Question

7．磺酰氯（SO₂Cl₂）是一種有機(jī)氯化劑，也是鋰電池正極活性物質(zhì)．已知磺酰氯是一種無(wú)色液體，熔點(diǎn)-54.1℃，沸點(diǎn)69.1℃，遇水發(fā)生劇烈水解．
（1）某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)依據(jù)反應(yīng)：SO₂（g）+Cl₂（g）?SO₂Cl₂（g）△H＜0，設(shè)計(jì)的制備磺酰氯裝置如圖甲

①A的儀器名稱是洗氣瓶
②有關(guān)題圖甲所示的裝置說(shuō)法正確的是bd（不定項(xiàng)選擇）．
a．A、E處洗氣瓶中盛放的可能分別是飽和食鹽水和飽和NaHSO₃溶液
b．D處U形管中盛放的可以是堿石灰
c．B處冷凝管冷卻水應(yīng)從m接口通入
d．裝置C處吸濾瓶應(yīng)放在冰水中冷卻，更有利于SO₂Cl₂的收集
③B處冷凝管通冷水的目的是冷凝SO₂Cl₂，請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析其原因降低溫度平衡右移，有利于與SO₂Cl₂的生成
（2）磺酰氯可與白磷發(fā)生反應(yīng)為：P₄+10　SO₂Cl₂=4PCl₅+10SO₂↑，若生成1molSO₂，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol．
（3）磺酰氯遇水發(fā)生劇烈水解生成兩種強(qiáng)堿，則其化學(xué)方程式為SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl
（4）GET公司開(kāi)發(fā)的Li-SO₂Cl₂軍用電池，其示意圖如圖乙所示，已知電池反應(yīng)為：2Li+SO₂Cl₂=2LiCl+SO₂↑；則電池工作時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為SO₂Cl₂+2e^-=2Cl^-+SO₂↑．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)常見(jiàn)儀器的名稱來(lái)解答；
②a．根據(jù)飽和食鹽水和飽和NaHSO₃溶液起不到干燥的作用判斷；
b．D處U形管中盛放的固體干燥劑判斷；
c．根據(jù)B處反應(yīng)管冷卻水應(yīng)低處進(jìn)高處出判斷；
d．根據(jù)反應(yīng)放熱，則裝置C處吸濾瓶應(yīng)放在冰水中冷卻有利于利平衡正向移動(dòng)判斷；
③根據(jù)溫度降低，平衡正向移動(dòng)來(lái)解答；
（2）由方程式可知P₄+10 SO₂Cl₂=4PCl₅+10SO₂↑可知P₄～10SO₂～20mole^-，由此分析解答；
（3）SO₂Cl₂遇水發(fā)生劇烈水解，根據(jù)水解原理可知為H-與Cl-結(jié)合生成HCl，-SO₂-基團(tuán)結(jié)合2個(gè)-OH生成H₂SO₄；
（4）正極是SO₂Cl₂中+6價(jià)的硫得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此書(shū)寫．

解答 解：（1）①A的儀器名稱是洗氣瓶，故答案為：洗氣瓶；
②a．A、E處洗氣瓶，干燥吸水，二氧化硫和氯氣都可以用濃硫酸干燥，而飽和食鹽水和飽和NaHSO₃溶液起不到干燥的作用，故a錯(cuò)誤；
b．D處U形管中盛放的固體干燥劑，可能是固體堿石灰，故b正確；
c．B處反應(yīng)管冷卻水應(yīng)低處進(jìn)高處出，所以從n接口通入，故c錯(cuò)誤；
d．裝置C處吸濾瓶應(yīng)放在冰水中冷卻，由利于平衡正向移動(dòng)，更有利于SO₂Cl₂的收集，故d正確；
故選bd；
③溫度降低，平衡正向移動(dòng)，SO₂（g）+Cl₂（g）?SO₂Cl₂（g）△H＜0，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以水冷卻利于SO₂Cl₂的合成；
故答案為：冷凝SO₂Cl₂；降低溫度平衡右移，有利于與SO₂Cl₂的生成；
（2）由方程式可知P₄+10 SO₂Cl₂=4PCl₅+10SO₂↑可知P₄～10SO₂～20mole^-，所以生成1molSO₂，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol，故答案為：2；
（3）SO₂Cl₂遇水發(fā)生劇烈水解，生成HCl和H₂SO₄，反應(yīng)方程式為：SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，故答案為：SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（4）正極是SO₂Cl₂中+6價(jià)的硫得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極反應(yīng)式為：SO₂Cl₂+2e^-=2Cl^-+SO₂↑，故答案為：SO₂Cl₂+2e^-=2Cl^-+SO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備、氧化還原的相關(guān)計(jì)算、化學(xué)方程式的書(shū)寫、平衡移動(dòng)和電極反應(yīng)式的書(shū)寫等，難度不大，注意理解制備的原理是解題的關(guān)鍵．