Question

【題目】二氯亞砜(SOCl2)是一種無色易揮發(fā)液體，劇烈水解生成兩種氣體，常用作脫水劑，其熔點為－105℃，沸點為79℃，140℃以上時易分解。并且Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4－SOCl2。電池的總反應可表示為4Li+2SOC12=4LCl+S+SO2。

(1)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是______________________。

(2)SOCl2易揮發(fā)，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，反應的化學方程式為______________________。用硫黃(S)、液氯和三氧化硫為原料在一定條件合成二氯亞砜，原子利用率達100%，則三者的物質(zhì)的量之比為___________。

(3)甲同學設計如圖所示的裝置用ZnCl2·xH2O晶體制取無水ZnCl2，回收剩余的SOCl2并利用裝置F驗證生成物中的某種氣體(夾持及加熱裝置略)。

①用原理解釋SOCl2在該實驗中的作用：_________________________________。

②裝置的連接順序為A→B→______________________。

③實驗結(jié)束后，為檢測ZnCl2·xH2O晶體是否完全脫水，甲同學設計實驗方案如下，正確的實驗順序為___________(填序號)。

a.加入足量硝酸酸化的硝酸銀溶液，充分反應 b.稱得固體為n克

c.干燥 d.稱取蒸干后的固體m克溶于水

e.過濾 f.洗滌

(4)乙同學認為SOCl2還可用作由FeCl3·6H2O制取無水FeCl2的脫水劑，但丙同學認為該實驗可能發(fā)生副反應使最后的產(chǎn)品不純。

①可能發(fā)生的副反應的離子方程式為_________________________________。

②兩同學設計了如下實驗方案判斷副反應的可能性：

i.取少量FeCl3·6H2O于試管中，加人足量SOCl2，振蕩使兩種物質(zhì)充分反應；

ii.往上述試管中加水溶解，取溶解后的溶液少許于兩支試管，進行實驗驗證，完成表格內(nèi)容。

(供選試劑：AgNO3溶液、稀鹽酸、稀HNO3、酸性KMnO4溶液、BaCl2溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、溴水)

方案	操作	現(xiàn)象	結(jié)論
方案一	往一支試管中滴加___________	若有白色沉淀生成	則發(fā)生了上述副反應
方案二	往另一支試管中滴加___________	___________	則沒有發(fā)生上述副反應

Answer 1

【答案】鋰是活潑金屬，易與反應；SOCl2也可與水反應 SOCl2+ H2O=SO2↑+2HCl↑ 2︰3︰1 SOCl2作脫水劑，與水反應生成HCl可以抑制氯化鋅的水解 D→E→F→C daefcb = BaCl2溶液 K3[Fe(CN)6]溶液 若無藍色沉淀出現(xiàn)

【解析】

(1) 鋰易與H2O、O2反應，SOCl2也可與水反應；

（2）SOCl2與水反應生成SO2和HCl；

（3）①實驗中SOCl2與ZnCl2·xH2O中的結(jié)晶水作用，生成無水ZnCl2及SO2和HCl氣體；

②A中SOCl2吸收結(jié)晶水得到SO2與HCl，用冰水冷卻收集SOCl2，濃硫酸吸收水蒸氣，防止溶液中水蒸氣加入B中，用品紅溶液檢驗二氧化硫，用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中二氧化硫與HCl，防止污染環(huán)境，E裝置防止倒吸；

③檢測ZnCl2xH2O晶體是否完全脫水，具體操作步驟為稱取蒸干后的固體ag溶于水，加入足量稀硝酸和硝酸銀溶液，過濾，洗滌，干燥，稱得固體為bg；

（4）①SOCl2中+4價硫元素，F(xiàn)eCl3中鐵元素具有氧化性，脫水過程中Fe3+會被還原為Fe2+，而SOCl2會被氧化為H2SO4；

②若滴加BaCl2溶液，若生成白色沉淀則證明脫水過程發(fā)生了氧化還原反應生成硫酸根；若滴加K3[Fe（CN）6]溶液，若沒有生成藍色沉淀則證明脫水過程鐵離子沒有發(fā)生還原反應生成亞鐵離子。

（1）鋰性質(zhì)活潑，易與H2O、O2反應，SOCl2也可與水反應，組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，故答案為：鋰是活潑金屬，易與H2O、O2反應，SOCl2也可與水反應；

（2）SOCl2與水反應生成SO2和HCl，反應的方程式為SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑；由硫黃(S)、液氯和三氧化硫為原料在一定條件合成二氯亞砜的原子利用率達100%可知，該反應為化合反應，反應的化學方程式為2S+3Cl2+SO3=3SOCl2，則三者的物質(zhì)的量之比為2︰3︰1，故答案為：SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑；2︰3︰1；

（3）①實驗中SOCl2與ZnCl2·xH2O中的結(jié)晶水作用，生成無水ZnCl2及SO2和HCl氣體，SOCl2吸水，生成的HCl抑制ZnCl2水解，故答案為：SOCl2作脫水劑，與水反應生成HCl可以抑制氯化鋅的水解；

②A中SOCl2吸收結(jié)晶水得到SO2與HCl，用冰水冷卻收集SOCl2，濃硫酸吸收水蒸氣，防止溶液中水蒸氣加入B中，用品紅溶液檢驗二氧化硫，用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中二氧化硫與HCl，防止污染環(huán)境，E裝置防止倒吸，裝置的連接順序為A→B→D→E→F→C，故答案為：D→E→F→C；

③檢測ZnCl2xH2O晶體是否完全脫水，可以測定一定質(zhì)量的樣品與足量的硝酸銀反應生成氯化銀沉淀的質(zhì)量，從而確定是否為純凈的氯化鋅，具體操作步驟為：稱取蒸干后的固體ag溶于水，加入足量稀硝酸和硝酸銀溶液，過濾，洗滌，干燥，稱得固體為bg，故答案為：daefcb；

（4）①SOCl2中+4價硫元素，F(xiàn)eCl3中鐵元素具有氧化性，脫水過程中Fe3+會被還原為Fe2+，而SOCl2會被氧化為H2SO4，反應的離子方程式為：SOCl2+2Fe3++3H2O=SO42—+6H++2Fe3++2Cl—，故答案為：SOCl2+2Fe3++3H2O=SO42—+6H++2Fe3++2Cl—；

②方案一為檢驗加水溶解的溶液中是否含有硫酸根，檢驗硫酸根的試劑是氯化鋇溶液，若滴加BaCl2溶液，若生成白色沉淀則證明脫水過程發(fā)生了氧化還原反應，故答案為：BaCl2溶液；

方案二為檢驗加水溶解的溶液中是否含有亞鐵離子，檢驗亞鐵離子時，因為氯離子檢驗干擾，不能選用酸性KMnO4溶液，應該選用K3[Fe(CN)6]溶液，若滴加K3[Fe（CN）6]溶液，若沒有生成藍色沉淀則證明脫水過程沒有發(fā)生氧化還原反應，故答案為：K3[Fe（CN）6]溶液；若無藍色沉淀出現(xiàn)。