Question

【題目】氯化亞砜(SOCl2)是一種液態化合物，沸點為77℃，在農藥、醫藥行業中用途廣泛。SOCl2遇水劇烈反應，液面上產生白霧，并有帶刺激性氣味的氣體產生。實驗室合成原理為SO2+ Cl2+ SCl2=2SOCl2裝置如下圖所示。請回答以下問題:

(1)儀器A的名稱是________,裝置乙中盛放的試劑是______裝置B的作用是____________ 。

(2)裝置丁中發生反應的離子方程式為___________________________。

(3)蒸干A1C13溶液不能得到無水A1C13，使SOCl2與A1C13·6H2O混合加熱，可得到無水A1C13，試解釋原因：_____________________________

(4)若反應中消耗的C12的體積為896 mL(已轉化為標準狀況下，SCl2、SO2足量)，最后得到純凈的SOCl2 4.76 g，則SOCl2的產率為________(保留三位有效數字)。

(5)常溫下，將0. 01 mol SOCl2加人100 mL 0. 3 mol/L NaOH溶液中恰好完全反應，所得溶液呈__________________(填“酸”“堿”或“中”)性，溶液中所有陰離子的濃度大小順序為________________。(已知H2SO3的=1 .52×10-2，=1.02×10-7)

(6)將少量SOCl2滴人5 mL 1 mol/L的AgNO3溶液中，有白色沉淀生成，該白色沉淀的成分是________________(填化學式)。

Answer 1

【答案】冷凝管(或蛇形冷凝管) 濃硫酸 吸收逸出的有毒的C12、S02，防止空氣中的水蒸氣進人反應裝置導致SOCl2水解 C1O3-+5C1-+6H+ = 3C12↑+3H2O AlCl3易水解，A1C13·6H2O與SOCl2混合加熱，SOCl2與A1C13·6H2O中的結晶水作用，生成無水A1C13及SO2和HC1氣體，SOCl2吸水，產物SO2和HCl抑制A1C13水解 50.0% 酸 c(Cl-)>c(HS03-)>c(S032- )>c(OH-) AgCl、Ag2SO4

【解析】

(1)由圖可以知道儀器，裝置乙用來干燥氯氣，裝置B中的堿石灰與氣體反應；
(2) 裝置丁中利用KClO3、4HCl(濃)制備氯氣，以此寫出離子方程式；
(3) SOCl2與水反應的方程式為：SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑，A1C13溶液易水解，A1C13·6H2O與SOCl2混合加熱，SOCl2與A1C13·6H2O中的結晶水作用，生成無水A1C13及SO2和HCl氣體，SOCl2吸水，產物SO2和HCl溶于水呈酸性抑制水解發生；
(4) 消耗氯氣為=0.04mol，由SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2，生成0.08mol SOCl2，以此計算產率；
(5)0. 01 mol SOCl2與100 mL 0. 3 mol/L NaOH溶液中恰好完全反應，由原子守恒可知，反應方程式為SOCl2+3NaOH=NaHSO3+2NaCl+H2O，所得溶液溶質為亞硫酸氫鈉和氯化鈉，以此分析溶液酸堿性及離子濃度大小；
(6) SOCl2與H2O反應生成SO2和HCl，HCl與AgNO3溶液反應生成氯化銀沉淀，溶液中有硝酸，將二氧化硫氧化為硫酸根離子，故白色沉淀中還有硫酸銀，以此分析沉淀的成分。

(1)儀器c是（蛇形）冷凝管，裝置乙用來干燥氯氣，可盛放濃硫酸，裝置B有兩個作用一個是防止有毒的氯氣與二氧化硫逸出對實驗人員的身體健康造成威脅，一個是防止空氣中的水蒸氣進入燒瓶中使氯化亞砜水解，
因此，本題正確答案是：球冷凝管(或蛇形冷凝管) ；濃硫酸；吸收逸出的有毒的C12、SO2，防止空氣中的水蒸氣進人反應裝置導致SOCl2水解；
(2) 裝置丁中利用KClO3、4HCl(濃)制備氯氣，反應的離子方程式為：C1O3-+5C1-+6H+ = 3C12↑+3H2O，

因此，本題正確答案是：C1O3-+5C1-+6H+ = 3C12↑+3H2O；

(3 SOCl2與水反應的方程式為：SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑，A1C13溶液易水解，A1C13·6H2O與SOCl2混合加熱，SOCl2與A1C13·6H2O中的結晶水作用，生成無水A1C13及SO2和HCl氣體，SOCl2吸水，產物SO2和HCl溶于水呈酸性抑制水解發生，
因此，本題正確答案是：C1O3-+5C1-+6H+ = 3C12↑+3H2O ；AlCl3易水解，A1C13·6H2O與SOCl2混合加熱，SOCl2與A1C13·6H2O中的結晶水作用，生成無水A1C13及SO2和HC1氣體，SOCl2吸水，產物SO2和HCl抑制A1C13水解；
(4) 消耗氯氣為=0.04mol，由SO2+Cl2+SCl2=2 SOCl2，生成0.08mol SOCl2，則SOCl2的產率為100%=50.0%，

因此，本題正確答案是：50.0%；
(5)0. 01 mol SOCl2與100 mL 0. 3 mol/L NaOH液中恰好完全反應，由原子守恒可知，反應方程式為SOCl2+3NaOH=NaHSO3+2NaCl+H2O，所得溶液溶質為亞硫酸氫鈉和氯化鈉，HSO3-在溶液中存在電離和水解，由于水解常數Kh==6.5810-13<1.0210-7，即電離大于水解，故溶液呈酸性，溶液中所有陰離子的濃度大小順序為c(Cl-)>c(HSO3-)>c(SO32- )>c(OH-)，因此，本題正確答案是：(Cl-)>c(HSO3-)>c(SO32- )>c(OH-)；

(6) SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑，氯化氫與AgNO3溶液反應生成氯化銀沉淀，溶液中有硝酸，將二氧化硫氧化為硫酸根離子，故白色沉淀中還有硫酸銀，所以該白色沉淀的成分是AgCl、Ag2SO4，
因此，本題正確答案是：AgCl、Ag2SO4。