Question

13．二氯化砜（SO₂Cl₂）是一種重要的有機合成試劑，實驗室可利用SO₂與Cl₂反應制取少量的SO₂Cl₂．裝置如圖（有些支持裝置省略了）所示．

已知SO₂Cl₂的熔點為-54.1℃，沸點為69.1℃；常溫下比較穩(wěn)定，受熱易分解，遇水能發(fā)生劇烈的水解反應，產(chǎn)物之一為氯化氫氣體．
（1）E中的試劑是飽和食鹽水，戊是貯氣裝置，則F瓶中氣體的實驗室制法是MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O（用方程式表示）；
（2）B處反應管冷卻水應從a（填“a”或“b”）接口通入；
（3）裝置乙和丁的作用是干燥SO₂和Cl₂，防止SO₂Cl₂發(fā)生水解反應；
（4）恒壓漏斗具有特殊的結構，主要目的是使所加的液體能順利滴入燒瓶中；
（5）寫出二氯化砜（SO₂Cl₂）水解反應的方程式SO₂Cl₂+H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（6）SO₂溶于水生成亞硫酸，亞硫酸的酸性強于次氯酸，選用下面的裝置和藥品探究亞硫酸與次氯酸的酸性強弱：裝置連接順序為A、C、B、E、D、F，其中E的作用是除去除去SO₂氣體；，通過D中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀現(xiàn)象即可證明亞硫酸的酸性強于次氯酸．

Answer 1

分析 實驗室可利用SO₂與Cl₂反應制取少量的SO₂Cl₂，則丙中SO₂與Cl₂反應制取少量的SO₂Cl₂，甲為制取氣體裝置，E中的試劑是飽和食鹽水，戊是貯氣裝置，則F裝置是除去氯氣中的氯化氫，丁中濃硫酸干燥氯氣；
甲為制取二氧化硫裝置，用亞硫酸鈉和濃硫酸制取二氧化硫，乙裝置干燥二氧化硫，因為SO₂Cl₂的熔點為-54.1℃，沸點為69.1℃，所以丙中連接冷凝管，C中堿石灰吸收二氧化硫、氯氣，防止污染空氣；
（1）F瓶中氣體是氯氣，實驗室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣；
（2）B處反應管冷卻水采用逆流方法；
（3）濃硫酸具有吸水性，能作氣體干燥劑；
（4）因為A裝置是不連接空氣，將生成的氣體進入恒壓漏斗而產(chǎn)生壓力，從而使恒壓漏斗中液體流下；
（5）二氯化砜（SO₂Cl₂）水解生成硫酸和HCl；
（6）次氯酸具有強氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強弱，先驗證亞硫酸酸性比碳酸強，再結合碳酸酸性比HClO強堿性判斷．A裝置制備二氧化硫，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，再通過碳酸氫鈉溶液，可以驗證亞硫酸酸性比碳酸強，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入F中．

解答 解：實驗室可利用SO₂與Cl₂反應制取少量的SO₂Cl₂，則丙中SO₂與Cl₂反應制取少量的SO₂Cl₂，甲為制取氣體裝置，E中的試劑是飽和食鹽水，戊是貯氣裝置，則F裝置是除去氯氣中的氯化氫，丁中濃硫酸干燥氯氣；
甲為制取二氧化硫裝置，用亞硫酸鈉和濃硫酸制取二氧化硫，乙裝置干燥二氧化硫，因為SO₂Cl₂的熔點為-54.1℃，沸點為69.1℃，所以丙中連接冷凝管，C中堿石灰吸收二氧化硫、氯氣，防止污染空氣；
（1）F瓶中氣體是氯氣，實驗室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，反應方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）B處反應管冷卻水采用逆流方法，則a為進水口、b為出水口，故答案為：a；
（3）濃硫酸具有吸水性，能作氣體干燥劑，所以濃硫酸是干燥SO₂和 Cl₂，防止SO₂Cl₂發(fā)生水解反應，
故答案為：干燥SO₂和 Cl₂，防止SO₂Cl₂發(fā)生水解反應；
（4）因為A裝置是不連接空氣，將生成的氣體進入恒壓漏斗而產(chǎn)生壓力，從而使恒壓漏斗中液體流下，所以恒壓漏斗結構特點目的是使所加的液體能順利滴入燒瓶中，
故答案為：使所加的液體能順利滴入燒瓶中；
（5）二氯化砜（SO₂Cl₂）水解生成硫酸和HCl，反應方程式為SO₂Cl₂+H₂O=H₂SO₄+2HCl，
故答案為：SO₂Cl₂+H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（6）次氯酸具有強氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強弱，先驗證亞硫酸酸性比碳酸強，再結合碳酸酸性比HClO強堿性判斷．A裝置制備二氧化硫，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，再通過碳酸氫鈉溶液，可以驗證亞硫酸酸性比碳酸強，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入F中，則：裝置連接順序為A、C、B、E、D、F，其中裝置E的作用是除去SO₂氣體，D中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀，可證明亞硫酸的酸性強于次氯酸，
故答案為：C、B、E；除去SO₂氣體；D中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀．

點評 本題考查物質制備及性質實驗方案設計，為高頻考點，明確實驗原理、物質性質是解本題關鍵，側重考查學生實驗操作、分析評價能力，注意（6）題解答，很多同學往往利用強酸制取弱酸來連接裝置而導致錯誤，注意次氯酸和二氧化硫能發(fā)生氧化還原反應，為易錯點．