二氯化砜 (SO 2 Cl 2 ) 是一种重要的有机合成试剂,实验室可利用 SO 2 与 Cl 2 反应制取少量的 SO 2 Cl 2 。装置如图 ( 有些支持装置省略了 ) 所示。已知 SO 2 Cl 2 的熔点为 -54 . 1 ℃,沸点为 69 . 1 ℃;常温下比较稳定,受热易分解,遇水能发生剧烈的水解反应,产物之一为氯化氢气体。
( 1 )仪器 E 的名称是 _______ ,由 B 的使用可知 SO 2 与氯气之间的反应居于 ______ ( 填 “ 放 ” 或 “ 吸 ”) 热反应, B 处反应管冷却水应从 ___________ ( 填 “a” 或 “b”) 接口通入。如果将丙装置放入冰水中,会更有利于二氯化砜的生成,其原因是 __________ 。
( 2 )试剂 X 、 Y 的组合最好是 _________ 。
a . 98% 硫酸和铜 b .稀硝酸和亚硫酸钠固体 c . 60% 硫酸和亚硫酸钾固体
( 3 )戊是贮气装置,则 E 中的试剂是 _________ ;若缺少装置乙和丁,潮湿的氯气和二氧化硫之间发生反应的化学方程式是 ___________________________ .
( 4 )取 1 . 00g 蒸馏后的液体,小心地完全溶于水,向所得的溶液中加入足量氯化钡溶液,测得生成沉淀的质量为 1 . 50g ,则所得馏分中二氯化砜的质量百分含量为 __________ %( 结果保留小数点后 1 位 ) 。
( 5 )二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房,但久置后微显黄色,其原因是 ______ 。
分液漏斗 放 a 该反应是放热反应,降低温度能使平衡正向移动,有利于二氯化砜的生成 c 饱和食盐水 SO 2 + Cl 2 +2H 2 O=H 2 SO 4 +2HCl 86.9 因为 SO 2 Cl 2 自身分解生成 Cl 2 , Cl 2 溶于使液体呈黄色
【详解】
( 1 )根据装置图可知, E 为分液漏斗,因蛇形冷凝管的作用是冷凝回流而反应又没有加热,故 SO 2 与氯气间的反应为放热反应;根据下进上出,的原则, B 处反应管冷却水应从 a 接口通入;由于该反应是放热反应,降低温度能使平衡正向移动,有利于二氯化砜的生成;故答案为分液漏斗;放; a ;该反应是放热反应,降低温度能使平衡正向移动,有利于二氯化砜的生成;
( 2 )甲是制备 SO 2 的装置,铜与浓硫酸反应需要加热,硝酸能氧化 SO 2 ,所以用 c . 60% H 2 SO 4 +K 2 SO 3 来制备 SO 2 ,故选 c ;
( 3 )因氯水不溶于饱和食盐水,故 E 中的试剂是饱和食盐水,氯气在水存在的条件下可将 SO 2 氧化成硫酸,自身被还原为 HCl ,反应的方程式为 SO 2 +Cl 2 +2H 2 O=H 2 SO 4 +2HCl ,故答案为饱和食盐水; SO 2 +Cl 2 +2H 2 O=H 2 SO 4 +2HCl ;
( 4 )设所得馏分中二氯化砜的质量百分含量为 x ,则:
SO 2 Cl 2 ~ H 2 SO 4 ~ BaSO 4
135 233
1.00g×x 1.5g
所以 135 : 233=1.00g×x : 1.5g
解得 x=86.9%
故答案为 86.9 ;
( 5 ) SO 2 Cl 2 久置后分解会生成氯气,可能是溶解氯气所致,故答案为二氯化砜久置后分解生成的氯气,溶解在二氯化砜中,使液体呈黄色。
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硫化亚铁(FeS)是一种常见的还原剂。用FeS处理模拟含铬废水的流程如下:
(1)“还原”过程发生反应的离子方程式为______。
(2)为测定模拟废水中铬元素的去除率,进行如下实验:将滤渣用蒸馏水洗净后,在低温条件下干燥,称得质量为2.210 0 g。将上述2.210 0 g固体在空气中加热,测得固体质量随温度的变化如图所示。
说明:(Ⅰ)780℃以上的残留固体为Fe2O3、Cr2O3的混合物。
(Ⅱ)有关物质的摩尔质量如下表:
物质 | K2CrO4 | Cr(OH)3 | Cr2O3 | FeS | FeOOH | Fe2O3 |
M/(g·mol-1) | 194 | 103 | 152 | 88 | 89 | 160 |
①A→B固体质量增加是由滤渣中_____(填化学式)发生反应引起的。
②根据以上实验数据计算上述模拟废水中铬元素的去除率(写出计算过程)。____________
乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示:试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末;试管C中装有适量蒸馏水;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃~80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表
物质 | 乙醛 | 乙酸 | 甘油 | 乙二醇 | 水 |
沸点 | 20.8℃ | 117.9℃ | 290℃ | 197.2℃ | 100℃ |
请回答下列问题:
(1)试管A内在60~80℃时发生的主要反应的化学方程式为(注明反应条件)________________________;
(2)如图所示在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置,在实验开始时温度计水银球的位置应在________________________________,目的是________________________;当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在________________,目的是________。
(3)烧杯B的作用是________;烧杯B内盛装的液体可以是________(写出一种即可,在题给物质中找)
(4)写出乙酸和碳酸氢钠反应的离子方程式________________________。