽酸既表現(xiàn)還原性又表現(xiàn)酸性，所以氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶5，故A正確；裝置②的作用是除去氯氣中的HCl，同時可作安全瓶，以監(jiān)測裝置③中是否發(fā)生堵塞，故B正確；裝置③的作用是干燥氯氣，裝置⑤的作用是吸收尾氣中的氯氣，并防止空氣中的水蒸氣進入裝置④，兩者作用不同，故C錯誤；三氯化碘溶于水發(fā)生反應的化學方程式為ICl3＋2H2O=HIO2＋3HCl，其中碘與氯的化合價均不變化，故D正確。3．(2022·浙江模擬)在堿性介質(zhì)中Cl2氧化KIO3可制得正高碘酸鉀(K2H3IO6)。下列說法不正確的是()A．正高碘酸鉀具有較強氧化性B．正高碘酸化學式為H5IO6C．正高碘酸鉀是酸式鹽D．正高碘酸受熱得到HOIO3的反應是氧化還原反應答案D解析K2H3IO6中碘為＋7價，易得電子，正高碘酸鉀具有較強氧化性，故A正確；根據(jù)化學式K2H3IO6可得正高碘酸化學式為H5IO6，故B正確；H5IO6中氫部分被堿中和得K2H3IO6，正高碘酸鉀是酸式鹽，故C正確；H5IO6受熱失去2分子水得到HOIO3，反應元素的化合價不變，是非氧化還原反應，故D錯誤。4．(2022·河北邯鄲高三模擬)NaClO2是一種高效的漂白劑，實驗室中一種制備NaClO2的過程如圖所示，下列說法錯誤的是()A．NaClO2的漂白原理與SO2不同B．每生成1molClO2有0.5molH2C2O4被氧化C．反應2過程中，H2O2作氧化劑D．粗產(chǎn)品經(jīng)重結(jié)晶可得到純度更高的NaClO2答案C解析NaClO2的漂白原理是依靠其氧化性，SO2的漂白原理是其與有色物質(zhì)反應生成無色的物質(zhì)，漂白原理不同，故A正確；反應1中NaClO3生成ClO2過程中Cl元素由＋5價變?yōu)椋?價，H2C2O4生成CO2過程中C元素由＋3價變?yōu)椋?價，每生成1molClO2有0.5molH2C2O4被氧化，故B正確；反應2過程中Cl元素由ClO2中＋4價變?yōu)镹aClO2中＋3價，則O元素由－1價變?yōu)?價，H2O2作還原劑，故C錯誤。5．鹵素間形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等稱為鹵素互化物，化學性質(zhì)與鹵素單質(zhì)類似，則下列關(guān)于鹵素互化物的性質(zhì)的描述及發(fā)生的相關(guān)反應不正確的是()A．IF5是一種化合物B．3IBr＋2Fe=FeI3＋FeBr3C．BrCl的氧化性強于I2D．IBr可以與NaOH溶液反應生成2種鹽答案B解析IF5由碘和氟兩種元素組成，是化合物，故A正確；氧化性：Fe3＋＞I2，IBr與Fe反應生成FeI2等，故B錯誤；Cl、Br的非金屬性比I強，BrCl的氧化性強于I2，介于氯氣和溴之間，故C正確；IBr可以與NaOH溶液反應生成NaIO和NaBr，故D正確。6．常溫常壓下，一氧化二氯(Cl2O)為棕黃色氣體，沸點為3.8℃，42℃以上分解生成Cl2和O2，Cl2O易溶于水并與水反應生成HClO。將Cl2與空氣(不參與反應)按體積比1∶3混合通入含水8%的Na2CO3溶液中制備Cl2O，并用水吸收Cl2O制備HClO溶液。下列說法錯誤的是()A．裝置的連接順序應為Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→ⅣB．裝置Ⅱ、Ⅳ中多孔球泡的作用是防止倒吸C．裝置Ⅲ的作用是使Cl2與空氣混合并除去Cl2中混有的HClD．制得的HClO應保存在棕色試劑瓶中，使用磨口玻璃塞答案B解析根據(jù)制備原理和除雜的原理，裝置Ⅰ生成的Cl2經(jīng)過裝置Ⅲ除去其中混有的HCl，并與空氣混合均勻，然后通入裝置Ⅱ中與含水8%的Na2CO3溶液反應生成Cl2O，最后將Cl2O通入裝置Ⅳ中，與水反應生成HClO。裝置合理的連接順序應為Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ，故A正確；裝置Ⅱ、Ⅳ中多孔球泡的作用是增大反應物的接觸面積，加快反應速率，使反應更加充分，不是防止倒吸，故B錯誤；濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以制備的Cl2中混有HCl，經(jīng)過裝置Ⅲ可以除去Cl2中混有的HCl，并將Cl2與空氣混合，故C正確；HClO不穩(wěn)定，見光易分解，因此制得的HClO應保存在棕色試劑瓶中，且采用磨口玻璃塞保證密封性，故D正確。7．磺酰氯(SO2Cl2)是一種重要的有機合成試劑，實驗室可利用SO2與Cl2在活性炭作用下反應制取少量的SO2Cl2，裝置如圖所示(部分夾持裝置省略)。已知SO2Cl2的熔點為－54.1℃，沸點為69.1℃，遇水能發(fā)生劇烈的水解反應，并產(chǎn)生白霧。(1)甲裝置可以用于實驗室制SO2，則下列試劑組合中合適的是________(填字母)。A．18.4mol·L－1的硫酸和CuB．10mol·L－1的硝酸和Na2SO3固體C．70%的硫酸和Na2SO3固體裝置庚中發(fā)生反應的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)導管a的作用是_______________________________________________________________，儀器b盛放的試劑為_____________________________________________________________，裝置乙和丁中可以使用同一種試劑，該試劑為________。(3)控制反應過程中裝置丙中進氣速率的方法是______________________________________________________________________________________________________________________，實驗結(jié)束時，關(guān)閉分液漏斗活塞和止水夾K，此時裝置戊的作用是______________________。(4)氯磺酸(ClSO3H)加熱分解，也能制得磺酰氯與另外一種物質(zhì)，該反應的化學方程式為________________________。(5)若反應中消耗的氯氣體積為896mL(已轉(zhuǎn)化為標準狀況，SO2足量)，最后得到純凈的磺酰氯3.3g，則磺酰氯的產(chǎn)率為________(保留三位有效數(shù)字)。答案(1)C2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(2)平衡分液漏斗內(nèi)外壓強，便于濃鹽酸順利流下堿石灰濃硫酸(3)通過觀察裝置乙、丁中氣泡的生成速率來控制甲、庚中分液漏斗的滴加速率平衡壓強，貯存少量氯氣(4)2ClSO3Heq\o(=,\s\up7(△))SO2Cl2＋H2SO4(5)61.1%－1的硝酸和Na2SO3固體混合，硝酸會將Na2SO3氧化為Na2SO4，沒有SO2生成，B不符合題意；70%的硫酸和Na2SO3固體混合后發(fā)生復分解反應，從而生成SO2氣體，C符合題意。裝置庚中，KMnO4與濃鹽酸反應生成MnCl2、Cl2等，反應的離子方程式為2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(2)儀器b的作用是吸收SO2和Cl2，同時防止空氣中水蒸氣的進入，所以盛放的試劑為堿石灰；裝置乙和丁中的液體可以使用同一種試劑，該試劑能同時干燥SO2和Cl2，應為濃硫酸。(3)可通過觀察導管口氣泡逸出的快慢，控制反應過程中裝置丙中進氣速率。(4)氯磺酸(ClSO3H)加熱分解，也能制得磺酰氯與另外一種物質(zhì)，由質(zhì)量守恒定律，可確定另一