Question

5．二氯亚砜（SOCl₂）是一种无色易挥发液体，熔点-105℃，沸点79℃，140℃以上易分解，遇水剧烈反应生成SO₂与HCl，常用作脱水剂．
（1）SOCl₂遇水发生反应的化学方程式SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑．
（2）甲同学用下图装置制取无水ZnCl₂，回收剩余的SOCl₂并验证生成物中含有SO₂（夹持及加热装置略）：

①装置的连接顺序为A→B→D→F→E→C．
②搅拌的作用是增大接触面积，加快脱水速率，适合A的加热方式是水浴加热，冷凝管的进水口是b．（填“a”或“b”）
③一段时间后，F中观察到的现象是品红溶液褪色，C中新增的阴离子可能有SO₃^2-、Cl^-、HSO₃^-．
④实验结束后，为检测ZnCl₂•xH₂O是否完全脱水，称取蒸干后的固体a g溶于水，加入足量稀硝酸和硝酸银溶液，过滤，洗涤，干燥，称得固体为bg，若$\frac{b}{a}$=2.1（保留一位小数），即可证明ZnCl₂•xH₂O已完全脱水．
⑤乙同学认为直接将ZnCl₂•xH₂O置于坩埚中加热即可得到无水ZnCl₂，你认为这种方法是否可行，并说明原因：不可行，因为ZnCl₂加热时水解．
（3）若用SOCl₂作FeCl₃•6H₂O的脱水剂，设计实验证明脱水时发生了氧化还原反应．
实验方案如下：取少量FeCl₃•6H₂O于试管中，加入过量SOCl₂，振荡；方法一：往试管中加水溶解，滴加BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应；
方法二：往试管中加水溶解，滴加KSCN溶液，若没有明显现象，则证明脱水过程发生了氧化还原反应；
方法三：往试管中加水溶解，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若生成蓝色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应．．

Answer 1

分析 （1）SOCl₂遇水剧烈反应生成SO₂与HCl；
（2）①A中SOCl₂吸收结晶水得到SO₂与HCl，用冰水冷却收集SOCl₂，浓硫酸吸收水蒸气，防止溶液中水蒸气加入B中，用品红溶液检验二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收尾气种二氧化硫与HCl，防止污染环境，E装置防止倒吸；
②搅拌可以增大接触面积，加快反应速率；温度过高SOCl₂会分解，应采取水浴加热，受热均匀，便于控制温度；应整个冷凝管充满冷凝水，充分冷却；
③二氧化硫具有漂白性；氢氧化钠溶液吸收二氧化硫、HCl；
④ZnCl₂•xH₂O完全脱水得到ZnCl₂，则ag为ZnCl₂的质量，溶于水后加入足量稀硝酸和硝酸银溶液，过滤，洗涤，干燥，称得固体为bg为AgCl的质量，结合氯离子守恒计算；
⑤ZnCl₂加热时会水解为氢氧化锌与HCl，氢氧化锌受热分解为ZnO；
（3）若发生氧化还原反应，则Fe³⁺会被还原为Fe²⁺，而SOCl₂水解得到SO₂会被氧化为H₂SO₄，可以检验硫酸根、亚铁离子或铁离子判断．

解答 解：（1）SOCl₂遇水剧烈反应生成SO₂与HCl，反应方程式为：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑，
故答案为：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl↑；
（2）①A中SOCl₂吸收结晶水得到SO₂与HCl，用冰水冷却收集SOCl₂，浓硫酸吸收水蒸气，防止溶液中水蒸气加入B中，用品红溶液检验二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收尾气种二氧化硫与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→F→E→C，
故答案为：D，F，E，C；
②搅拌可以增大接触面积，加快脱水速率；温度过高SOCl₂会分解，应采取水浴加热，受热均匀，便于控制温度；应整个冷凝管充满冷凝水，充分冷却，应从b口进水，
故答案为：增大接触面积，加快脱水速率；水浴加热；b；
③二氧化硫具有漂白性，一段时间，可以观察到F中品红溶液褪色，氢氧化钠溶液吸收二氧化硫、HCl，新增的阴离子可能有SO₃^2-、Cl^-、HSO₃^-，
故答案为：品红溶液褪色；SO₃^2-、Cl^-、HSO₃^-；
④ZnCl₂•xH₂O完全脱水得到ZnCl₂，则ag为ZnCl₂的质量，溶于水后加入足量稀硝酸和硝酸银溶液，过滤，洗涤，干燥，称得固体为bg为AgCl的质量，由氯离子守恒：$\frac{ag}{136g/mol}$×2=$\frac{bg}{143.5g/mol}$，整理可得$\frac{b}{a}$=2.1，
故答案为：2.1；
⑤ZnCl₂加热时会水解为氢氧化锌与HCl，氢氧化锌受热分解为ZnO，不能得到ZnCl₂，该方案不可行，
故答案为：不可行，因为ZnCl₂加热时水解；
（3）若发生氧化还原反应，则Fe³⁺会被还原为Fe²⁺，而SOCl₂水解得到SO₂会被氧化为H₂SO₄，实验证明脱水时发生了氧化还原反应方案为：
方法一：往试管中加水溶解，滴加BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应；
方法二：往试管中加水溶解，滴加KSCN溶液，若没有明显现象，则证明脱水过程发生了氧化还原反应；
方法三：往试管中加水溶解，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若生成蓝色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应，
故答案为：方法一：往试管中加水溶解，滴加BaCl₂溶液，若生成白色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应；
方法二：往试管中加水溶解，滴加KSCN溶液，若没有明显现象，则证明脱水过程发生了氧化还原反应；
方法三：往试管中加水溶解，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，若生成蓝色沉淀，则证明脱水过程发生了氧化还原反应．

点评 本题考查物质制备实验、实验方案设计、对原理与操作的分析与评价、化学计算等，关键是对实验原理的理解，较好地考查学生实验能力、计算能力、知识迁移运用能力．