Question

磺酰氯（SO₂Cl₂）是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用SO₂与Cl₂在活性炭作用下反应制取少量的SO₂Cl₂，装置如下图所示（有些夹持装置省略）。已知SO₂Cl₂的熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，遇水能发生剧烈的水解反应，并产生白雾。

（1）单独检验己装置气密性的方法是：_______。

（2）由仪器B的使用可知SO₂与Cl₂反应的ΔH_______0（填“>”或“<”），仪器C的作用是_______。

（3）试剂X、Y的组合最好是________。

a．18.4 mol/L H₂SO₄＋Cu   b．4 mol/L HNO₃＋Na₂SO₃   c．60% H₂SO₄＋K₂SO₃

（4）反应结束后，将丙中产物分离的实验操作是_______。

（5）分离产物后，向获得的SO₂Cl₂中加入足量NaOH溶液，振荡、静止得到无色溶液w。

①写出该反应的离子方程式：________；

②检验溶液w中存在Cl^-的方法是________。

（6）SO₂Cl₂可以作为锂离子电池的正极活性材质，已知电池反应为：2Li＋SO₂Cl₂＝2LiCl ＋SO₂↑。则电池工作时，正极的电极反应式为_________。

Answer

关闭分液漏斗活塞，将导管末端插入水中，加热烧瓶，导管口有气泡产生，停止加热，导管内形成一段高于液面的稳定水注，则气密性好 ＜ 吸收尾气Cl2、SO2，防止环境污染，同时防止空气中的水蒸气进入引起磺酰氯水解 c 蒸馏 SO2Cl2＋4OH-＝2Cl-＋SO42-＋2H2O 取少量w于试管中，加入足量Ba(NO3)2溶液，静置，向上层清液加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，则w中存在Cl- SO2Cl2＋2e-＝SO2↑＋2Cl-

【解析】(1)检验己装置气密性的方法是：关闭分液漏斗活塞，将导管末端插入水中，加热烧瓶，导管口有气泡产生，停止加热，导管内形成一段高于液面的稳定水注，则气密性好；

(2)根据装置图可知，蛇形冷凝管的作用是冷凝回流而反应又没有加热，故SO2与氯气间的反应为放热反应，由于会有一部分Cl2、SO2通过冷凝管逸出，故C中应使用碱性试剂，又因SO2Cl2遇水易水解，故碱石灰是用于吸收氯气、SO2并防止空气中的水蒸气进入B中；

(3)甲是制备SO2的装置，铜与浓硫酸反应需要加热，硝酸能氧化SO2，所以用c.60% H2SO4+K2SO3来制备SO2，故选c；

(4)分离沸点不同的液体可以用蒸馏的方法，所以丙中混合物分离开的实验操作是蒸馏；

(5)①SO2Cl2中加入足量NaOH溶液，使之水解，所得溶液中含有SO42-和Cl-，发生反应的离子方程式为SO2Cl2＋4OH-＝2Cl-＋SO42-＋2H2O；

②取少量w于试管中，加入足量Ba(NO3)2溶液，静置，向上层清液加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，则w中存在Cl-；

(6)正极是SO2Cl2中+6价的硫得电子发生还原反应，所以电极反应式为：SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑。