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【题目】氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,在农药、制药行业中用途广泛。实验室利用SO2、Cl2和 SCl2制备 SOCl2,部分装置如下图所示:

已知:①SOC12遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有气体产生。

②SOC12沸点为77℃,SC12的沸点为 50 ℃。

请回答:

(1)实验室制取SOCl2的反应方程式为___________。

(2)实验室制取SOC12在三颈烧瓶中合成,整个装置所选仪器的连接顺序是⑥→ _____→①,_______→②(某些仪器可以重复使用)。

(3)使用冷凝管的作用是__________;冷凝管上连接的干燥管的作用是__________ 。

(4)实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离实验操作名称是__________。

(5)若反应中消耗的Cl2的体积为896mL (已折算为标准状况,SO2足量) 最后得到纯净的SOCl26.76g,则SOCl2的产率为_________(保留二位有效数字)。

(6)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡静置得到无色溶液,检验溶液中存在Cl-的方法是________________。

【答案】 SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2 →→⑨→⑩ ⑦→⑨→⑩ 冷凝、回流 SCl2 和 SOCl2 吸收逸出的 Cl2、 SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置使 SOCl2 水解 蒸馏(或分馏) 71% 取少量溶液于试管中,加入过量 Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3 溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有 Cl-

【解析】(1)由已知结合图示信息,实验室利用SO2、Cl2和SCl2制备SOCl2使用活性炭作催化剂,化学方程式为:SO2+Cl2+SCl22SOCl2。

(2)实验室利用SO2、Cl2和SCl2制备SOCl2,在三颈烧瓶中合成,三颈烧瓶中盛着液态SCl2和催化剂活性炭;⑥为制取Cl2装置,经饱和食盐水除杂和浓硫酸干燥后的氯气进入三颈烧瓶中,故⑥→→→⑨→⑩→①;⑦为制取SO2装置,经浓硫酸干燥后的SO2进入三颈烧瓶中,故⑦→⑨→⑩→②。

(3)由已知②SOC12沸点为77℃,SC12的沸点为50℃可得,SOC12与SC12沸点低,容易挥发,所以使用冷凝管的作用是冷凝、回流SCl2和SOCl2。Cl2和SO2都是有毒气体,SOC12遇水剧烈反应,所以冷凝管上连接的干燥管内盛碱石灰可以吸收逸出的Cl2、SO2,并防止空气中的水蒸气进入反应装置使SOCl2水解。

(4)已知SOC12沸点为77℃,SC12的沸点为50℃,所以实验结束后,可采用蒸馏(或分馏)方法即可将其分离。

(5)标准状况下896mLCl2的物质的量为:0.896L÷22.4L/mol=0.04mol,由SO2+Cl2+SCl22SOCl2可得,理论上生成SOCl2:2×0.04mol=0.08mol,质量为:0.08mol×119g/mol=9.52g,所以SOCl2的产率为:6.76g÷9.52g×100%≈71%(保留二位有效数字)。

(6)因为制得的SOCl2不纯,取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡静置得到无色溶液中,可能存在的碳酸根离子,碳酸氢根离子、亚硫酸根离子与过量的氢氧化钠等,所以可用硝酸酸化除去可能存在的碳酸根离子,碳酸氢根离子与过量的氢氧化钠,可用硝酸钡溶液除去过量的亚硫酸根离子等,故检验溶液中存在Cl-的方法可以是:取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-。

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