Question

3．氯化亞砜（SOCl₂）是一種液態(tài)化合物，沸點為77℃，在農藥、制藥行業(yè)中用途廣泛．SOCl₂遇水劇烈反應，液面上產生白霧，并帶有刺激性氣味的氣體產生．實驗室合成原理：SO₂+Cl₂+SCl₂=2SOCl₂，部分裝置如右圖所示，回答以下問題：


（1）儀器c的名稱是球形冷凝管，裝置f的作用是吸收逸出有毒的Cl₂、SO₂，防止空氣中的水蒸氣進入反應裝置，防止SOCl₂水解
（2）實驗室制Cl₂的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（3）SOCl₂與水反應的化學方程式為SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑蒸干AlCl₃溶液不能得到無水AlCl₃，使SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合加熱，可得到無水AlCl₃，試解釋原因：AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O與SOCl₂混合加熱，SOCl₂與AlCl₃•6H₂O中的結晶水作用，生成無水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產物SO₂和HCl抑制AlCl₃水解
（4）下列四種制備SO₂的方案中最佳選擇是丁

方案	甲	乙	丙	丁
發(fā)生裝置
所選試劑	NaHSO3固體	18.4mol/LH2SO4+Cu	4mol/LHNO3+Na2SO3	70%H2SO4+K2SO3

（5）裝置e中產生的Cl₂經過d后進入三頸燒瓶，請在d的虛線框內畫出所需實驗裝置圖，并標出試劑．
（6）試驗結束后，將三頸燒瓶中混合物分離開的實驗操作是蒸餾
（已知SCl₂的沸點為50℃）若反應中消耗的Cl₂的體積為896ml（已轉化為標準狀況，SO₂足量），最后得到純凈的SOCl₂ 4.76g，則SOCl₂的產率為50%（保留三位有效數(shù)字）．
（7）分離產物后，向獲得的SOCl₂中加入足量NaOH溶液，振蕩、靜止得到無色溶液w，檢驗溶液w中存在的Cl^-的方法是取少量無色溶液放入試管中，加入Ba（NO₃）₂溶液至不再生沉淀為止，靜置，取出上層清液，加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，可知無色溶液中含有Cl^-．

Answer 1

分析 （1）由圖可知儀器，堿石灰與氣體反應；
（2）實驗室利用MnO₂、4HCl（濃）制備氯氣；
（3）SOCl₂與水反應的方程式為：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑，AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O與SOCl₂混合加熱，SOCl₂與AlCl₃•6H₂O中的結晶水作用，生成無水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產物SO₂和HCl溶于水呈酸性抑制水解發(fā)生；
（4）丁中固體與液體反應制取二氧化硫比較合理，制取氣體需要純凈，操作簡單；
（5）裝置e中產生的Cl₂經過d后進入三頸燒瓶，d干燥氯氣，且除去HCl；
（6）已知氯化亞砜沸點為77℃，已知SCl₂的沸點為50℃，所以采用分餾的方法即可將之分離．消耗氯氣為$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，由SO₂+Cl₂+SCl₂═2SOCl₂，生成0.08molSOCl₂，以此計算產率；
（7）先加硝酸鋇，且排除干擾離子，再加硝酸銀觀察是否生成白色沉淀檢驗氯離子．

解答 解：（1）儀器c是球形冷凝管，f有兩個作用一個是防止有毒的氯氣與二氧化硫逸出對實驗人員的身體健康造成威脅，一個是防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶中使氯化亞砜水解，
故答案為：球形冷凝管；吸收逸出有毒的Cl₂、SO₂，防止空氣中的水蒸氣進入反應裝置，防止SOCl₂水解；
（2）實驗室氯氣制備的方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（3）SOCl₂與水反應的方程式為：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑，AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O與SOCl₂混合加熱，SOCl₂與AlCl₃•6H₂O中的結晶水作用，生成無水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產物SO₂和HCl溶于水呈酸性抑制水解發(fā)生，
故答案為：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑；AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O與SOCl₂混合加熱，SOCl₂與AlCl₃•6H₂O中的結晶水作用，生成無水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產物SO₂和HCl抑制AlCl₃水解；
（4）因為甲中加熱亞硫酸氫鈉確實會產生二氧化硫，但是同時也會生成水，所以向下傾斜試管自然是不行．乙中18.4mol/L的硫酸太濃，其中水分過少硫酸任然以分分子形式存在，無法與銅反應制取二氧化硫．乙中無論是濃硝酸還是稀硝酸都具有很強的氧化性可以輕易的將亞硫酸鈉中的正4價的硫氧化為正6價的硫酸根離子而無法得到二氧化硫．丁中反應生成硫酸鉀與二氧化硫還有水，丁制取二氧化硫比較合理，故答案為：丁；
（5）裝置e中產生的Cl₂經過d后進入三頸燒瓶，d干燥氯氣，且除去HCl，則d的虛線框內畫出所需實驗裝置圖，并標出試劑為，故答案為：；
（6）已知氯化亞砜沸點為77℃，已知SCl₂的沸點為50℃，所以采用分餾的方法即可將之分離；消耗氯氣為$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，由SO₂+Cl₂+SCl₂═2SOCl₂，生成0.08molSOCl₂，則SOCl₂的產率為$\frac{4.76g}{0.08mol×119g/mol}$×100%=50%，故答案為：蒸餾；50%；
（7）向獲得的SOCl₂中加入足量NaOH溶液，振蕩、靜止得到無色溶液w，含亞硫酸根離子和氯離子，檢驗溶液w中存在的Cl^-的方法是取少量無色溶液放入試管中，加入Ba（NO₃）₂溶液至不再生沉淀為止，靜置．取出上層清液，加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，可知無色溶液中含有Cl^-，
故答案為：取少量無色溶液放入試管中，加入Ba（NO₃）₂溶液至不再生沉淀為止，靜置，取出上層清液，加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，可知無色溶液中含有Cl^-．

點評 本題考查物質的制備實驗，為高考常見題型，把握制備實驗及發(fā)生的反應為解答的關鍵，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意常見氣體的制備原理及應用，題目難度不大．