高考化学二轮复习 第1部分 专题讲练突破13 考点4 教材实验创新 氯气的制备实验的拓展(思维探究)

(3)关闭 B 的活塞，ClO2 在 D 中被稳定剂完全吸收生成 NaClO2， 此时 F 中溶液的颜色不变，则装置 C 的作用是________。
(4)已知在酸性条件下 NaClO2 可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2，该反应的离子方程式为____________________。在 ClO2 释 放实验中，打开 E 的活塞，D 中发生反应，则装置 F 的作用是 ______________________。
(3)设计实验检验物质时应防止其他物质的干扰，除去杂质气 体后应检验是否除尽。
(4)制备物质时，应控制温度、浓度等反应条件，防止副反应 的发生。制备在空气中遇水蒸气剧烈反应的物质时，应保证制备装 置前后均有除水装置，以确保实验前后均无水蒸气引入，提高产物 的纯度。
[强化训练]
1．ClO2 与 Cl2 的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方 面应用广泛。某兴趣小组通过题图 1 装置(夹持装置略)对其制备、 吸收、释放和应用进行了研究。
【解析】 (1)用 MnO2 和浓盐酸反应制得的氯气中混有 HCl 和水蒸气，需要经过净化才可进行下一步反应；实验后剩余的气体 要用碱石灰吸收。
(2)该装置比较复杂，可通过微热法检查装置气密性。
(3)装置 A 是 Cl2 的制备装置，装置 B 是 Cl2 与 Fe 反应的实验 装置，装置 C 可吸收 Cl2 中的水蒸气，装置 D 可吸收未反应的 Cl2， 同时防止空气中的水蒸气进入装置 B 使 FeCl3 潮解，装置 E 中盛饱 和食盐水可吸收 Cl2 中的 HCl 气体。
(1) 按 照 气 流 方 向 仪 器 接 口 的 连 接 顺 序 为 a→________→________→________→________→b→c→________ →________。
(2) 实 验 前 检 查 装 置 气 密 性 的 方 法 是 _______________________________________________________。
(5)已吸收 ClO2 气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放 ClO2 的浓度随时间的变化如图 3 所示。若将其用于水果保鲜，你认为效 果较好的稳定剂是________，原因是______安装 F 中导管时，应遵循“长进 短出”的原则，所以应选择装置 b。(2)为使 ClO2 被充分吸收，必 须控制 ClO2 的生成速率，因此滴加盐酸的速率宜慢不宜快。(3)F 溶液中的颜色不变说明没有氯气通入，即氯气被装置 C 所吸收。
(3)装置 D 的作用是____________________；装置 E 中的试剂 X 是__________________，其作用是________________________。
(4) 用 无 水 氯 化 铁 固 体 配 制 氯 化 铁 溶 液 的 操 作 是 ___________________________________________________。
规律探究 典题剖析 强化训练 限时规范训练
考点四 教材实验创新——氯气的制备实验的拓展 (思维探究)
[规律探究]
纵观近几年的新课标全国高考化学实验题，处处都有教材实验 的影子。高考实验题以教材经典实验为原型，要么源于教材中的学 生实验，要么源于教材中的演示实验，在此基础上进行发散考查。 因此，在复习中关注教材经典实验，吃透实验的原理、装置和操作 方法，就可以一当十，大大提高化学实验的复习效率。
(4)氯化铁易水解，要得到氯化铁溶液，应将无水氯化铁固体 溶解在滴有少量稀盐酸的蒸馏水中，以抑制氯化铁的水解。
【答案】 (1)h i d e f g (2)关闭 A 中分液漏斗的活塞，打开 a 处止水夹，用酒精灯微 热圆底烧瓶，装置 E 和 C 中有气泡产生；移开酒精灯后，C、E 装 置的导管内液面上升形成一段水柱 (3)吸收未反应的 Cl2，同时防止空气中的水蒸气进入装置 B 饱和食盐水 吸收 Cl2 中的 HCl 气体 (4)将无水氯化铁固体溶解在滴有少量稀盐酸的蒸馏水中
解答与气体制备有关的综合实验题时，应注意以下问题： (1)明确实验的原理和目的，弄清各实验装置的作用，根据“制 备气体―→除杂干燥―→主体实验―→尾气吸收”的基本流程连 接实验装置。同时注意实验的细节问题，如洗气瓶中导管的长短， 分液漏斗中活塞的开合等。
(2)选择除杂试剂时，应在除去杂质气体的同时，减少原气体 的溶解度，故一般采用通入相关饱和溶液的方法。如除去 Cl2 中混 有的 HCl，可将混合气体通过饱和食盐水；除去 SO2(或 CO2)中混 有的 HCl，则可将混合气体通过饱和 NaHSO3(或 NaHCO3)溶液。
近年新课标全国高考对氯气的实验室制法的考查有向绿色化、 综合化和探究化等方向发展的趋势，特别注意对实验细节和考生动 手能力的考查。
[典题剖析]
例 三氯化铁是一种高效、廉价的净水剂，为红棕色固体，易 潮解生成 FeCl3·nH2O。实验室用如下装置(部分加热、夹持等装置 已略去)制备无水氯化铁固体。
(1)仪器 D 的名称是________。安装 F 中导管时，应选用图 2 中的________。
(2)打开 B 的活塞，A 中发生反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑ ＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，为使 ClO2 在 D 中被稳定剂充分吸收，滴 加稀盐酸的速度宜________(填“快”或“慢”)。
(4)参加反应的离子有 ClO－ 2 和 H＋，生成的微粒有 Cl－和 ClO2， 根据化合价升降法配平离子方程式即可。因为 ClO2 的性质与 Cl2 相似，所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝，利用此性质可以验证是否有 ClO2 生成。(5)稳定剂Ⅱ相对于稳定剂Ⅰ，可以缓慢释放 ClO2，能 较长时间维持保鲜所需的浓度。
答案：(1)锥形瓶 b (2)慢 (3)吸收 Cl2 (4)4H＋＋5ClO－ 2 ===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O 验证是否有 ClO2 生成 (5)稳定剂Ⅱ 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放 ClO2，能较长时间维持 保鲜所需的浓度