Question

8．二氯化砜（SO₂Cl₂）是一種重要的有機(jī)合成試劑，實(shí)驗(yàn)室可利用SO₂與Cl₂反應(yīng)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(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)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(yīng)，產(chǎn)物之一為氯化氫氣體．

（1）儀器E的名稱是分液漏斗，由B的使用可知SO₂與氯氣之間的反應(yīng)居于放（填“放”或“吸”）熱反應(yīng)，B處反應(yīng)管冷卻水應(yīng)從a （填“a”或“b”）接口通入．如果將丙裝置放入冰水中，會(huì)更有利于二氯化砜的生成，其原因是該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度能使平衡正向移動(dòng)，有利于二氯化砜的生成．
（2）試劑X、Y的組合最好是c．
a.98%硫酸和銅       b．稀硝酸和亞硫酸鈉固體     c.60%硫酸和亞硫酸鉀固體
（3）戊是貯氣裝置，則E中的試劑是飽和食鹽水；若缺少裝置乙和丁，潮濕的氯氣和二氧化硫之間發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl．
（4）取1.00g蒸餾后的液體，小心地完全溶于水，向所得的溶液中加入足量氯化鋇溶液，測得生成沉淀的質(zhì)量為1.50g，則所得餾分中二氯化砜的質(zhì)量百分含量為86.9%（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位）．
（5）二氯化砜應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫房，但久置后微顯黃色，其原因是因?yàn)镾O₂Cl₂自身分解生成Cl₂，Cl₂溶于使液體呈黃色．

Answer 1

分析 由（3）戊是貯氯氣裝置，可知甲裝置制備二氧化硫，二氧化硫與氯氣在丙中反應(yīng)生成SO₂Cl₂，丙中活性炭可能起催化劑作用，SO₂Cl₂遇水發(fā)生劇烈的水解反應(yīng)，乙為干燥二氧化硫，E中盛放溶液加入戊中排出裝置內(nèi)氯氣，可以是飽和食鹽水，降低氯氣溶解度，丁干燥氯氣，SO₂Cl₂沸點(diǎn)低、易揮發(fā)，B為冷凝管，使揮發(fā)的產(chǎn)物SO₂Cl₂冷凝回流，堿石灰吸收為反應(yīng)的二氧化硫、氯氣，防止污染空氣，并吸收空氣中的水蒸氣，防止進(jìn)入C中導(dǎo)致磺酰氯水解．
（1）根據(jù)裝置圖可知，E為分液漏斗，因蛇形冷凝管的作用是冷凝回流而反應(yīng)又沒有加熱，據(jù)此判斷SO₂與氯氣間的反應(yīng)的熱效應(yīng)，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度能使平衡正向移動(dòng)；
（2）甲是制備SO₂的裝置，銅與濃硫酸反應(yīng)需要加熱，硝酸能氧化SO₂，據(jù)此答題；
（3）因氯水不溶于飽和食鹽水，故E中的試劑是飽和食鹽水．氯氣在水存在的條件下可將SO₂氧化成硫酸，自身被還原為HCl；
（4）根據(jù)SO₂Cl₂～H₂SO₄～BaSO₄計(jì)算；
（5）SO₂Cl₂久置后分解會(huì)生成氯氣，可能是溶解氯氣所致．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可知，E為分液漏斗，因蛇形冷凝管的作用是冷凝回流而反應(yīng)又沒有加熱，故SO₂與氯氣間的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；冷凝水下進(jìn)上出，a口接入，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度能使平衡正向移動(dòng)，有利于二氯化砜的生成，故答案為：分液漏斗；放；a；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度能使平衡正向移動(dòng)，有利于二氯化砜的生成；
（2）甲是制備SO₂的裝置，銅與濃硫酸反應(yīng)需要加熱，硝酸能氧化SO₂，據(jù)此答題，故答案為：c；
（3）因氯水不溶于飽和食鹽水，故E中的試劑是飽和食鹽水，氯氣在水存在的條件下可將SO₂氧化成硫酸，自身被還原為HCl，反應(yīng)的方程式為SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，
故答案為：飽和食鹽水；SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（4）設(shè)所得餾分中二氯化砜的質(zhì)量百分含量為x，則：
SO₂Cl₂～H₂SO₄～BaSO₄
135 233
1.00g×x 1.5g
所以135：233=1.00g×x：1.5g
解得x=86.9%
故答案為：86.9；
（5）SO₂Cl₂久置后分解會(huì)生成氯氣，可能是溶解氯氣所致，故答案為：因?yàn)镾O₂Cl₂自身分解生成Cl₂，Cl₂溶于使液體呈黃色．

點(diǎn)評 本題考查實(shí)驗(yàn)制備方案，涉及對反應(yīng)原理、裝置及操作的分析評價(jià)、對儀器的識別、物質(zhì)的分離提純等，注意對物質(zhì)性質(zhì)信息的應(yīng)用，難度中等．