Question

【題目】亞硫酰氯(俗稱氯化亞砜，SOCl2)是一種液態(tài)化合物，沸點(diǎn)77℃，在農(nóng)藥、制藥行業(yè)、有機(jī)合成等領(lǐng)域用途廣泛。SOCl2遇水劇烈反應(yīng)，液面上產(chǎn)生白霧，并常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：

請回答下列問題：

（1）裝置f的作用是_____。

（2）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳制備Cl2的離子方程式為_____。

（3）SOCl2遇水劇烈反應(yīng)，液面上產(chǎn)生白霧，并伴有刺激性氣味的氣體，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（4）下列制備SO2的原理中最佳選擇是____。

A.Cu與濃硫酸混合共熱

B.Na2S2O3溶液與稀硫酸混合反應(yīng)

C.Na2SO3固體與70%的H2SO4混合反應(yīng)

D.Na2SO3固體與4mol·L﹣1的HNO3混合反應(yīng)

（5）裝置e中產(chǎn)生的Cl2經(jīng)過裝置d后進(jìn)入三頸燒瓶，d中所用的試劑為___。（按氣流方向）

（6）若反應(yīng)中消耗Cl2的體積為672mL(己轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況，SO2足量)，最后得到純凈的SOCl2 4.76g，則SOCl2的產(chǎn)率為____（保留三位有效數(shù)字）。

（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將三頸燒瓶中混合物分離開的實(shí)驗(yàn)操作是____（己知SCl2的沸點(diǎn)為50℃）。分離產(chǎn)物后，向獲得的SOCl2中加入足量NaOH溶液，振蕩、靜置得到無色溶液W，檢驗(yàn)溶液W中存在Cl-的方法是____。

Answer 1

【答案】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 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑ C 飽和食鹽水，濃硫酸 66.7% 蒸餾 取少量W溶液于試管中，加入過量 Ba(NO3)2溶液，靜置，取上層清液，滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說明溶液中有Clˉ

【解析】

(1)SOCl2遇水會發(fā)生水解反應(yīng)，Cl2、SO2有毒，會污染空氣；

(2)二氧化錳與濃鹽酸再加熱條件下反應(yīng)生成MnCl2、氯氣與水；

(3)SOCl2遇水劇烈反應(yīng)，液面上產(chǎn)生白霧，并伴有刺激性氣味的氣體，說明反應(yīng)生成HCl和SO2；

(4)從反應(yīng)原理、原料的利用率及能源消耗等角度分析；

(5)裝置d干燥氯氣，且除去HCl；

(6)消耗氯氣=0.03mol，由方程式得到氯化亞砜的理論值為0.06mol，進(jìn)而計(jì)算產(chǎn)率；

(7)氯化亞砜沸點(diǎn)為77℃，Cl2的沸點(diǎn)為50℃，所以采用分餾的方法即可將之分離；SOCl2中加入足量NaOH溶液會生成亞硫酸鈉、氯化鈉，亞硫酸根會影響氯離子的檢驗(yàn)，用硝酸鋇除去亞硫酸根離子，用硝酸酸化除去過量的氫氧化鈉及可能存在的碳酸根等，再用硝酸銀溶液檢驗(yàn)氯離子。

(1)SOCl2遇水會發(fā)生水解反應(yīng)，Cl2、SO2有毒，會污染空氣，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)二氧化錳與濃鹽酸再加熱條件下反應(yīng)生成MnCl2、氯氣與水，反應(yīng)離子方程式為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

(3)SOCl2遇水劇烈反應(yīng)，液面上產(chǎn)生白霧，并伴有刺激性氣味的氣體，說明反應(yīng)生成HCl和SO2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑；

(4)A.Cu與濃硫酸混合共熱有SO2生成，但硫酸的消耗量大，且反應(yīng)需要加熱，耗能，故A錯誤；

B.Na2S2O3溶液與稀硫酸混合反應(yīng)，除生成SO2，還有S生成，S元素利用率不高，故B錯誤；

C.Na2SO3固體與70%的H2SO4混合反應(yīng)生成硫酸鉀與二氧化硫還有水，操作簡單，比較合理，故C正確；

D.Na2SO3固體與4mol·L﹣1的HNO3混合反應(yīng)，硝酸具有很強(qiáng)的氧化性，將亞硫酸鈉中的正4價的硫氧化為正6價的硫酸根離子而無法得到二氧化硫，故D錯誤；

故答案為C；

(5)裝置e中產(chǎn)生的Cl2混有水、HCl，則d框內(nèi)包含一個盛裝飽和食鹽水的氣瓶除去HCl，一個盛裝濃硫酸的干燥裝置；

(6)消耗氯氣=0.03mol，由SO2+Cl2+SCl2═2SOCl2，生成SOCl2為0.04mol×2=0.08mol，則SOCl2的產(chǎn)率為=66.7%；

(7)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；SOCl2中加入足量NaOH溶液會生成亞硫酸鈉、氯化鈉，亞硫酸根會影響氯離子的檢驗(yàn)，用硝酸鋇除去亞硫酸根離子，用硝酸酸化除去過量的氫氧化鈉及可能存在的碳酸根等，再用硝酸銀溶液檢驗(yàn)氯離子，即檢驗(yàn)溶液W中存在Cl-的方法是：取少量W溶液于試管中，加入過量Ba(NO3)2溶液，靜置，取上層清液，滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說明溶液中有Clˉ。