Question

18．二氯化砜（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1有些支持裝置省略了）所示．

           圖1
已知：SO₂Cl₂的熔點(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)為69.1℃，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）E中的試劑是飽和食鹽水，戊是貯氣裝置，則F瓶中氣體的實(shí)驗(yàn)室制法是MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O（用方程式表示）；
（2）B處反應(yīng)管冷卻水應(yīng)從a（填“a”或“b”）接口通入；
（3）裝置乙和丁的作用是干燥SO₂和Cl₂，防止SO₂Cl₂發(fā)生水解反應(yīng)；
（4）恒壓漏斗具有特殊的結(jié)構(gòu)，主要目的是使所加的液體能順利滴入燒瓶中；
（5）寫出二氯化砜（SO₂Cl₂）水解反應(yīng)的方程式SO₂Cl₂+H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（6）SO₂溶于水生成亞硫酸，亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，選用下面的如圖2裝置和藥品探究亞硫酸與次氯酸的酸性性強(qiáng)弱，裝置連接順序?yàn)锳、C、B，E，D，F(xiàn)，其中裝置C的作用是吸收HCl，通過D中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀現(xiàn)象即可證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸．
       圖2．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)室可利用SO₂與Cl₂反應(yīng)制取少量的SO₂Cl₂，則丙中SO₂與Cl₂反應(yīng)制取少量的SO₂Cl₂，甲為制取氣體裝置，E中的試劑是飽和食鹽水，戊是貯氣裝置，則F裝置是除去氯氣中的氯化氫，丁中濃硫酸干燥氯氣；
甲為制取二氧化硫裝置，用亞硫酸鈉和濃硫酸制取二氧化硫，乙裝置干燥二氧化硫，因?yàn)镾O₂Cl₂的熔點(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)為69.1℃，所以丙中連接冷凝管，C中堿石灰吸收二氧化硫、氯氣，防止污染空氣；
（1）F瓶中氣體是氯氣，實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣；
（2）B處反應(yīng)管冷卻水采用逆流方法；
（3）濃硫酸具有吸水性，能作氣體干燥劑；
（4）因?yàn)锳裝置是不連接空氣，將生成的氣體進(jìn)入恒壓漏斗而產(chǎn)生壓力，從而使恒壓漏斗中液體流下；
（5）二氯化砜（SO₂Cl₂）水解生成硫酸和HCl；
（6）次氯酸具有強(qiáng)氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應(yīng)判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱，先驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，再結(jié)合碳酸酸性比HClO強(qiáng)堿性判斷．A裝置制備二氧化硫，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，再通過碳酸氫鈉溶液，可以驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入F中．

解答 解：實(shí)驗(yàn)室可利用SO₂與Cl₂反應(yīng)制取少量的SO₂Cl₂，則丙中SO₂與Cl₂反應(yīng)制取少量的SO₂Cl₂，甲為制取氣體裝置，E中的試劑是飽和食鹽水，戊是貯氣裝置，則F裝置是除去氯氣中的氯化氫，丁中濃硫酸干燥氯氣；
甲為制取二氧化硫裝置，用亞硫酸鈉和濃硫酸制取二氧化硫，乙裝置干燥二氧化硫，因?yàn)镾O₂Cl₂的熔點(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)為69.1℃，所以丙中連接冷凝管，C中堿石灰吸收二氧化硫、氯氣，防止污染空氣；
（1）F瓶中氣體是氯氣，實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）B處反應(yīng)管冷卻水采用逆流方法，則a為進(jìn)水口、b為出水口，故答案為：a；
（3）濃硫酸具有吸水性，能作氣體干燥劑，所以濃硫酸是干燥SO₂和 Cl₂，防止SO₂Cl₂發(fā)生水解反應(yīng)，故答案為：干燥SO₂和 Cl₂，防止SO₂Cl₂發(fā)生水解反應(yīng)；
（4）因?yàn)锳裝置是不連接空氣，將生成的氣體進(jìn)入恒壓漏斗而產(chǎn)生壓力，從而使恒壓漏斗中液體流下，所以恒壓漏斗結(jié)構(gòu)特點(diǎn)目的是使所加的液體能順利滴入燒瓶中，故答案為：使所加的液體能順利滴入燒瓶中
；
（5）二氯化砜（SO₂Cl₂）水解生成硫酸和HCl，反應(yīng)方程式為SO₂Cl₂+H₂O=H₂SO₄+2HCl，
故答案為：SO₂Cl₂+H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（6）次氯酸具有強(qiáng)氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應(yīng)判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱，先驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，再結(jié)合碳酸酸性比HClO強(qiáng)堿性判斷．A裝置制備二氧化硫，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，再通過碳酸氫鈉溶液，可以驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入F中，則：
裝置連接順序?yàn)锳、C、B、E、D、F，其中裝置C的作用是除去HCl氣體，D中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀，可證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，
故答案為：B、E；除去HCl氣體；D中品紅不褪色，F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理、物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、分析評(píng)價(jià)能力，注意（6）題解答，很多同學(xué)往往利用強(qiáng)酸制取弱酸來連接裝置而導(dǎo)致錯(cuò)誤，注意次氯酸和二氧化硫能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，為易錯(cuò)點(diǎn)．