Question

2．SOCl₂是一种液态化合物，沸点为77℃，在农药、制药行业中用途广泛．SOCl₂遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并带有刺激性气味的气体产生．实验室合成原理：SO₂+Cl₂+SCl₂=2SOCl₂，部分装置如图所示，回答以下问题：
（1）装置f的作用是吸收逸出有毒的Cl₂、SO₂，防止空气中的水蒸气进入反应装置，防止SOCl₂水解．
（2）实验室制Cl₂的化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（3）SOCl₂与水反应的化学方程式为SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑．蒸干AlCl₃溶液不能得到无水AlCl₃，但使SOCl₂与AlCl₃•6H₂O混合加热，可得到无水AlCl₃，试解释原因：AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O与SOCl₂混合加热，SOCl₂与AlCl₃•6H₂O中的结晶水作用，生成无水AlCl₃及SO₂和HCl气体，SOCl₂吸水，产物SO₂和HCl抑制AlCl₃水解；
（4）下列四种制备SO₂的方案中最佳选择是丁

方案	甲	乙	丙	丁
发生装置
所选试剂	NaHSO3固体	18.4mol/LH2SO4+Cu	4mol/LHNO3+Na2SO	70%H2SO4+K2SO3

（5）试验结束后，将三颈烧瓶中液体混合物分离开的实验操作是蒸馏（填操作名称，已知SCl₂的沸点为50℃）．若反应中消耗的Cl₂的体积为896ml（已转化为标准状况，SO₂足量），最后得到纯净的SOCl₂ 4.76g，则SOCl₂的产率为50%
（6）分离产物后，向获得的SOCl₂中加入足量NaOH溶液，振荡、静止得到无色溶液w，检验溶液w中存在的Cl^-的方法是取少量无色溶液放入试管中，加入Ba（NO₃）₂溶液至不再生沉淀为止，静置，取出上层清液，加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，可知无色溶液中含有Cl^-．

Answer 1

分析 （1）碱石灰与气体反应；
（2）实验室利用MnO₂、4HCl（浓）制备氯气；
（3）SOCl₂与水反应的方程式为：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑，AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O与SOCl₂混合加热，SOCl₂与AlCl₃•6H₂O中的结晶水作用，生成无水AlCl₃及SO₂和HCl气体，SOCl₂吸水，产物SO₂和HCl溶于水呈酸性抑制水解发生；
（4）丁中固体与液体反应制取二氧化硫比较合理，制取气体需要纯净，操作简单；
（5）已知氯化亚砜沸点为77℃，已知SCl₂的沸点为50℃，所以采用分馏的方法即可将之分离．消耗氯气为$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，由SO₂+Cl₂+SCl₂═2SOCl₂，生成0.08molSOCl₂，以此来解答；
（6）先加硝酸钡，且排除干扰离子，再加硝酸银观察是否生成白色沉淀检验氯离子．

解答 解：（1）仪器c是球形冷凝管，f有两个作用一个是防止有毒的氯气与二氧化硫逸出对实验人员的身体健康造成威胁，一个是防止空气中的水蒸气进入烧瓶中使氯化亚砜水解，
故答案为：吸收逸出有毒的Cl₂、SO₂，防止空气中的水蒸气进入反应装置，防止SOCl₂水解；
（2）实验室氯气制备的方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（3）SOCl₂与水反应的方程式为：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑，AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O与SOCl₂混合加热，SOCl₂与AlCl₃•6H₂O中的结晶水作用，生成无水AlCl₃及SO₂和HCl气体，SOCl₂吸水，产物SO₂和HCl溶于水呈酸性抑制水解发生，
故答案为：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑；AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O与SOCl₂混合加热，SOCl₂与AlCl₃•6H₂O中的结晶水作用，生成无水AlCl₃及SO₂和HCl气体，SOCl₂吸水，产物SO₂和HCl抑制AlCl₃水解；
（4）因为甲中加热亚硫酸氢钠确实会产生二氧化硫，但是同时也会生成水，所以向下倾斜试管自然是不行．乙中18.4mol/L的硫酸太浓，其中水分过少硫酸任然以分分子形式存在，无法与铜反应制取二氧化硫．乙中无论是浓硝酸还是稀硝酸都具有很强的氧化性可以轻易的将亚硫酸钠中的正4价的硫氧化为正6价的硫酸根离子而无法得到二氧化硫．丁中反应生成硫酸钾与二氧化硫还有水，丁制取二氧化硫比较合理，
故答案为：丁；
（5）已知氯化亚砜沸点为77℃，已知SCl₂的沸点为50℃，所以采用分馏的方法即可将之分离；消耗氯气为$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，由SO₂+Cl₂+SCl₂═2SOCl₂，生成0.08molSOCl₂，则SOCl₂的产率为$\frac{4.76g}{0.08mol×119g/mol}$×100%=50%，
故答案为：蒸馏；50%；
（6）向获得的SOCl₂中加入足量NaOH溶液，振荡、静止得到无色溶液w，含亚硫酸根离子和氯离子，检验溶液w中存在的Cl^-的方法是取少量无色溶液放入试管中，加入Ba（NO₃）₂溶液至不再生沉淀为止，静置．取出上层清液，加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，可知无色溶液中含有Cl^-，
故答案为：取少量无色溶液放入试管中，加入Ba（NO₃）₂溶液至不再生沉淀为止，静置，取出上层清液，加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，可知无色溶液中含有Cl^-．

点评 本题考查物质的制备实验，为高考常见题型，把握制备实验及发生的反应为解答的关键，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意常见气体的制备原理及应用，题目难度中等．