全国通用2021高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物微题型40非金属及其化合物制备流程与实验探究二STeCl练习含解析

全国通用2021高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物微题型40非金属及其化合物制备流程与实验探究二STeCl练习含解析

微题型40 非金属及其化合物制备流程与实验探究（二）（ S、Te、Cl）‎ ‎1．(2020·荆门质检)二氯化砜(SO2Cl2)是一种无色液体，主要用于有机物和无机物的氯化等。其熔点为－54.1℃，沸点为69.2℃；常温下比较稳定，受热易分解，遇水剧烈反应生成硫酸和盐酸。‎ ‎(1)制备。实验室可利用SO2和Cl2按下列装置制取少量SO2Cl2(丙中放有樟脑液，起催化作用)。已知SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g)　ΔH＜0‎ ‎①可以用浓盐酸和酸性高锰酸钾制取氯气，该反应的化学方程式为_________________‎ ‎___________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 溶液A为____________________。‎ ‎②上图实框中仪器己的名称为______________________________________________；‎ 反应装置图的虚框中未画出的仪器是________(填“己”或“庚”)。‎ ‎③如果将丙装置放入冰水中，会更有利于二氯化砜的生成，其原因是______________‎ ‎__________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ ‎④下列有关说法错误的是________(填字母)。‎ a．乙、戊装置相同，在实验中的作用也完全相同 b．甲、丁装置为洗气装置，可用于气体的除杂和干燥 c．组装仪器后首先要进行的操作是检查装置的气密性 d．为提高反应物的利用率，可控制甲、丁装置中产生气泡的速率相等 8‎ ‎(2)提纯。将收集到的产物进行减压蒸馏，减压蒸馏的目的是______________________‎ ‎__________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________。‎ ‎(3)测定。取1.00g蒸馏后的液体，小心地完全溶于水，向所得的溶液中加入足量氯化钡溶液，测得生成沉淀的质量为1.60g，则所得蒸馏成分中二氯化砜的质量百分含量为________%(精确到0.01)。‎ ‎(4)贮存。二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。但久置后微显黄色，其原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎2．碲单质和化合物在化工生产等方面具有广泛应用。工业上常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te，含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收金属，其工艺流程如下：‎ 已知：TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。在元素周期表中碲与硫同主族，碲原子比硫原子多2个电子层。‎ ‎(1)在元素周期表中，碲位于______________________________________________。‎ ‎(2)Cu2Te中碲元素的化合价为________。‎ ‎(3)“加压酸浸1”过程中控制溶液的pH为5左右，将碲转化成TeO2，其中“加压”的目的是________________，写出“加压酸浸1”过程中发生反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)“还原”反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为________。‎ ‎(5)工业上另一种提取碲的方法是将铜阳极泥在空气中焙烧，使碲转化成TeO2，再碱浸进一步将TeO2转化成Na2TeO3，以石墨为电极电解Na2TeO3溶液获得Te。电解过程中阴极附近电解质溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)；阳极产物主要是O2，有少量Na2TeO4，写出阳极上生成Na2TeO4的电极反应式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 8‎ ‎(6)以滤液为原料回收铜有如下方案：‎ 方案1：向一定量滤液中加入适量的氢氧化钠溶液，调节溶液pH，使其充分反应，过滤、洗涤、灼烧、还原得铜单质。‎ 方案2：请你参照上述工艺流程，利用置换反应原理设计流程：_______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎3．(2019·银川高三教学质量检测)亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体或黄色气体，其熔点为－64.5℃，沸点为－5.5℃，遇水易水解。它是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压下合成。‎ ‎(1)实验室制备原料气NO和Cl2的装置如图所示。‎ 实验室制Cl2时，装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式为_______________________。‎ 装置B中盛放的试剂为________，其作用为__________________________。‎ ‎(2)将上述收集到的Cl2充入D的集气瓶中，按图示装置制备亚硝酰氯。‎ ‎①NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则NOCl的电子式为___________________。‎ ‎②装置D中发生反应的化学方程式为__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③如果不用装置E会引起什么后果？__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎④某同学认为装置F不能有效吸收尾气中的某种气体，该气体为________，为了充分吸收尾气，可将尾气与____同时通入氢氧化钠溶液中。‎ 8‎ ‎(3)工业上可用间接电化学法除去NO，其原理如图所示，吸收塔中发生的反应为NO＋S2O＋H2O―→N2＋HSO。‎ ‎①吸收塔内发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。‎ ‎②阴极的电极反应式为___________________________________________________。‎ ‎4．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品添加剂。实验室制备焦亚硫酸钠的步骤和装置图如下：‎ ‎①在饱和Na2CO3溶液中通入SO2至pH为4.1，生成NaHSO3溶液；‎ ‎②加碳酸钠粉末调至pH为7～8；‎ ‎③再通SO2至pH为4.1；‎ ‎④从过饱和溶液中析出Na2S2O5晶体。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)按气体从左至右，装置接口的连接顺序为a→________________。‎ ‎(2)A装置制备SO2，此反应中硫酸体现的性质是_______________________________‎ ‎(填字母)。收集SO2的方法是________。‎ a．强氧化性 b．吸水性 c．脱水性 d．强酸性 ‎(3)写出制备Na2S2O5的总化学方程式：_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)Na2S2O5水溶液呈酸性，其原因是__________________________________________‎ 8‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)步骤①中，测定溶液pH＝4.1选用的是________(填字母)。‎ a．广范pH试纸　　b．pH计　　c．精密pH试纸 pH>4.1时，则产品中会有副产物，其化学式是_________________________________。‎ ‎(6)①饱和溶液中析出焦亚硫酸钠晶体，分离出产品的方法是__________、洗涤和干燥。‎ ‎②已知：Na2S2O5＋2HCl===2NaCl＋2SO2↑＋H2O。检验焦亚硫酸钠产品中是否含有Na2SO4的操作是_____________________________________________________________________。‎ ‎5．(2019·温州中学质检)高氯酸可用于生产高氯酸盐、人造金刚石提纯、电影胶片制造、医药工业等方面。工业上用以下工艺流程生产高氯酸，同时得到副产物亚氯酸钠(NaClO2)粗品。‎ 已知：①NaHSO4的溶解度随温度的升高而增大，适当条件下可结晶析出。‎ ‎②高氯酸是迄今为止已知酸中的最强酸，沸点为90℃。‎ ‎③NaClO2固体受热易分解。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为________________________________________，‎ 冷却过滤的目的是_________________________________________________________，‎ 能用蒸馏法分离出高氯酸的原因是____________________________________________。‎ ‎(2)反应器Ⅱ中通入SO2的目的是____________________________________________。‎ ‎(3)从反应器Ⅱ中获得NaClO2粗品的实验操作依次是________(填字母，下同)，进一步提纯的操作为______。‎ a．过滤　b．重结晶　c．蒸馏　d．蒸发浓缩　e．蒸干灼烧 f．冷却结晶　g．萃取分液 ‎(4)现提供0.1mol·L－1的NaHSO4溶液，请设计实验方案判断HSO 8‎ 在溶液中是否完全电离：________________________________________________________________________。‎ ‎‎ 8‎ 答案精析 ‎1．(1)①16HCl(浓)＋2KMnO4===5Cl2↑＋2MnCl2＋2KCl＋8H2O　饱和氯化钠溶液　②球形冷凝管　己　③该反应是放热反应，降低温度能使平衡向右移动，有利于二氯化砜的生成　④a ‎(2)降低二氯化砜的沸点，减少二氯化砜的分解 ‎(3)92.70‎ ‎(4)二氯化砜自身分解生成的氯气溶于二氯化砜中 解析　(1)①Cl2通过甲除去其中的杂质HCl，溶液A为饱和食盐水。②因为球形冷凝管的冷却效果好，所以反应装置图的虚框中未画出的仪器是己。④乙的作用是除去水蒸气，戊的作用是除去剩余的有毒气体Cl2、SO2，并且防止空气中的水蒸气进入反应装置，二者作用不完全相同；可以控制甲、丁装置中产生气泡的速率相等，Cl2和SO2的配比符合反应比。(3)沉淀是硫酸钡，二氯化砜的质量百分含量为1.60××100%≈92.70%。‎ ‎2．(1)第五周期ⅥA族 ‎(2)－2‎ ‎(3)增大O2浓度，提高浸出率　Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O ‎(4)2∶1‎ ‎(5)增大　TeO－2e－＋2OH－===TeO＋H2O ‎(6)‎ ‎3．(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 饱和食盐水　除去Cl2中的HCl气体 ‎(2)①‎ ‎②2NO＋Cl22NOCl　③装置F中的水蒸气进入装置D中，导致产品水解　④NO　O2‎ ‎(3)①1∶1　②2HSO＋2H＋＋2e－===S2O＋2H2O 8‎ ‎4．(1)c→d→e→f→b ‎(2)d　向上排空气法 ‎(3)Na2CO3＋2SO2===Na2S2O5＋CO2‎ ‎(4)Na2S2O5与H2O反应生成NaHSO3，HSO的电离程度大于其水解程度 ‎(5)bc　Na2SO3‎ ‎(6)①过滤　②取少量产品于试管中，加适量蒸馏水溶解，滴加足量盐酸和氯化钡溶液 ‎5．(1)3NaClO3＋3H2SO4(浓)===HClO4＋2ClO2↑＋3NaHSO4＋H2O　降低NaHSO4的溶解度并分离出NaHSO4晶体　高氯酸的沸点比较低，与溶剂H2O的沸点相差10℃，容易从溶液中逸出 ‎(2)SO2作为还原剂把ClO2还原为NaClO2‎ ‎(3)dfa　b ‎(4)用精密pH试纸或pH计测定0.1mol·L－1的NaHSO4溶液的pH，如果pH＝1，则HSO在溶液中完全电离；如果pH>1，则HSO在溶液中不完全电离 解析　(1)分析流程图可以看出，反应器Ⅰ中的反应物是NaClO3和浓H2SO4，反应产物是NaHSO4、ClO2、HClO4和H2O，据此可写出化学方程式。因为NaHSO4的溶解度随温度的升高而增大，冷却过滤可降低NaHSO4的溶解度并分离出NaHSO4晶体。因为高氯酸的沸点为90℃，与H2O的沸点相差10℃，所以可通过蒸馏法使之从溶液中逸出。(2)反应器Ⅱ中，NaOH、ClO2与通入的SO2反应生成NaClO2，显然SO2是作为还原剂把ClO2还原为NaClO2。(3)从溶液中得到晶体需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的过程，进一步提纯的操作为重结晶。(4)若HSO完全电离，则0.1mol·L－1的NaHSO4溶液中，c(H＋)＝0.1mol·L－1，其pH＝1，因此通过测定溶液的pH可达到目的。‎ 8‎