Question

(10分)已知磺酰氯(SO₂Cl₂)是一种有机氯化剂，SO₂(g)＋Cl₂(g)SO₂C1₂(g)  H＜0，SO₂Cl₂是一种无色液体，熔点—54.1 ℃，沸点69.1 ℃，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾。

（1）化合物SO₂Cl₂中S元素的化合价是          。

（2）用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式为               。

（3）用如图所示的装置制备SO₂Cl₂，下列说法正确是        (选填编号)

a．A、E处洗气瓶中盛放的可能分别是饱和食盐水和饱和NaHSO₃溶液

b．B处反应管内五球中玻璃棉上的活性碳作催化剂

c．装置C处吸滤瓶应放在冰水中冷却，更有利于SO₂Cl的收集

（4）B处反应管冷却水应从       (填“m”或“n”)接口通入，

从化学平衡移动角度分析，反应管通水冷却的目的是                 ，D处U形管中盛放的试剂可以是                   。

（5）向C中所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子只有SO₄^2—、Cl^—(OH^—除外)，写出SO₂Cl₂与H₂O反应的化学方程式                                    。

（6）已知室温下，K_sp[AgCl]＝2.0×10^—10，K_sp[Ag₂SO₄]＝1.6×10^—5，在SO₂Cl₂溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO₃稀溶液，使SO₄^2—和Cl^—完全沉淀。当浊液中Ag^＋浓度为0.1 mol/L时，此浊液中Cl^—与SO₄^2—的物质的量浓度之比为                 。

Answer

(10分)

（1）＋6 （2）MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

（3）b c （4）n 有利于平衡正向移动，生成更多的SO2Cl2 CaCl2

（5）SO2Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl （6）1.25×10－6

【解析】

试题分析：（1）根据物质中元素的化合价代数和等于0，化合物SO2Cl2中S元素的化合价是+6。

（2）用浓盐酸与二氧化锰为原料制取Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；

（3）a.潮湿的氯气与SO2会发生反应产生盐酸和硫酸，所以A、E处洗气瓶中盛放的不可能分别是饱和食盐水和饱和NaHSO3 溶液，错误；b.B处反应管内五球中玻璃棉上的活性炭作催化剂，正确；c. SO2Cl2的熔沸点较低，装置C处吸滤瓶应放在冰水中冷却，更有利于SO2Cl的收集，正确；选bc。

（4）为了使冷凝效果增强，在B处反应管冷却水应从n接口通入；因为 SO2(g)+ Cl2(g)SO2Cl2(g) 的反应是放热反应，降低温度，有利于平衡正向移动，生成更多的SO2Cl2；由于SO2、Cl2都是大气污染物，因此在排放之前应该进行尾气处理，二者都可以与碱性物质发生反应，所以在D处U形管中盛放的可能是碱石灰或CaCl2 。

（5）SO2Cl2中加水，生成白雾，说明有HCl生成，经检验该溶液中的阴离子只有SO42—、Cl—，则SO2Cl2与H2O反应的化学方程式为SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl。

（6）当浊液中Ag＋浓度为0.1 mol/L时，根据AgCl的Ksp，c(Cl－)= 2.0×10—10/0.1=2.0×10—9，根据Ag2SO4的Ksp，c(SO42-)= 1.6×10—5/0.01=1.6×10—3，此浊液中Cl—与SO42—的物质的量浓度之比为2.0×10—9: 1.6×10—3= 1.25×10－6.

考点：考查元素化合价的判断，实验室制氯气，实验室制备SO2Cl2的基本操作，沉淀溶解平衡的计算。