Question

3．氯化亞砜（SOCl₂）是一種液態(tài)化合物，沸點(diǎn)為77℃，在農(nóng)藥、制藥行業(yè)中用途廣泛．SOCl₂遇水劇烈反應(yīng)，液面上產(chǎn)生白霧，并帶有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生．實(shí)驗(yàn)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(jìn)入反應(yīng)裝置，防止SOCl₂水解
（2）實(shí)驗(yàn)室制Cl₂的化學(xué)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（3）SOCl₂與水反應(yīng)的化學(xué)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(jié)晶水作用，生成無水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產(chǎn)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(chǎn)生的Cl₂經(jīng)過d后進(jìn)入三頸燒瓶，請(qǐng)?jiān)赿的虛線框內(nèi)畫出所需實(shí)驗(yàn)裝置圖，并標(biāo)出試劑．
（6）試驗(yàn)結(jié)束后，將三頸燒瓶中混合物分離開的實(shí)驗(yàn)操作是蒸餾
（已知SCl₂的沸點(diǎn)為50℃）若反應(yīng)中消耗的Cl₂的體積為896ml（已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況，SO₂足量），最后得到純凈的SOCl₂ 4.76g，則SOCl₂的產(chǎn)率為50%（保留三位有效數(shù)字）．
（7）分離產(chǎn)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(yàn)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(yīng)；
（2）實(shí)驗(yàn)室利用MnO₂、4HCl（濃）制備氯氣；
（3）SOCl₂與水反應(yīng)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(jié)晶水作用，生成無水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產(chǎn)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(yīng)制取二氧化硫比較合理，制取氣體需要純凈，操作簡(jiǎn)單；
（5）裝置e中產(chǎn)生的Cl₂經(jīng)過d后進(jìn)入三頸燒瓶，d干燥氯氣，且除去HCl；
（6）已知氯化亞砜沸點(diǎn)為77℃，已知SCl₂的沸點(diǎn)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(jì)算產(chǎn)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(yàn)氯離子．

解答 解：（1）儀器c是球形冷凝管，f有兩個(gè)作用一個(gè)是防止有毒的氯氣與二氧化硫逸出對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的身體健康造成威脅，一個(gè)是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)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(jìn)入反應(yīng)裝置，防止SOCl₂水解；
（2）實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(jié)晶水作用，生成無水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產(chǎn)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(jié)晶水作用，生成無水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產(chǎn)物SO₂和HCl抑制AlCl₃水解；
（4）因?yàn)榧字屑訜醽喠蛩釟溻c確實(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，但是同時(shí)也會(huì)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(yīng)制取二氧化硫．乙中無論是濃硝酸還是稀硝酸都具有很強(qiáng)的氧化性可以輕易的將亞硫酸鈉中的正4價(jià)的硫氧化為正6價(jià)的硫酸根離子而無法得到二氧化硫．丁中反應(yīng)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：��；
（5）裝置e中產(chǎn)生的Cl₂經(jīng)過d后進(jìn)入三頸燒瓶，d干燥氯氣，且除去HCl，則d的虛線框內(nèi)畫出所需實(shí)驗(yàn)裝置圖，并標(biāo)出試劑為，故答案為：；
（6）已知氯化亞砜沸點(diǎn)為77℃，已知SCl₂的沸點(diǎn)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(chǎn)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(yàn)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(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，為高考常見題型，把握制備實(shí)驗(yàn)及發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意常見氣體的制備原理及應(yīng)用，題目難度不大．