问题详情:
二*亚砜(SOCl2)是一种无*易挥发液体,剧烈水解生成两种气体,常用作脱水剂,其熔点为-105℃,沸点为79℃,140℃以上时易分解。并且Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOC12=4LCl+S+SO2。
(1)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是______________________。
(2)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,反应的化学方程式为______________________。用硫黄(S)、液*和三氧化硫为原料在一定条件合成二*亚砜,原子利用率达100%,则三者的物质的量之比为___________。
(3)*同学设计如图所示的装置用ZnCl2·xH2O晶体制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并利用装置F验*生成物中的某种气体(夹持及加热装置略)。
①用原理解释SOCl2在该实验中的作用:_________________________________。
②装置的连接顺序为A→B→______________________。
③实验结束后,为检测ZnCl2·xH2O晶体是否完全脱水,*同学设计实验方案如下,正确的实验顺序为___________(填序号)。
a.加入足量***化的**银溶液,充分反应 b.称得固体为n克
c.干燥 d.称取蒸干后的固体m克溶于水
e.过滤 f.洗涤
(4)乙同学认为SOCl2还可用作由FeCl3·6H2O制取无水FeCl2的脱水剂,但*同学认为该实验可能发生副反应使最后的产品不纯。
①可能发生的副反应的离子方程式为_________________________________。
②两同学设计了如下实验方案判断副反应的可能*:
i.取少量FeCl3·6H2O于试管中,加入足量SOCl2,振荡使两种物质充分反应;
ii.往上述试管中加水溶解,取溶解后的溶液少许于两支试管,进行实验验*,完成表格内容。
(供选试剂:AgNO3溶液、稀盐*、稀HNO3、**KMnO4溶液、BaCl2溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、溴水)
方案 | *作 | 现象 | 结论 |
方案一 | 往一支试管中滴加___________ | 若有白*沉淀生成 | 则发生了上述副反应 |
方案二 | 往另一支试管中滴加___________ | ___________ | 则没有发生上述副反应 |
【回答】
锂是活泼金属,易与反应;SOCl2也可与水反应 SOCl2+ H2O=SO2↑+ 2HCl↑ 2︰3︰1 SOCl2作脱水剂,与水反应生成HCl可以抑制*化锌的水解 D→E→F→C daefcb = BaCl2溶液 K3[Fe(CN)6]溶液 若无蓝*沉淀出现
【分析】
(1) 锂易与H2O、O2反应,SOCl2也可与水反应;
(2)SOCl2与水反应生成SO2和HCl;
(3)①实验中SOCl2与ZnCl2·xH2O中的结晶水作用,生成无水ZnCl2及SO2和HCl气体;
②A中SOCl2吸收结晶水得到SO2与HCl,用*水冷却收集SOCl2,浓硫*吸收水蒸气,防止溶液中水蒸气加入B中,用品红溶液检验二氧化硫,用*氧化*溶液吸收尾气中二氧化硫与HCl,防止污染环境,E装置防止倒吸;
③检测ZnCl2•xH2O晶体是否完全脱水,具体*作步骤为称取蒸干后的固体ag溶于水,加入足量稀**和**银溶液,过滤,洗涤,干燥,称得固体为bg;
(4)①SOCl2中+4价硫元素,FeCl3中铁元素具有氧化*,脱水过程中Fe3+会被还原为Fe2+,而SOCl2会被氧化为H2SO4;
②若滴加BaCl2溶液,若生成白*沉淀则*脱水过程发生了氧化还原反应生成硫*根;若滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若没有生成蓝*沉淀则*脱水过程铁离子没有发生还原反应生成亚铁离子。
【详解】
(1)锂*质活泼,易与H2O、O2反应,SOCl2也可与水反应,组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,故*为锂是活泼金属,易与H2O、O2反应,SOCl2也可与水反应;
(2)SOCl2与水反应生成SO2和HCl,反应的方程式为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑;由硫黄(S)、液*和三氧化硫为原料在一定条件合成二*亚砜的原子利用率达100%可知,该反应为化合反应,反应的化学方程式为2S+3Cl2+SO3=3SOCl2,则三者的物质的量之比为2︰3︰1,故*为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑;2︰3︰1;
(3)①实验中SOCl2与ZnCl2·xH2O中的结晶水作用,生成无水ZnCl2及SO2和HCl气体,SOCl2吸水,生成的HCl抑制ZnCl2水解,故*为SOCl2作脱水剂,与水反应生成HCl可以抑制*化锌的水解;
②A中SOCl2吸收结晶水得到SO2与HCl,用*水冷却收集SOCl2,浓硫*吸收水蒸气,防止溶液中水蒸气加入B中,用品红溶液检验二氧化硫,用*氧化*溶液吸收尾气中二氧化硫与HCl,防止污染环境,E装置防止倒吸,装置的连接顺序为A→B→D→E→F→C,故*为D→E→F→C;
③检测ZnCl2•xH2O晶体是否完全脱水,可以测定一定质量的样品与足量的**银反应生成*化银沉淀的质量,从而确定是否为纯净的*化锌,具体*作步骤为:称取蒸干后的固体ag溶于水,加入足量稀**和**银溶液,过滤,洗涤,干燥,称得固体为bg,故*为daefcb;
(4)①SOCl2中+4价硫元素,FeCl3中铁元素具有氧化*,脱水过程中Fe3+会被还原为Fe2+,而SOCl2会被氧化为H2SO4,反应的离子方程式为:SOCl2+2Fe3++3H2O=SO42—+6H++2Fe3++2Cl—,故*为SOCl2+2Fe3++3H2O=SO42—+6H++2Fe3++2Cl—;
②方案一为检验加水溶解的溶液中是否含有硫*根,检验硫*根的试剂是*化钡溶液,若滴加BaCl2溶液,若生成白*沉淀则*脱水过程发生了氧化还原反应,故*为BaCl2溶液;
方案二为检验加水溶解的溶液中是否含有亚铁离子,检验亚铁离子时,因为*离子检验干扰,不能选用**KMnO4溶液,应该选用K3[Fe(CN)6]溶液,若滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若没有生成蓝*沉淀则*脱水过程没有发生氧化还原反应,故*为K3[Fe(CN)6]溶液;若无蓝*沉淀出现。
【点睛】
本题考查化学实验方案的设计与评价,涉及了物质制备实验、实验方案设计、对原理与*作的分析与评价等,较好地考查了实验能力、知识迁移运用能力,正确实验原理的理解,掌握物质的*质是解答关键。
知识点:物质含量的测定
题型:实验,探究题