Question

12．氯化亞砜（SOCl₂）是一種液態(tài)化合物，沸點(diǎn)為77℃，在農(nóng)藥、制藥行業(yè)中用途廣泛．SOCl₂遇水劇烈反應(yīng)，液面上產(chǎn)生白霧，并帶有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生．實(shí)驗(yàn)室合成原理：SO₂+Cl₂+SCl₂═2SOCl₂，部分裝置如圖所示，回答以下問(wèn)題：

（1）儀器c的名稱(chēng)是球形冷凝管，裝置f的作用是吸收逸出有毒的Cl₂、SO₂，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，防止SOCl₂水解．
（2）SOCl₂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑．蒸干AlCl₃溶液不能得到無(wú)水AlCl₃，使SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合加熱，可得到無(wú)水AlCl₃，試解釋原因：AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O與SOCl₂混合加熱，SOCl₂與AlCl₃•6H₂O中的結(jié)晶水作用，生成無(wú)水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產(chǎn)物SO₂和HCl抑制AlCl₃水解．
（3）下列四種制備SO₂的方案中最佳選擇是�。�

方案	甲	乙	丙	丁
發(fā)生裝置
所選試劑	NaHSO3固體	18.4mol/LH2SO4+Cu	4mol/LHNO3+Na2SO3	70%H2SO4+K2SO3

（4）裝置e中產(chǎn)生的Cl₂經(jīng)過(guò)d后進(jìn)入三頸燒瓶，請(qǐng)?jiān)赿的虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出所需實(shí)驗(yàn)裝置圖，并標(biāo)出試劑．
（5）試驗(yàn)結(jié)束后，將三頸燒瓶中混合物分離開(kāi)的實(shí)驗(yàn)操作是蒸餾；（已知SCl₂的沸點(diǎn)為50℃）若反應(yīng)中消耗的Cl₂的體積為896ml（已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況，SO₂足量），最后得到純凈的SOCl₂4.76g，則SOCl₂的產(chǎn)率為50% （保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知儀器，堿石灰與氣體反應(yīng)；
（2）SOCl₂與水反應(yīng)的方程式為：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑，AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O與SOCl₂混合加熱，SOCl₂與AlCl₃•6H₂O中的結(jié)晶水作用，生成無(wú)水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產(chǎn)物SO₂和HCl溶于水呈酸性抑制水解發(fā)生；
（3）丁中固體與液體反應(yīng)制取二氧化硫比較合理，制取氣體需要純凈，操作簡(jiǎn)單；
（4）裝置e中產(chǎn)生的Cl₂經(jīng)過(guò)d后進(jìn)入三頸燒瓶，d干燥氯氣，且除去HCl；
（5）已知氯化亞砜沸點(diǎn)為77℃，已知SCl₂的沸點(diǎn)為50℃，所以采用分餾的方法即可將之分離；消耗氯氣為$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，由SO₂+Cl₂+SCl₂═2SOCl₂，生成0.08molSOCl₂．

解答 解：（1）儀器c是球形冷凝管，f有兩個(gè)作用一個(gè)是防止有毒的氯氣與二氧化硫逸出對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的身體健康造成威脅，一個(gè)是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入燒瓶中使氯化亞砜水解，
故答案為：球形冷凝管；吸收逸出有毒的Cl₂、SO₂，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，防止SOCl₂水解；
（2）SOCl₂與水反應(yīng)的方程式為：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑，AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O與SOCl₂混合加熱，SOCl₂與AlCl₃•6H₂O中的結(jié)晶水作用，生成無(wú)水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產(chǎn)物SO₂和HCl溶于水呈酸性抑制水解發(fā)生，
故答案為：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑；AlCl₃溶液易水解，AlCl₃•6H₂O與SOCl₂混合加熱，SOCl₂與AlCl₃•6H₂O中的結(jié)晶水作用，生成無(wú)水AlCl₃及SO₂和HCl氣體，SOCl₂吸水，產(chǎn)物SO₂和HCl抑制AlCl₃水解；
（3）甲中加熱亞硫酸氫鈉確實(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，但是同時(shí)也會(huì)生成較多的水蒸汽，故甲不選；
乙中18.4mol/L的硫酸太濃，其中水分過(guò)少硫酸仍然以分子形式存在，無(wú)法與銅反應(yīng)制取二氧化硫，故乙不選；
丙中無(wú)論是濃硝酸還是稀硝酸都具有很強(qiáng)的氧化性，可以輕易的將亞硫酸鈉中的正4價(jià)的硫氧化為正6價(jià)的硫酸根離子而無(wú)法得到二氧化硫，故丙不選；
丁中反應(yīng)生成硫酸鉀與二氧化硫還有水，丁制取二氧化硫比較合理，
故答案為：丁；
（4）裝置e中產(chǎn)生的Cl₂經(jīng)過(guò)d后進(jìn)入三頸燒瓶，d干燥氯氣，且除去HCl，則d的虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出所需實(shí)驗(yàn)裝置圖，并標(biāo)出試劑為，
故答案為：；
（5）已知氯化亞砜沸點(diǎn)為77℃，已知SCl₂的沸點(diǎn)為50℃，所以采用分餾的方法即可將之分離；消耗氯氣為$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，由SO₂+Cl₂+SCl₂═2SOCl₂，生成0.08molSOCl₂，則SOCl₂的產(chǎn)率為$\frac{4.76g}{0.08mol×119g/mol}$×100%=50%，
故答案為：蒸餾；50%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，把握制備實(shí)驗(yàn)及發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意常�?jiàn)氣體的制備原理及應(yīng)用，注意題干信息的正確獲取和靈活應(yīng)用，題目難度不大．