光氣介紹以及在高考解題中的應用

光氣介紹以及在高考解題中的應用

光氣介紹

化學式:COCl2,碳酰氯的俗名。又名“光成氣”的簡稱,譯自希臘文phos(光)+gene(產生)。光氣最初是由氯仿受光照分解產生,故有此名。光氣從化學結構上看是碳酸的二酰氯衍生物,是非常活潑的親電試劑。

光氣介紹以及在高考解題中的應用

光氣常溫下為無色氣體,有腐草味,用作有機合成、農藥、藥物、染料及其他化工製品的中間體。脂肪族氯烴類(如四氯化碳、氯仿、三氯乙烯等)燃燒時可產生光氣。化學性質不穩定,遇水迅速水解,生成氯化氫。反應方程式:COCl2+H2O=2HCl+CO2

1、實驗室製取時,可用四氯化碳與發煙硫酸反應。將四氯化碳加熱至55-60℃,滴加入發煙硫酸,即發生逸出光氣,如需使用液態光氣,則將發生的光氣加以冷凝。

反應方程式:SO3+CCl4=SO2Cl2+COCl2

2、工業上通常採用一氧化碳與氯氣的反應得到光氣。這是一個強烈放熱的反應, 反應方程式:Cl2+CO=COCl2

3、氯仿與雙氧水直接反應:

反應方程式:CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2——氯仿保管不當易被氧化產生光氣。

也可用雙氧水製出氧氣後與氯仿反應:2CHCl3+O2=2HCl+2COCl2

萬一有光氣漏逸, 微量時可用水蒸汽衝散;較大量時, 可用液氨噴霧解毒,也可被苛性鈉溶液吸收。

COCl2+4NH3=CO(NH2)2+2NH4Cl

高考試題

例1、光氣(COCl2)在塑料、製革、製藥等工業中有許多用途,工業上採用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。

(3)實驗室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應制備光氣,其反應的化學方程式為___________;

【答案】CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2

例2、圖A所示的轉化關係中(具體反應條件略),a、b、c和d分別為四種短週期元素的常見單質,其餘均為它們的化合物,i的溶液為常見的酸,a的一種同素異形體的晶胞如圖B所示。

光氣介紹以及在高考解題中的應用

回答下列問題:

(1)圖B對應的物質名稱是____,其晶胞中的原子數為____,晶體類型為_____。

(2)d中元素的原子核外電子排布式為_____。

(3)圖A中由二種元素組成的物質中,沸點最高的是______,原因是_____,該物質的分子構型為_____,中心原子的雜化軌道類型為_____。 本文來自化學自習室!

(4)圖A中的雙原子分子中,極性最大的分子是____。

(5)k的分子式為____,中心原子的雜化軌道類型為____,屬於____分子(填“極性”或“非極性”)。

【答案】

(1)金剛石;8;原子晶體

(2)1s22s22p63s23p5

(3)H2O分子間形成氫鍵;V形(或角形);sp3

(4)HCl

(5)COCl2;sp2;極性

【解析】(1)每個原子周圍有4個鍵,判斷為金剛石。(2)a為C,則b為H2、c為O2,因i是常見的酸,只由b、d形成可判斷為鹽酸,則d為Cl2。(3)除a、b、c、d外,f為CO,g為CO2,i為HCl,而k與水反應生成CO2與鹽酸,該反應沒在教材中出現過,且由f、d反應得到,應含C、O、Cl三種元素,只能判斷為COCl2(光氣)。所有兩元素形成的物質中,只有水是液態,其它都是氣體。(4)所有雙原子分子中,只有H、Cl電負性差值最大,因而極性最大。(5)COCl2中羰基的平面結構顯示其為sp2雜化。


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