Question

【題目】亞硫酰氯(俗稱氯化亞砜，SOCl2)是一種液態化合物，沸點77℃，在農藥、制藥行業、有機合成等領域用途廣泛。SOCl2遇水劇烈反應，液面上產生白霧，并常有刺激性氣味的氣體產生，實驗室合成原理：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）實驗室用二氧化錳與濃鹽酸共熱反應的離子方程式為____________。

（3）蒸干AlCl3溶液不能得到無水AlCl3，使SOCl2與AlCl3·6H2O混合加熱，可得到無水AlCl3，試解釋原因：_______________________________________________________

（4）下列四種制備SO2的方案中最佳選擇是____。

（5）裝置e中產生的Cl2經過裝置d后進入三頸燒瓶， d中所用的試劑為_______。（按氣流方向）

（6）實驗結束后，將三頸燒瓶中混合物分離開的實驗操作是________（己知SCl2的沸點為50℃）。若反應中消耗Cl2的體積為896 mL(己轉化為標準狀況，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）。

（7）分離產物后，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入反應裝置，防止SOCl2水解 MnO2 + 4H++2Cl- Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O AlCl3·6H2O與SOCl2混合加熱，SOCl2與AlCl3·6H2O中的結晶水作用，生成無水AlCl3及SO2和HCl氣體， HCl抑制AlCl3水解 丁 飽和食鹽水、濃硫酸 蒸餾 50.0% 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，產生白色沉淀，則說明溶液中有Clˉ

【解析】

（1）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入反應裝置，防止SOCl2水解；

（2）實驗室用二氧化錳與濃鹽酸共熱反應生成氯化錳、氯氣和水，反應的離子方程式為MnO2 + 4H++2Cl- Mn2+ + Cl2↑ + 2H2O；

（3）AlCl3溶液易水解，AlCl36H2O與SOCl2混合加熱，SOCl2與AlCl36H2O中的結晶水作用，生成無水AlCl3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）甲中加熱亞硫酸氫鈉確實會產生二氧化硫，但是同時也會生成較多的水蒸汽，故甲不選；

乙中18.4mol/L的濃硫酸與加熱反應雖然能制取二氧化硫，但實驗操作較復雜且消耗硫酸的量較多，硫酸的利用率低，故乙不選；

丙中無論是濃硝酸還是稀硝酸都具有很強的氧化性，可以輕易的將亞硫酸鈉中的正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，故丙不選；

丁中反應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；

（5）裝置e中產生的Cl2經過d后進入三頸燒瓶，d干燥氯氣，且除去HCl，則d中所用的試劑分別為飽和食鹽水、濃硫酸；

（6）已知氯化亞砜沸點為77℃，已知SCl2的沸點為50℃，所以采用分餾的方法即可將之分離；消耗氯氣為=0.04mol，由SO2+Cl2+SCl2═2SOCl2，生成0.08molSOCl2，則SOCl2的產率為×100%=50%；

（7）向獲得的SOCl2中加入足量NaOH溶液，振蕩、靜止得到無色溶液w，含亞硫酸根離子和氯離子，檢驗溶液w中存在的Cl-的方法是取少量無色溶液放入試管中，加入Ba（NO3）2溶液至不再生沉淀為止，靜置．取出上層清液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可知無色溶液中含有Cl-。