第四章　微题型31　新型含氯化合物及应用

微题型31新型含氯化合物及应用1．磺酰氯(SO2Cl2)是极易水解的无色发烟液体，沸点为69.1℃，实验室可通过反应SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)ΔH<0制备。实验装置如图所示，已知X中盛放浓盐酸，E中盛放浓硫酸。下列说法正确的是()A．装置甲中圆底烧瓶中的固体药品Y可能为KMnO4、KClO3或MnO2B．装置乙中盛放饱和食盐水，除去HCl气体，装置丙应置于冰水中C．依据乙和丁中单位时间内产生的气泡数可调节Cl2和SO2的流量D．磺酰氯(SO2Cl2)极易水解，与水反应可生成H2SO3和HCl答案C解析装置甲用来制备氯气，反应不加热，其中圆底烧瓶中的固体药品Y可能为KMnO4、KClO3，不能是MnO2，因为二氧化锰氧化浓盐酸需要加热，故A错误；氯化氢对物质的制备无影响，装置乙中应盛放浓硫酸用于除水蒸气，故B错误；由方程式可知二氧化硫和氯气的化学计量数之比为1∶1，气体流量可通过观察乙和丁中单位时间内的气泡数来调节，故C正确；磺酰氯(SO2Cl2)极易水解，其中S元素化合价是＋6价，与水反应可生成H2SO4和HCl，故D错误。2．(2022·广州高三模拟)三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，实验室可用如图所示装置制备ICl3(氯气与碘在稍低于70℃反应，夹持装置已省略)。下列说法错误的是()A．装置①中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5B．装置②的作用是除去氯气中的HCl，同时可监测装置③中是否发生堵塞C．装置③与装置⑤的作用完全相同D．三氯化碘溶于水发生反应的化学方程式为ICl3＋2H2O=HIO2＋3HCl答案C解析装置①中发生的反应为2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，反应的氧化剂为高锰酸钾，还原剂为浓盐酸，浓盐酸既表现还原性又表现酸性，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5，故A正确；装置②的作用是除去氯气中的HCl，同时可作安全瓶，以监测装置③中是否发生堵塞，故B正确；装置③的作用是干燥氯气，装置⑤的作用是吸收尾气中的氯气，并防止空气中的水蒸气进入装置④，两者作用不同，故C错误；三氯化碘溶于水发生反应的化学方程式为ICl3＋2H2O=HIO2＋3HCl，其中碘与氯的化合价均不变化，故D正确。3．(2022·浙江模拟)在碱性介质中Cl2氧化KIO3可制得正高碘酸钾(K2H3IO6)。下列说法不正确的是()A．正高碘酸钾具有较强氧化性B．正高碘酸化学式为H5IO6C．正高碘酸钾是酸式盐D．正高碘酸受热得到HOIO3的反应是氧化还原反应答案D解析K2H3IO6中碘为＋7价，易得电子，正高碘酸钾具有较强氧化性，故A正确；根据化学式K2H3IO6可得正高碘酸化学式为H5IO6，故B正确；H5IO6中氢部分被碱中和得K2H3IO6，正高碘酸钾是酸式盐，故C正确；H5IO6受热失去2分子水得到HOIO3，反应元素的化合价不变，是非氧化还原反应，故D错误。4．(2022·河北邯郸高三模拟)NaClO2是一种高效的漂白剂，实验室中一种制备NaClO2的过程如图所示，下列说法错误的是()A．NaClO2的漂白原理与SO2不同B．每生成1molClO2有0.5molH2C2O4被氧化C．反应2过程中，H2O2作氧化剂D．粗产品经重结晶可得到纯度更高的NaClO2答案C解析NaClO2的漂白原理是依靠其氧化性，SO2的漂白原理是其与有色物质反应生成无色的物质，漂白原理不同，故A正确；反应1中NaClO3生成ClO2过程中Cl元素由＋5价变为＋4价，H2C2O4生成CO2过程中C元素由＋3价变为＋4价，每生成1molClO2有0.5molH2C2O4被氧化，故B正确；反应2过程中Cl元素由ClO2中＋4价变为NaClO2中＋3价，则O元素由－1价变为0价，H2O2作还原剂，故C错误。5．卤素间形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等称为卤素互化物，化学性质与卤素单质类似，则下列关于卤素互化物的性质的描述及发生的相关反应不正确的是()A．IF5是一种化合物B．3IBr＋2Fe=FeI3＋FeBr3C．BrCl的氧化性强于I2D．IBr可以与NaOH溶液反应生成2种盐答案B解析IF5由碘和氟两种元素组成，是化合物，故A正确；氧化性：Fe3＋＞I2，IBr与Fe反应生成FeI2等，故B错误；Cl、Br的非金属性比I强，BrCl的氧化性强于I2，介于氯气和溴之间，故C正确；IBr可以与NaOH溶液反应生成NaIO和NaBr，故D正确。6．常温常压下，一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体，沸点为3.8℃，42℃以上分解生成Cl2和O2，Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。将Cl2与空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入含水8%的Na2CO3溶液中制备Cl2O，并用水吸收Cl2O制备HClO溶液。下列说法错误的是()A．装置的连接顺序应为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→ⅣB．装置Ⅱ、Ⅳ中多孔球泡的作用是防止倒吸C．装置Ⅲ的作用是使Cl2与空气混合并除去Cl2中混有的HClD．制得的HClO应保存在棕色试剂瓶中，使用磨口玻璃塞答案B解析根据制备原理和除杂的原理，装置Ⅰ生成的Cl2经过装置Ⅲ除去其中混有的HCl，并与空气混合均匀，然后通入装置Ⅱ中与含水8%的Na2CO3溶液反应生成Cl2O，最后将Cl2O通入装置Ⅳ中，与水反应生成HClO。装置合理的连接顺序应为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ，故A正确；装置Ⅱ、Ⅳ中多孔球泡的作用是增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更加充分，不是防止倒吸，故B错误；浓盐酸具有挥发性，所以制备的Cl2中混有HCl，经过装置Ⅲ可以除去Cl2中混有的HCl，并将Cl2与空气混合，故C正确；HClO不稳定，见光易分解，因此制得的HClO应保存在棕色试剂瓶中，且采用磨口玻璃塞保证密封性，故D正确。7．磺酰氯(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用SO2与Cl2在活性炭作用下反应制取少量的SO2Cl2，装置如图所示(部分夹持装置省略)。已知SO2Cl2的熔点为－54.1℃，沸点为69.1℃，遇水能发生剧烈的水解反应，并产生白雾。(1)甲装置可以用于实验室制SO2，则下列试剂组合中合适的是________(填字母)。A．18.4mol·L－1的硫酸和CuB．10mol·L－1的硝酸和Na2SO3固体C．70%的硫酸和Na2SO3固体装置庚中发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)导管a的作用是_______________________________________________________________，仪器b盛放的试剂为_____________________________________________________________，装置乙和丁中可以使用同一种试剂，该试剂为________。(3)控制反应过程中装置丙中进气速率的方法是______________________________________________________________________________________________________________________，实验结束时，关闭分液漏斗活塞和止水夹K，此时装置戊的作用是______________________。(4)氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得磺酰氯与另外一种物质，该反应的化学方程式为________________________。(5)若反应中消耗的氯气体积为896mL(已转化为标准状况，SO2足量)，最后得到纯净的磺酰氯3.3g，则磺酰氯的产率为________(保留三位有效数字)。答案(1)C2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(2)平衡分液漏斗内外压强，便于浓盐酸顺利流下碱石灰浓硫酸(3)通过观察装置乙、丁中气泡的生成速率来控制甲、庚中分液漏斗的滴加速率平衡压强，贮存少量氯气(4)2ClSO3Heq\o(=,\s\up7(△))SO2Cl2＋H2SO4(5)61.1%－1的硝酸和Na2SO3固体混合，硝酸会将Na2SO3氧化为Na2SO4，没有SO2生成，B不符合题意；70%的硫酸和Na2SO3固体混合后发生复分解反应，从而生成SO2气体，C符合题意。装置庚中，KMnO4与浓盐酸反应生成MnCl2、Cl2等，反应的离子方程式为2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(2)仪器b的作用是吸收SO2和Cl2，同时防止空气中水蒸气的进入，所以盛放的试剂为碱石灰；装置乙和丁中的液体可以使用同一种试剂，该试剂能同时干燥SO2和Cl2，应为浓硫酸。(3)可通过观察导管口气泡逸出的快慢，控制反应过程中装置丙中进气速率。(4)氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得磺酰氯与另外一种物质，由质量守恒定律，可确定另一