(共66张PPT)
氯及其化合物
1.氯气的物理性质
[提醒] 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法:用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。
颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性(25 ℃)
黄绿色 气体 刺激性 比空气大 有毒 1体积水溶解约2体积Cl2
2.从原子结构角度认识氯气的化学性质
氯元素在元素周期表中处于 ,氯原子的结构示意图
为 ,最外层有7个电子,在化学反应中很容易 1个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定结构。
第三周期第ⅦA族
得到
(1)与金属反应
氯气能与大多数金属化合,生成金属氯化物;与变价金属(Fe、Cu等)反应生成高价态金属氯化物。
2Fe+3Cl2 2FeCl3
Cu+Cl2 CuCl2
(2)与非金属反应
[注意] 氯气可与Si、P等大多数非金属单质化合,如2P+3Cl2 2PCl3、Si+2Cl2 SiCl4。
H2+Cl2 2HCl
H2+Cl2 2HCl
苍白
白雾
(3)从化合价的角度认识Cl2发生的“歧化反应”
Cl2中氯元素为0价,处于氯元素的中间价态,因此Cl2既具有氧化性又具有还原性。常温下,Cl2与水或碱溶液反应时,Cl2发生“歧化反应”,Cl元素由0价变为+1价和-1价。
反应原理
与水的反应 化学方程式为Cl2+H2O HCl+HClO,离子方程式为
与碱的 反应 与烧碱 (化学方程式)
制漂白粉 (化学方程式)
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2 =CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
[提醒] 1 mol Cl2与水反应时(可逆反应),转移电子数小于NA,而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)反应时,转移电子数为NA。(设NA为阿伏伽德罗常数的值)
(4)与某些还原性物质反应(书写离子方程式)
与碘化钾溶液反应: 。
与SO2水溶液反应: 。
与FeCl2溶液反应: 。
2I-+Cl2 =I2+2Cl-
Cl2+SO2+2H2O =4H++2Cl-+S
2Fe2++Cl2 =2Fe3++2Cl-
3.氯的重要化合物
(1)次氯酸
①不稳定性
HClO在光照时发生分解: 。
②强氧化性
能将有色物质氧化为无色物质,作漂白剂;杀菌、消毒。
2HClO 2HCl+O2↑
③弱酸性
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为 。
[提醒] 由于酸性:H2CO3>HClO>HC,向NaClO溶液中通入CO2,无论CO2是否过量,反应均生成HC和HClO。
ClO-+CO2+H2O =HC+HClO
(2)漂白粉
CaCl2和Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
2Cl2+2Ca(OH)2 =CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
碱
氧化
Ca(ClO)2+CO2+H2O =CaCO3+2HClO
(3)漂白液(“84”消毒液)
NaClO
Cl2+NaOH =NaCl+NaClO+H2O
4.基于“价—类”二维图认识氯及其化合物的性质与转化关系
写出相关反应的化学方程式:
①
;
② ;
③ ;
④
;
⑤ ;
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
Cl2+H2O HCl+HClO
Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2 =CaCl2+
Ca(ClO)2+2H2O
HClO+NaOH =NaClO+H2O
⑥ ;
⑦ ;
⑧ ;
⑨
。
Ca(ClO)2+4HCl(浓) =CaCl2+2Cl2↑+2H2O
2Fe+3Cl2 2FeCl3
H2+Cl2 2HCl
Fe+2HCl =FeCl2+H2↑
(其他合理答案均可)
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)新制氯水在空气中久置,氯水酸性增强,氧化性减弱( )
(2)1 mol Cl2通入足量的水中发生反应,转移的电子为1 mol ( )
√
[解析]氯水中的次氯酸见光或受热分解生成盐酸和氧气,酸性增强,氧化性减弱。
×
(3)用pH试纸测定氯水的pH为4( )
×
[解析]氯水具有漂白性,无法用pH试纸测定其pH。
(4) 氯水具有较强氧化性,可用于漂白纸张、织物等 ( )
√
[解析]氯气与水的反应是可逆反应。
(5)在一定条件下,过量的铁与氯气反应生成FeCl2( )
(6)用“84”消毒液(有效成分为NaClO)杀灭细菌利用了NaClO的强氧化性 ( )
×
[解析] Fe与氯气反应只能生成FeCl3。
√
(7)漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的 ( )
×
[解析]漂白粉具有强氧化性,可作自来水的消毒剂,而明矾是水解生成的氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮固体而达到净水的目的。
(8)氯气通入品红溶液中,溶液褪色,起漂白作用的是Cl2与水反应生成的HClO ( )
√
[解析]氯气通入品红溶液中,溶液褪色,是由于氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性。
2.某同学在pH试纸上滴了几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是 ( )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+的扩散速度比HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
B
[解析] HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A项错误。
HClO的漂白不具有可逆性,加热不会恢复原来的颜色,C项错误。
久置的氯水的主要成分为稀盐酸,无漂白性,D项错误。
1.为了探究氯气的性质,进行了以下四个实验。下列说法错误的是 ( )
A.四个实验中氯气均表现氧化性
B.可以用坩埚钳夹住灼烧后的钠立刻放入充满氯气的集气瓶中
C.金属铁和铜在实验中均燃烧得到高价态的金属氯化物
D.氢气需要先验纯再通入氯气中点燃
题组一 氯气的性质及用途
B
[解析]氯气与Na、Fe、Cu和H2反应,生成金属氯化物或HCl,Cl2均是氧化剂,表现氧化性,A正确;
金属钠的熔点低,且灼烧生成过氧化钠,正确的操作为取一块绿豆大的金属钠,用滤纸吸干煤油、切去氧化层,放在陶土网上用酒精灯微热,待钠熔成小球,将盛有Cl2的集气瓶迅速倒扣在钠上方,B错误;
Cl2具有强氧化性,与变价金属Fe、Cu反应时,生成高价态金属氯化物FeCl3和CuCl2,C正确;
若氢气中混有空气,则点燃易发生爆炸,故氢气要先检验纯度,D正确。
2. 如图是某同学设计的氯气制备及性质验证实验装置。相关说法正确的是( )
A.脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替
B.该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用
C.湿润的紫色石蕊试纸变红色,说明氯气反应
生成了酸性物质
D.湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,然后又逐
渐褪去,说明氯气具有漂白性
B
[解析]氯气能与碱石灰反应,脱脂棉中的无水CaCl2不能用碱石灰代替,A错误;
生成的氯气经过干燥后不能使干燥的品红试纸褪色,该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用,B正确;
生成的氯气中含有挥发出的HCl,HCl也能使
湿润的紫色石蕊试纸变红色,不能说明氯气
反应生成了酸性物质,C错误;
湿润的淀粉KI试纸变蓝色,然后又逐渐褪去,
是因为氯气首先氧化I-生成单质碘,然后氯气
继续氧化单质碘,氯气没有漂白性,D错误。
题组二 氯水的成分与性质
1.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是 ( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
D
[解析]氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有溶解但未反应的Cl2,A正确;
向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,该沉淀是AgCl,说明氯水中含有Cl-,B正确;
向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,该气体是CO2,说明氯水中含有H+,H+与HC反应生成CO2气体,C正确;
向FeCl2溶液中滴加氯水,FeCl2易被氧化为FeCl3,溶液颜色变成棕黄色,氯水中的Cl2可将FeCl2氧化为FeCl3,D错误。
2.某实验小组对氯水的成分和性质进行探究:
(1)氯水呈黄绿色,说明其中含有 (填化学式)。
Cl2
[解析]氯气呈黄绿色,氯水中其他成分都呈无色,所以氯水呈黄绿色,说明其中含有Cl2。
(2)实验一的现象表明,氯水具有酸性和 性。
漂白
[解析]实验一:酸能使紫色石蕊溶液变为红色,氯水能使红色的溶液褪色,氯水中加入紫色石蕊溶液后变为红色说明溶液呈酸性,后来溶液褪色,说明氯水具有漂白性。
(3)氯气与水反应的化学方程式为 。
Cl2+H2O HCl+HClO
[解析]实验一中紫色石蕊溶液变为红色,说明有酸生成;最后溶液褪色,说明含有HClO,根据转移电子守恒及元素守恒可知,该反应中还有HCl生成,反应方程式为Cl2 +H2O HCl+HClO。
(4)用化学用语(化学方程式)说明实验二中“红色不褪去”的原因:
。
2HClO 2HCl+O2↑
[解析]红色不褪去,说明溶液光照后不存在HClO,则HClO不稳定,光照易分解生成HCl和氧气,反应方程式为2HClO 2HCl+O2↑。
(5)如图所示实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释,补充所加试剂和现象。
1 mL H2O
[解析]实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释,应该加入溶剂使溶液变稀,检验红色是否褪去,所以需要补充的实验是加入1 mL水稀释溶液,且一段时间后溶液红色褪去。
红色褪去
[规律小结 ](1)氯水的成分及性质模型:新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
(2)氯水的组成及性质应用中的常见误区:
①氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,久置氯水酸性增强,无漂白性,因此,氯水要现用现配。
②制取氯水的反应为Cl2+H2O HCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,且向水中通入1 mol Cl2,转移电子数小于NA(设NA为阿伏伽德罗常数的值)。
③Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,湿润的Cl2具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。
题组三 次氯酸、次氯酸盐的性质及用途
1. “84”消毒液可用作大规模环境消毒剂。下列说法不正确的是( )
A.“84”消毒液的有效成分是NaClO
B.“洁厕灵”(主要成分为HCl)与“84”消毒液混用会发生氯气中毒
C.检验该消毒液中是否含有Cl-的方程式为Ag++Cl- =AgCl↓
D.可以用pH试纸来测该溶液的pH
D
[解析] “84”消毒液的有效成分是NaClO,A正确。
“洁厕灵”和“84”消毒液混用,发生反应Cl-+ClO-+2H+ =Cl2↑+H2O,产生有毒的氯气,B正确。
检验该消毒液中是否含有Cl-,可滴加AgNO3溶液,发生反应Ag++Cl- =AgCl↓,C正确。
NaClO具有漂白性,可将pH试纸漂白,故不能用pH试纸测定“84”消毒液的pH,D错误。
2.某研究小组为了探究NaClO溶液的性质,设计了以下实验,并记录实验现象。
实验装置 实验序号 滴管试剂 试管试剂 实验现象
① 0.2 mol· L-1 NaClO 溶液 0.2 mol·L-1盐酸 产生黄绿色气体
0.2 mol·L-1 KI-淀粉溶液 溶液变蓝
②
③ 0.2 mol·L-1 FeSO4酸性溶液和KSCN溶液 溶液变红
④ 0.2 mol·L-1 AlCl3溶液 产生白色沉淀
则以下判断错误的是 ( )
A.实验①:发生的主要反应为Cl-+ClO-+2H+ =Cl2↑+H2O
B.实验②中发生的主要反应是ClO-+2I-+2H+ =Cl-+I2+H2O
C.实验③:还原性强弱顺序为Fe2+>Cl-
D.实验④:ClO-与Al3+的水解相互促进
B
[解析]实验①中次氯酸钠和盐酸反应生成氯化钠、氯气和水,发生的主要反应是ClO-+Cl-+2H+ =Cl2↑+H2O,A正确;
实验②溶液变蓝,说明I-被次氯酸钠氧化为I2,次氯酸钠溶液显碱性,发生的主要反应为ClO-+2I-+H2O =Cl-+I2+2OH-,B错误;
则以下判断错误的是 ( )
A.实验①:发生的主要反应为Cl-+ClO-+2H+ =Cl2↑+H2O
B.实验②中发生的主要反应是ClO-+2I-+2H+ =Cl-+I2+H2O
C.实验③:还原性强弱顺序为Fe2+>Cl-
D.实验④:ClO-与Al3+的水解相互促进
B
ClO-具有氧化性,Fe2+具有还原性,Fe2+被ClO-氧化为Fe3+,遇KSCN溶液,溶液变红,所以还原性Fe2+>Cl-,C正确;
NaClO水解溶液显碱性,AlCl3水解溶液显酸性,二者混合相互促进水解,D正确。
[规律小结 ] HClO及次氯酸盐的强氧化性
(1)HClO的强氧化性
①漂白性:氯水能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH。
②能氧化还原性离子:HClO能氧化I-、S2-、S、Fe2+等还原性离子。
(2)次氯酸盐的强氧化性
①漂白性:ClO-是一种弱酸的酸根离子,漂白液或漂白粉在潮湿的空气中,会与二氧化碳反应生成HClO,故漂白液、漂白粉具有漂白性。
②强氧化性:ClO-不论在酸性还是碱性条件下都能跟I-、Fe2+、S2-、S等发生氧化还原反应,即ClO-与I-、Fe2+、S2-、S不论是在酸性还是碱性条件下均不能大量共存。
如漂白粉溶液遇到亚硫酸盐:Ca2++ClO-+S =CaSO4↓+Cl-。
说明:
N不同于ClO-,在酸性条件下N具有强氧化性,与Fe2+、I-、S2-、S不能大量共存,而在碱性条件下,N与I-、S2-、S可以大量共存。
题组四 氯及其化合物间的转化关系
1.下列含氯物质的转化正确的是 ( )
A.漂白粉 HClO(aq) Cl2(g)
B.MgCl2(aq) 无水MgCl2 Mg
C.Cu CuCl2 CuCl
D.NaCl(aq) NaHCO3(aq) Na2CO3(s)
C
[解析] HClO见光分解生成O2,2HClO 2HCl+O2↑,A错误;
直接加热MgCl2溶液时,会促进Mg2+水解,生成Mg(OH)2,得不到无水MgCl2,B错误;
发生反应2FeCl3+Cu =CuCl2+2FeCl2,2CuCl2+Na2SO3+H2O= 2CuCl↓+Na2SO4+2HCl,C正确;
侯氏制碱法,应将CO2通入氨的饱和NaCl 溶液中,析出NaHCO3晶体,D错误。
2. [2022·内蒙古赤峰期末] 部分常见含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是 ( )
A.a可以作氧化剂,但不能被氧化
B.d的浓溶液不能与c的固体反应生成b与e
C.实验室可通过加热MnO2与d的浓溶液制得a
D.可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系
A
[解析]由图可知,a为Cl2,b为盐酸盐,c为次氯酸盐,d为盐酸,e为次氯酸。a为Cl2,其中Cl元素的化合价为0价,既可以升高也可以降低,故Cl2既可被氧化,也可被还原,A错误;
浓盐酸和次氯酸盐发生归中反应生成氯气,不会生成盐酸盐和次氯酸,B正确;
实验室可以通过加热MnO2和浓盐酸制备氯气,C正确;
可存在a→c→e→d→b→a的循环转化关系,即Cl2 ClO- HClO HCl Cl- Cl2,D正确。
1. 氯气的实验室制法
(1)实验原理: (化学方程式)。
KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂与浓盐酸反应也能用于制氯气,分别写出KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、漂白粉与浓盐酸反应的化学方程式:
① ;
② ;
③ ;
④ 。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
KClO3+6HCl(浓) =KCl+3Cl2↑+3H2O
K2Cr2O7+14HCl(浓) =2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
Ca(ClO)2+4HCl(浓) =CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(2)实验装置及说明
[注意] 几个装置的创新变化
① ② ③
图①为KMnO4作氧化剂制Cl2的装置。
a.不需要加热。
b.橡胶管的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等,便于分液漏斗中的液体流下。
① ② ③
图②为Cl2中HCl的除杂装置。
a.装置中长颈漏斗的作用除检查装置气密性外,还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞,则长颈漏斗中的液面会迅速上升)。
b.该装置还可以贮存少量Cl2。
图③为干燥Cl2的装置。
(3)验满方法
①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸立即变 ,则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸 ,则证明已集满。
③实验室制取Cl2时,常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否集满。
蓝
先变红后褪色
2.注意事项
(1)选择反应物:必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。
(2)加热温度:采用小火加热,以减少HCl挥发。
(3)仪器拆卸:反应结束,排出残留的Cl2后,再拆卸装置,防止产生污染。
(4)尾气处理:不能用澄清石灰水吸收Cl2,原因是其浓度较小,不能完全吸收Cl2。
[解析] MnO2只能与浓盐酸反应,当盐酸浓度减小到一定程度时,反应就停止,故稀盐酸与MnO2不反应。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)利用MnO2与浓盐酸制取Cl2、MnO2与H2O2溶液制取O2的发生装置相同( )
(2)必须用浓盐酸与MnO2反应制Cl2,因为稀盐酸与MnO2不反应( )
×
[解析] MnO2与浓盐酸制取Cl2的反应需加热,利用H2O2分解制取O2时,MnO2作催化剂,反应不需要加热。
√
(3)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发 ( )
(4)检验氯气可用湿润的淀粉-KI试纸 ( )
(5)酸性高锰酸钾溶液与浓盐酸常温下即可反应生成氯气,而MnO2和浓盐酸反应需加热条件下才可反应生成氯气,说明氧化性:KMnO4>MnO2 ( )
√
√
×
(6)实验中,可用KOH溶液或蒸馏水吸收尾气中的Cl2,防止污染环境( )
√
[解析]由于都是氧化浓盐酸生成氯气,所以根据反应条件可知氧化性的强弱。
2. 含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式
为 。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
[解析]实验室通常采用浓盐酸和MnO2加热制取Cl2,化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为 。
c—d—b—a—e
[解析]根据化学方程式可知,制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气,氯气有毒,必须进行尾气处理,因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体,用浓硫酸除去水蒸气,最后用NaOH溶液吸收尾气。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是
。
HClO
[解析]氯水久置后不能使品红溶液褪色,说明HClO已分解;检验Cl-的方法为向溶液中加入过量稀硝酸,排除C、HC等离子的干扰,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-。
向溶液中加入过量稀硝酸,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-
1.某实验小组进行Cl2的制备和性质探究,下列装置和药品能实现相应实验目的的是 ( )
A.利用甲制备Cl2
B.利用乙除去Cl2中混有的HCl杂质
C.利用丙探究Cl2无漂白性
D.利用丁观察Cl2和H2燃烧反应的火焰颜色
题组一 氯气实验室制法及性质
B
[解析] MnO2与浓盐酸在常温下不反应,必须加热,缺少酒精灯,A错误;
制取的Cl2中混有HCl,将其通过盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶除去HCl,B正确;
鲜花中含有水分,能与Cl2反应生成HCl和HClO,故鲜花褪色,不能证明Cl2无漂白性,C错误;
Cl2不能燃烧,应将H2通过导管通入盛有Cl2的集气瓶,并点火燃烧,D错误。
2.实验室采用如图所示的装置制取氯化铜(部分仪器和夹持装置已略去):
下列说法正确的是 ( )
A.玻璃纤维的作用是防止E装置中液体倒吸入D装置中
B.E装置中的液体用于吸收多余的氯气和氯化氢
C.要使B装置中产生氯气,应先加热圆底烧瓶,再滴加浓盐酸
D.实验中加热的先后顺序为先加热硬质玻璃管D,再加热圆底烧瓶B
B
[解析]玻璃纤维的作用是防止固体进入导管,堵塞导气管,A错误;
E装置是尾气处理装置,氢氧化钠溶液用于吸收多余的氯气和氯化氢,B正确;
要使B装置中产生氯气,应先滴加浓盐酸,再加热圆底烧瓶,C错误;
为防止铜和氧气反应,实验中应先加热圆底烧瓶B,使产生的Cl2充满整个装置,再加热硬质玻璃管D,D错误。
题组二 综合实验题中的氯气制备
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,沸点为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速,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 ℃,故该物质的收集需要进行冷凝液化处理,B正确;
先点燃酒精灯熔化金属锡时,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戊装置中,导致SnCl4水解,换用碱石灰既能吸收多余的氯气,又能防止空气中的水蒸气扩散至戊装置中,D正确。
2.二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2Cl2,某化学研究学习小组查阅了相关资料,得到信息:
①将干燥的氯气在110~140 ℃与硫反应,即可得S2Cl2粗品。
②相关物质的部分性质如下表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 化学性质
S 112.8 444.6 —
S2Cl2 -77 137 遇水生成HCl、SO2、S;300 ℃以上完全分解;
S2Cl2+Cl2 2SCl2
设计实验装置图如图所示:
(1)图中气体发生和尾气处理装置不够完善,请你提出改进意见:
。
用导管将A的上口和B相连,在G和H之间增加干燥装置
[解析]气体发生装置中,为使分液漏斗中的液体顺利流下,可以利用导管将分液漏斗上口和B装置连接,保持内外压强相同,便于液体流下;因S2Cl2遇水生成HCl、SO2、S,在G中生成的S2Cl2易与H中扩散过来的水蒸气反应而变质,故应在G和H之间增加干燥装置。
(2)B中反应的离子方程式: ;
E中反应的化学方程式: 。
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
[解析] B中发生的反应是浓盐酸与二氧化锰制取氯气:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;E中发生反应的化学方程式为2S+Cl2 S2Cl2。
2S+Cl2 S2Cl2
(3)C、D中的试剂分别是 、 。
(4)仪器A、B的名称是 、 ; F的作用是 。
饱和食盐水
[解析]氯气制取过程中产生杂质HCl、H2O,因此先用饱和食盐水除去氯气中的HCl,再用浓硫酸进行干燥即可得纯净干燥的氯气,所以C中为饱和食盐水,D中为浓硫酸。
浓硫酸
分液漏斗
圆底烧瓶
导气、冷凝
(5)如果在加热E时温度过高,对实验结果的影响是 ,在F中可能出现的现象是 。
产率降低(或S2Cl2分解)
[解析] 由题表中信息可知,S2Cl2在300 ℃以上完全分解,所以加热E时温度过高会导致产率降低,在F中可能有硫析出。
有固体产生
(6)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是 、 ,为了提高S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好温度和 。
SCl2
[解析] 根据信息可知,S2Cl2和Cl2加热会生成SCl2,S2Cl2在300 ℃以上完全分解,所以关键的操作是控制好温度,且氯气的气流速度要恰当,控制浓盐酸的滴速不要过快。
S
浓盐酸的滴速
(7)装置H中盛有NaOH溶液,其作用是 ;发生反应的化学方程式为 。
吸收多余的氯气,保护环境
[解析] 由流程可以看出,装置H用于吸收多余的尾气,防止污染环境。
Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O