题目内容
8.二氯化砜(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂,实验室可利用SO2与Cl2反应制取少量的SO2Cl2.装置如图(有些支持装置省略了)所示.已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃;常温下比较稳定,受热易分解,遇水能发生剧烈的水解反应,产物之一为氯化氢气体.(1)仪器E的名称是分液漏斗,由B的使用可知SO2与氯气之间的反应居于放(填“放”或“吸”)热反应,B处反应管冷却水应从a (填“a”或“b”)接口通入.如果将丙装置放入冰水中,会更有利于二氯化砜的生成,其原因是该反应是放热反应,降低温度能使平衡正向移动,有利于二氯化砜的生成.
(2)试剂X、Y的组合最好是c.
a.98%硫酸和铜 b.稀硝酸和亚硫酸钠固体 c.60%硫酸和亚硫酸钾固体
(3)戊是贮气装置,则E中的试剂是饱和食盐水;若缺少装置乙和丁,潮湿的氯气和二氧化硫之间发生反应的化学方程式是SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl.
(4)取1.00g蒸馏后的液体,小心地完全溶于水,向所得的溶液中加入足量氯化钡溶液,测得生成沉淀的质量为1.50g,则所得馏分中二氯化砜的质量百分含量为86.9%(结果保留小数点后1位).
(5)二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房,但久置后微显黄色,其原因是因为SO2Cl2自身分解生成Cl2,Cl2溶于使液体呈黄色.
分析 由(3)戊是贮氯气装置,可知甲装置制备二氧化硫,二氧化硫与氯气在丙中反应生成SO2Cl2,丙中活性炭可能起催化剂作用,SO2Cl2遇水发生剧烈的水解反应,乙为干燥二氧化硫,E中盛放溶液加入戊中排出装置内氯气,可以是饱和食盐水,降低氯气溶解度,丁干燥氯气,SO2Cl2沸点低、易挥发,B为冷凝管,使挥发的产物SO2Cl2冷凝回流,碱石灰吸收为反应的二氧化硫、氯气,防止污染空气,并吸收空气中的水蒸气,防止进入C中导致磺酰氯水解.
(1)根据装置图可知,E为分液漏斗,因蛇形冷凝管的作用是冷凝回流而反应又没有加热,据此判断SO2与氯气间的反应的热效应,该反应是放热反应,降低温度能使平衡正向移动;
(2)甲是制备SO2的装置,铜与浓硫酸反应需要加热,硝酸能氧化SO2,据此答题;
(3)因氯水不溶于饱和食盐水,故E中的试剂是饱和食盐水.氯气在水存在的条件下可将SO2氧化成硫酸,自身被还原为HCl;
(4)根据SO2Cl2~H2SO4~BaSO4计算;
(5)SO2Cl2久置后分解会生成氯气,可能是溶解氯气所致.
解答 解:(1)根据装置图可知,E为分液漏斗,因蛇形冷凝管的作用是冷凝回流而反应又没有加热,故SO2与氯气间的反应为放热反应;冷凝水下进上出,a口接入,该反应是放热反应,降低温度能使平衡正向移动,有利于二氯化砜的生成,故答案为:分液漏斗;放;a;该反应是放热反应,降低温度能使平衡正向移动,有利于二氯化砜的生成;
(2)甲是制备SO2的装置,铜与浓硫酸反应需要加热,硝酸能氧化SO2,据此答题,故答案为:c;
(3)因氯水不溶于饱和食盐水,故E中的试剂是饱和食盐水,氯气在水存在的条件下可将SO2氧化成硫酸,自身被还原为HCl,反应的方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,
故答案为:饱和食盐水;SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(4)设所得馏分中二氯化砜的质量百分含量为x,则:
SO2Cl2~H2SO4~BaSO4
135 233
1.00g×x 1.5g
所以135:233=1.00g×x:1.5g
解得x=86.9%
故答案为:86.9;
(5)SO2Cl2久置后分解会生成氯气,可能是溶解氯气所致,故答案为:因为SO2Cl2自身分解生成Cl2,Cl2溶于使液体呈黄色.
点评 本题考查实验制备方案,涉及对反应原理、装置及操作的分析评价、对仪器的识别、物质的分离提纯等,注意对物质性质信息的应用,难度中等.
| A. | FeCl3 | B. | Cu(NO3)2 | C. | Na2SO3 | D. | NaAlO2 |
| A. | c(Na+)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-) | B. | c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+2c(H2CO3) | ||
| C. | c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-) | D. | c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-) |
| A. | NH3•H2O+HCl═NH4Cl+H2O | B. | Ba(OH)2+H2SO4═BaSO4↓+2H2O | ||
| C. | Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O | D. | KOH+HNO3═KNO3+H2O |
| A. | e=$\frac{1}{11.2}$mol•L-1、ω=$\frac{36.5}{224ρ}$% | B. | e=$\frac{1}{22.4}$mol•L-1、ω=$\frac{36.5}{224ρ}$% | ||
| C. | e=$\frac{1}{22.4}$mol•L-1、ω=$\frac{36.5}{112ρ}$% | D. | e=$\frac{1}{11.2}$mol•L-1、ω=$\frac{23}{224}$% |
| A. | Ag(NH3)2+ | B. | NH4+ | C. | OH- | D. | O22- |
| A. | 测溶液pH | B. | 稀释浓硫酸 | C. | 干燥Cl2 | D. | 制氢氧化亚铁 |