Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組依據(jù)反應(yīng)：SO2（g）+Cl2（g）SO2Cl2（g）△H<0，設(shè)計(jì)制備磺酰氯SO2Cl2的裝置如圖：

有關(guān)信息如表所示：

	SO2Cl2	Cl2	SO2
熔點(diǎn)/℃	-54.1	-101	-72.4
沸點(diǎn)/℃	69.1	-34.6	-10
性質(zhì)	遇水發(fā)生劇烈水解	/	/

(1)若用濃鹽酸與二氧化錳為原料制取Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ______。

(2)B儀器的作用是 ______。

(3)為了便于混合物的分離且提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，A裝置的反應(yīng)條件最好選擇 ______。

a.冰水浴 b.常溫 c.加熱至69.1℃

(4)如果通入的Cl2或SO2含有水蒸氣，氯氣和二氧化硫可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ______ ．

(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)先通入干燥的Cl2將A裝置中的空氣趕走，再緩慢通入干燥的SO2，即發(fā)生反應(yīng)．充分反應(yīng)后，繼續(xù)通入Cl2使裝置中的SO2進(jìn)入燒杯中被吸收。分離產(chǎn)物后，向獲得的SO2Cl2中加水，出現(xiàn)白霧，振蕩、靜置得到無色溶液W。

①經(jīng)分析SO2Cl2與H2O反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________。

②無色溶液W中的陰離子除含少量OH-外，還含有其它兩種陰離子，檢驗(yàn)溶液W中這兩種陰離子方法是______。

③反應(yīng)完成后，在W溶液、燒杯中分別滴加過量的BaCl2溶液，均出現(xiàn)白色沉淀，此沉淀不溶于稀鹽酸，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，稱量得到的固體質(zhì)量分別為Xg、Yg，計(jì)算SO2+Cl2SO2Cl2反應(yīng)中，SO2的轉(zhuǎn)化率為_____(用含X、Y的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】（1）MnO2+ 4HCl（濃）MnCl2+ Cl2↑+ 2H2O

（2）冷凝SO2Cl2（3）a

（4）SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl

（5）① SO2Cl2＋2H2OH2SO4＋2HCl

②取少量W溶液于試管中，加入過量Ba(NO3)2溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀產(chǎn)生，說明溶液中含有SO42，過濾，向?yàn)V液中滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說明溶液中有Cl

（6）

【解析】

試題由圖確定B起冷凝的作用，為了便于物質(zhì)的分離，結(jié)合題給各種物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，及平衡角度，溫度越低越有利于SO2Cl2生成，選擇冰水浴更利于分離SO2Cl2，（5）通入的SO2，部分轉(zhuǎn)化為SO2Cl2，部分被堿液吸收，結(jié)合SO2Cl2的性質(zhì)，與水反應(yīng)的方程式表示為SO2Cl2＋2H2OH2SO4＋2HCl，所得W溶液中除了還有OH-,還含有Cl-和SO42-，檢驗(yàn)的方法為：取少量W溶液于試管中，加入過量Ba(NO3)2溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀產(chǎn)生，說明溶液中含有SO42，過濾，向?yàn)V液中滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說明溶液中有Cl。向W溶液和燒杯中溶液滴加過量的BaCl2溶液，均產(chǎn)生BaSO4沉淀，由元素守恒，SO2Cl2的S完全轉(zhuǎn)化為BaSO4：關(guān)系為S ~ BaSO4，燒杯中的SO2先被氯氣氧化為SO42-,再轉(zhuǎn)化為BaSO4，關(guān)系亦為SBaSO4，所以SO2的總量為(X+Y)/233g/mol,轉(zhuǎn)化為SO2Cl2的SO2的量為X/233g/mol,則二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為。