Question

9．二氯亞砜（SOCl₂）是一種無色易揮發(fā)液體，與水劇烈水解生成兩種氣體，常用作脫水劑，其熔點-105℃，沸點79℃，140℃以上時易分解．
（1）用硫黃（用S表示）、液氯和三氧化硫為原料在一定條件合成氯化亞砜，原子利用率達100%，則三者的物質的量比為2：3：1．寫出SOCl₂吸收水蒸氣的化學方程式：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑．
（2）甲同學設計如圖裝置用ZnCl₂•xH₂O晶體制取無水ZnCl₂，回收剩余的SOCl₂并驗證生成物中含有SO₂（夾持及加熱裝置略）：

①裝置的連接順序為A→B→D→F→E→C．
②攪拌的作用是，冷凝管的進水口是b．（填“a”或“b”）
③實驗結束后，為檢測ZnCl₂•xH₂O晶體是否完全脫水，稱取蒸干后的固體a g溶于水，加入足量稀硝酸和硝酸銀溶液，過濾，洗滌，干燥，稱得固體為b g．
若 $\frac{a}$=2.1（保留一位小數(shù)），即可證明ZnCl₂•xH₂O晶體已完全脫水．
④乙同學認為直接將ZnCl₂•xH₂O晶體置于坩堝中加熱即可得到無水ZnCl₂，但老師說此方法不可．請用化學方程式解釋原因：不可行，因為ZnCl₂加熱時水解，反應方程式為ZnCl₂•xH₂O$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2HCl+ZnO+（x-1）H₂O．
（3）丙同學認為SOCl₂還可用作由FeCl₃•6H₂O制取無水FeCl₃的脫水劑，但丁同學認為該實驗會發(fā)生氧化還原反應．請你設計并簡述實驗方案判斷丁同學的觀點：方法一：往試管中加水溶解，滴加BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，則證明脫水過程發(fā)生了氧化還原反應；
方法二：往試管中加水溶解，滴加KSCN溶液，若沒有明顯現(xiàn)象，則證明脫水過程發(fā)生了氧化還原反應；
方法三：往試管中加水溶解，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若生成藍色沉淀，則證明脫水過程發(fā)生了氧化還原反應．

Answer 1

分析 （1）用硫黃（用S表示）、液氯和三氧化硫為原料在一定條件合成氯化亞砜，原子利用率達100%，則反應的方程式為2S+3Cl₂+SO₃$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$3SOCl₂，根據(jù)方程式可知三者的物質的量比，SOCl₂遇水劇烈反應生成SO₂與HCl；
（2）①A中SOCl₂吸收結晶水得到SO₂與HCl，用冰水冷卻收集SOCl₂，濃硫酸吸收水蒸氣，防止溶液中水蒸氣加入B中，用品紅溶液檢驗二氧化硫，用氫氧化鈉溶液吸收尾氣種二氧化硫與HCl，防止污染環(huán)境，E裝置防止倒吸；
②攪拌可以增大接觸面積，加快反應速率；根據(jù)逆流冷卻效果好進行判斷；
③ZnCl₂•xH₂O完全脫水得到ZnCl₂，則ag為ZnCl₂的質量，溶于水后加入足量稀硝酸和硝酸銀溶液，過濾，洗滌，干燥，稱得固體為bg為AgCl的質量，結合氯離子守恒計算；
④ZnCl₂加熱時會水解為氫氧化鋅與HCl，氯化氫揮發(fā)，氫氧化鋅受熱分解為ZnO；
（3）若發(fā)生氧化還原反應，則Fe³⁺會被還原為Fe²⁺，而SOCl₂水解得到SO₂會被氧化為H₂SO₄，可以檢驗硫酸根、亞鐵離子或鐵離子判斷；

解答 解：（1）用硫黃（用S表示）、液氯和三氧化硫為原料在一定條件合成氯化亞砜，原子利用率達100%，則反應的方程式為2S+3Cl₂+SO₃$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$3SOCl₂，所以三者的物質的量比為2：3：1，SOCl₂遇水劇烈反應生成SO₂與HCl，反應方程式為：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑，
故答案為：2：3：1；SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑；
（2）①A中SOCl₂吸收結晶水得到SO₂與HCl，用冰水冷卻收集SOCl₂，濃硫酸吸收水蒸氣，防止溶液中水蒸氣加入B中，用品紅溶液檢驗二氧化硫，用氫氧化鈉溶液吸收尾氣種二氧化硫與HCl，防止污染環(huán)境，E裝置防止倒吸，裝置的連接順序為A→B→D→F→E→C，
故答案為：D，F(xiàn)，E，C；
②攪拌可以增大接觸面積，加快脫水速率；逆流冷卻效果好，應從b口進水，
故答案為：增大接觸面積，加快脫水速率；b；
③ZnCl₂•xH₂O完全脫水得到ZnCl₂，則ag為ZnCl₂的質量，溶于水后加入足量稀硝酸和硝酸銀溶液，過濾，洗滌，干燥，稱得固體為bg為AgCl的質量，由氯離子守恒：$\frac{ag}{136g/mol}$×2=$\frac{bg}{143.5g/mol}$，整理可得$\frac{a}$=2.1，
故答案為：2.1；
④ZnCl₂加熱時會水解為氫氧化鋅與HCl，氯化氫揮發(fā)，氫氧化鋅受熱分解為ZnO，不能得到ZnCl₂，該方案不可行，反應的方程式為ZnCl₂•xH₂O$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2HCl+ZnO+（x-1）H₂O，
故答案為：不可行，因為ZnCl₂加熱時水解，反應方程式為ZnCl₂•xH₂O$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2HCl+ZnO+（x-1）H₂O；
（3）若發(fā)生氧化還原反應，則Fe³⁺會被還原為Fe²⁺，而SOCl₂水解得到SO₂會被氧化為H₂SO₄，實驗證明脫水時發(fā)生了氧化還原反應方案為：
方法一：往試管中加水溶解，滴加BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，則證明脫水過程發(fā)生了氧化還原反應；
方法二：往試管中加水溶解，滴加KSCN溶液，若沒有明顯現(xiàn)象，則證明脫水過程發(fā)生了氧化還原反應；
方法三：往試管中加水溶解，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若生成藍色沉淀，則證明脫水過程發(fā)生了氧化還原反應，
故答案為：方法一：往試管中加水溶解，滴加BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，則證明脫水過程發(fā)生了氧化還原反應；
方法二：往試管中加水溶解，滴加KSCN溶液，若沒有明顯現(xiàn)象，則證明脫水過程發(fā)生了氧化還原反應；
方法三：往試管中加水溶解，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若生成藍色沉淀，則證明脫水過程發(fā)生了氧化還原反應．

點評 本題考查物質制備實驗、實驗方案設計、對原理與操作的分析與評價、化學計算等，關鍵是對實驗原理的理解，較好地考查學生實驗能力、計算能力、知識遷移運用能力．