Question

19．氯化物在工业生产、日常生活中应用都非常广泛．某学习小组为探究一些实用性很强的氯化物，进行了一系列的资料查询与具体实验．
（1）用于制造电池的原材料二氯亚砜（SOCl₂），是一种液态化合物，沸点为77℃．在盛10mL水的锥形瓶中小心滴加8～10滴SOCl₂可观察到剧烈反应，液面上形成白雾，并逸出刺激性气味的气体，该气体可使沾有品红试液的滤纸褪色．轻轻振荡锥形瓶，待白雾消失后往溶液中滴加AgNO₃溶液，有不溶于稀HNO₃的白色沉淀析出．室温下，小组某同学取2.38g SOCl₂与水发生上述反应，测得放出热量为17.88kJ．根据以上实验，写出SOCl₂与水反应的热化学方程式SOCl₂（l）+H₂O（l）═SO₂（g）+2HCl（g）△H=-894kJ/mol．
（2）低温蒸干AlCl₃溶液得到固体的主要成分是Al（OH）₃；小组某同学想制取无水AlCl₃固体，他提出可以用AlCl₃•6H₂O与SOCl₂混合后共热来制取无水AlCl₃固体，你认为可行吗？请说明原因AlCl₃溶液易发生水解，AlCl₃•6H₂O与SOCl₂混合后共热，SOCl₂与AlCl₃•6H₂O中的结晶水作用，生成无水AlCl₃及SO₂和HCl气体．
（3）TiO₂是一种非常好的催化剂．某同学通过查阅资料显示：TiCl₄水解程度很大，可以用于TiO₂的制备，制备时加入大量的水，同时加热，促进水解趋于完全，所得TiO₂•xH₂O经焙烧得TiO₂．请写出TiCl₄水解的化学方程式TiCl₄+（2+x）H₂O?TiO₂•xH₂O↓+4HCl．
（4）某同学利用NaCl溶液设计实验验证Fe在原电池反应中的生成物，使用Cu电极、Fe电极、经过酸化的3%NaCl溶液，组成原电池装置，实验结束后，该同学往Fe电极区滴入2滴黄色铁氰化钾溶液，现象是：生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀．

Answer 1

分析 （1）液面上有大量白雾，等白雾消失后，往溶液中滴加AgNO₃溶液，有不溶于稀HNO₃的凝乳状白色沉淀产生，说明白雾为盐酸的小液滴，即会产生HCl，同时有带刺激性气味的气体逸出，该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色说明是SO₂，2.38g SOCl₂与水发生上述反应，物质的量=$\frac{2.38g}{119g/mol}$=0.02mol，测得放出热量为17.88kJ，1molSOCl₂与水发生上述反应放热894KJ，结合热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和对应反应的焓变写出热化学方程式；
（2）低温蒸干AlCl₃溶液，氯化铝水解生成氢氧化铝和盐酸，蒸发过程中HCl挥发，促进水解正向进行得到固体的主要成分是水解产物氢氧化铝，用SOCl₂与AlCl₃•6H₂O混合共热，可得无水AlCl₃，是因SOCl₂与水反应既减少可水的量，生成的HCl又抑制了AlCl₃的水解；
（3）TiCl₄在加热的条件下遇水水解可得TiO₂•xH₂O，同时生成HCl气体，根据水解原理和原子守恒书写；
（4）金属铁是负极，发生电极反应：Fe-2e^-=Fe²⁺，滴入2滴黄色K₃[Fe（CN）₆]（铁氰化钾）溶液时，发生反应：3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓，产生蓝色沉淀；

解答 解：（1）SOCl₂是一种液态化合物，与水发生剧烈的非氧化还原反应，生成两种有刺激性气味的气体，该两种气体应该为氯化氢和二氧化硫，反应的方程式为SOCl₂+H₂O=2HCl↑+SO₂↑，2.38g SOCl₂与水发生上述反应，物质的量=$\frac{2.38g}{119g/mol}$=0.02mol，测得放出热量为17.88kJ，1molSOCl₂与水发生上述反应放热894KJ，反应的热化学方程式为：SOCl₂（l）+H₂O（l）═SO₂（g）+2HCl（g）△H=-894 kJ/mol，
故答案为：SOCl₂（l）+H₂O（l）═SO₂（g）+2HCl（g）△H=-894 kJ/mol；
（2）低温蒸干AlCl₃溶液，氯化铝水解生成氢氧化铝和盐酸，AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，蒸发过程中HCl挥发，促进水解正向进行得到固体的主要成分是水解产物氢氧化铝，低温蒸干AlCl₃溶液得到固体的主要成分，SOCl₂与水反应生成的氯化氢会对氯化铝水解起到抑制作用；反应的化学方程式为：SOCl₂+H₂O=2HCl↑+SO₂↑，蒸干AlCl₃溶液不能得到无水AlCl₃，使SOCl₂与AlCl₃•6H₂0混合并加热，可得到无水AlCl₃，SOCl₂与水反应生成的氯化氢会对氯化铝水解起到抑制作用，
故答案为：Al（OH）₃，AlCl₃溶液易发生水解，AlCl₃•6H₂O与SOCl₂混合后共热，SOCl₂与AlCl₃•6H₂O中的结晶水作用，生成无水AlCl₃及SO₂和HCl气体；
（3）在加热的条件下，TiCl₄水解得TiO₂•xH₂O和HCl，反应方程式为：TiCl₄+（x+2）H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiO₂•xH₂O↓+4HCl↑，
故答案为：TiCl₄+（x+2）H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$TiO₂•xH₂O↓+4HCl↑；
（4）使用Cu电极、Fe电极、经过酸化的3%NaCl溶液，组成原电池装置，金属铁是负极，发生电极反应：Fe-2e^-=Fe²⁺；滴入2滴黄色K₃[Fe（CN）₆]（铁氰化钾）溶液时，发生反应：3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓，产生蓝色沉淀，
故答案为：生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀；

点评 本题考查了元素化合物的性质、热化学方程式书写、离子检验的反应现象、盐类水解及其影响因素为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目难度中等，能正确判断SOCl₂和水反应的生成物是解本题的关键．