题目内容

3．氯化亚砜（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，部分装置如右图所示，回答以下问题：


（1）仪器c的名称是球形冷凝管，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，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+Cu4mol/LHNO3+Na2SO370%H2SO4+K2SO3
（5）装置e中产生的Cl2经过d后进入三颈烧瓶，请在d的虚线框内画出所需实验装置图，并标出试剂．
（6）试验结束后，将三颈烧瓶中混合物分离开的实验操作是蒸馏
（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%（保留三位有效数字）．
（7）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-．

分析 （1）由图可知仪器，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）装置e中产生的Cl2经过d后进入三颈烧瓶，d干燥氯气，且除去HCl；
（6）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，以此计算产率；
（7）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：球形冷凝管；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）装置e中产生的Cl2经过d后进入三颈烧瓶，d干燥氯气，且除去HCl，则d的虚线框内画出所需实验装置图，并标出试剂为，故答案为：；
（6）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%；
（7）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，题目难度不大．

练习册系列答案
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14．某同学按如图进行实验，通入干燥的氯气，在A中放的是干燥的红色纸条，B中放的是湿润的红色纸条．

（1）通入干燥的氯气一段时间后，A中观察到的现象是无明显现象，B中观察到的现象是纸条褪色，由此可以得出的结论是氯气无漂白作用，氯气与水反应生成的HClO具有漂白作用写出有关反应的化学方程式Cl2+H2O=HCl-+HClO．
（2）C装置的作用是吸收多余的氯气，为达到目的，C中盛放的试剂应该是NaOH溶液，写出有关反应的化学方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．
15．下列说法或表达正确的是（　　）
A．H2SO4的摩尔质量是98
B．通电时，溶液中的溶质分子分别向两极移动，胶体中的分散质粒子向某一极移动
C．丁达尔效应可用于区别溶液和胶体，云、雾均能产生丁达尔效应
D．将98gH2SO4溶解于500mL水中，所得溶液中硫酸的物质的量浓度为2mol/L
12．在氢氧化铁胶体中，滴加下列物质至过量，先沉淀后溶解的是（　　）
A．氢氧化钠溶液B．硫酸镁溶液C．食盐水D．硫酸溶液
19．某课外活动小组探究FeCl3溶液与Mg反应的实验：
（1）甲同学将镁条放入FeCl3溶液中有大量气泡，且溶液慢慢变成红褐色，产生红褐色的原因是：镁与水解生成的氢离子反应生成氢气，促进了三价铁离子的水解，生成红褐色的Fe（OH）3溶液．当反应继续一段时间后，产生了红褐色沉淀，导致沉淀的原因是一是生成氢氧化铁量多，二是溶液中的氯化镁也增多，离子浓度增大，使红褐色的Fe（OH）3溶液聚沉生成红褐色Fe（OH）3沉淀．（回答两个要点）
（2）乙同学分析了溶液中的离子，依据2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，你认为溶液中离子氧化性：Fe3+＞H+（填＞或＜），他推测发生反应的离子方程式为2Fe3++Mg=2Fe2++Mg2+．
（3）丙同学为了证实乙同学分析的正确性，验证以上反应的存在（溶液还有Fe3+），该同学的实验操作和结论为取反应后的溶液少量于试管中，滴加KSCN溶液，如果不变血红色，说明反应存在，反之则没有存在．
8．X、Y、Z、W、H为原子序数依次增大的五种短周期元素，它们满足以下条件：元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻； Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17；H的单质常温下为黄绿色气体．请填空：
（1）Z、W、H简单阴离子的半径由大到小的顺序是S2-＞Cl-＞O2-（用离子符号表示）．
（2）H的单质通入W的氢化物的水溶液中，可观察到有淡黄色沉淀生成，该现象说明H与W单质的氧化性强弱顺序为Cl2＞S（用化学式表示）．
（3）写出实验室制取H的单质的化学反应方程式MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（4）X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8：2：4：1．其水溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-）．
15．为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：
称取粗盐$→_{①}^{操作A}$$→_{②}^{BaCl_{2}}$$→_{③}^{NaOH}$$→_{④}^{Na_{2}CO_{3}}$$→_{⑤}^{操作B}$滤液$→_{⑥}^{适量盐酸}$$→_{⑦}^{蒸发、结晶、烘干}$精盐
（1）第①步中，操作A是溶解，第⑤步中，操作B过滤；
（2）第④步中，写出相应的离子方程式（设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为CaCl2）Ca2++CO32-=CaCO3↓，Ba2++CO32-=BaCO3↓；
（3）若先用盐酸调pH再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是操作③④中生成的Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3会与盐酸反应，从而影响制得精盐的纯度．
12．将1.28gCu投入一定量的浓HNO3溶液中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下的气体448mL，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入的氧气的体积为（　　）
A．112 mLB．224 mLC．336 mLD．448 mL
13．以甲烷燃料电池为例，分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：
（1）酸性条件：燃料电池总反应式：CH4+2O2═CO2+2H2O燃料电池正极反应式：O2+4H++4e-═2H2O则负极反应式为：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+．
（2）碱性条件：燃料电池总反应式：CH4+2O2+2NaOH═Na2CO3+3H2O燃料电池正极反应式：O2+2H2O+4e-═4OH-则负极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O．
（3）固体电解质（高温下能传导O2-）：燃料电池总反应式：CH4+2O2═CO2+2H2O燃料电池正极反应式：O2+4e-═2O2-则负极反应式：CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O．
（4）熔融碳酸盐（如：熔融K2CO3）环境下：电池总反应式：CH4+2O2═CO2+2H2O正极电极反应式：O2+2CO2+4e-═2CO32-则负极电极反应式：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O．

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