题目内容

【题目】二氯亚砜(SOCl2)是一种无色易挥发液体,遇水剧烈水解生成两种气体,常用作脱水剂,其熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解。

(1)用硫黄(用S表示)、液氯和三氧化硫为原料在一定条件合成二氯亚砜,原子利用率达100%,则三者的物质的量比为________。写出SOCl2吸收水蒸气的化学方程式:____________。

(2)甲同学设计下图装置用ZnCl2·xH2O晶体制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略):

①装置的连接顺序为A→B→______→______→______→______。

②搅拌的作用是______,冷凝管的作用是______。

③实验结束后,为检测ZnCl2·xH2O晶体是否完全脱水,称取蒸干后的固体ag溶于水,加入足量稀硝酸和硝酸银溶液,过滤,洗涤,干燥,称得固体为bg。若_____(保留一位小数),即可证明ZnCl2·xH2O晶体已完全脱水。

④乙同学认为直接将ZnCl2·xH2O晶体置于坩埚中加热即可得到无水ZnCl2,但老师说此方法不可。请用化学方程式解释原因:____________。

(3)丙同学认为SOCl2还可用作由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3的脱水剂,但丁同学认为该实验会发生氧化还原反应。请你设计并简述实验方案判断丁同学的观点:_____________。

【答案】 2:3:1 SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑ D E F C 使ZnCl2·xH2O晶体均匀、充分的与SOCl2接触,晶体脱水充分 把剩余的SOCl2 冷凝成液体回收 2.1 ZnCl2·xH2OZn(OH) Cl+HCl↑+(x-1) H2O

或ZnCl2·xH2OZn(OH) 2+2HCl↑+(x-2) H2O、(Zn(OH) ClZnO+HCl↑)

或ZnCl2·xH2O ZnO+2HCl↑+ (x-1) H2O 方法1:取少量FeCl3·6H2O于试管中,加入SOCl2,振荡;再往试管中加水溶解,然后滴加BaCl2溶液,若生成白色沉淀则证明脱水过程发生了氧化还原反应

方法2:取少量FeCl3·6H2O于试管中,加入过量SOCl2,振荡;再往试管中加水溶解,滴加KSCN溶液,若没有明显现象则证明脱水过程发生了氧化还原反应

方法3:取少量FeCl3·6H2O于试管中,加入过量SOCl2,振荡;再往试管中加水溶解,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若生成蓝色沉淀则证明脱水过程发生了氧化还原反应

【解析】(1)用硫黄(用S表示)、液氯和三氧化硫为原料在一定条件合成二氯亚砜,原子利用率达100%,则三者发生了化合反应,化学方程式为2S+3Cl2+SO3=3SOCl2,其物质的量比为2:3:1。SOCl2吸收水蒸气的化学方程式为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑ 。

(2)由题意知,A是晶体的脱水反应装置;B是回收剩余的SOCl2的装置;C是尾气吸收装置;D是保护装置,防止水蒸气进入B中;E是防止倒吸的;F是用于检验生成物中含有SO2的。

①装置的连接顺序为A→B→D→E→F→C。

②搅拌的作用是使ZnCl2·xH2O晶体均匀、充分的与SOCl2接触,使晶体充分脱水,冷凝管的作用是把剩余的SOCl2 冷凝成液体回收。

③实验结束后,为检测ZnCl2·xH2O晶体是否完全脱水,称取蒸干后的固体ZnCl2 ag溶于水,加入足量稀硝酸和硝酸银溶液,过滤,洗涤,干燥,称得固体AgCl为bg。若,即可证明ZnCl2·xH2O晶体已完全脱水。

④直接将ZnCl2·xH2O晶体置于坩埚中加热,晶体首先会溶解在结晶水中形成溶液,氯化锌发生水解得到碱式氯化锌或氢氧化锌,氢氧化锌受热分解得到氧化锌,总之,得不到无水ZnCl2,发生的反应的化学方程式为ZnCl2·xH2OZn(OH) Cl+HCl↑+(x-1) H2O 或ZnCl2·xH2OZn(OH) 2+2HCl↑+(x-2) H2O、(Zn(OH) ClZnO+HCl↑)

或ZnCl2·xH2O ZnO+2HCl↑+ (x-1) H2O。

(3)SOCl2与FeCl3·6H2O若发生氧化还原反应,则+3价铁将被还原为+2价铁,+4价S被氧化为+6价S,产物中有亚铁离子、硫酸根。要证明它们确实发生了氧化还原反应,我们可以检验硫酸根或检验+3价铁离子或检验+2价亚铁离子,所以可以设计如下3个实验方案:方法1:取少量FeCl3·6H2O于试管中,加入SOCl2,振荡;再往试管中加水溶解,然后滴加BaCl2溶液,若生成白色沉淀则证明脱水过程发生了氧化还原反应。

方法2:取少量FeCl3·6H2O于试管中,加入过量SOCl2,振荡;再往试管中加水溶解,滴加KSCN溶液,若没有明显现象则证明脱水过程发生了氧化还原反应。

方法3:取少量FCl3·6H2O于试管中,加入过量SOCl2,振荡;再往试管中加水溶解,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若生成蓝色沉淀则证明脱水过程发生了氧化还原反应。

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