Question

17．某學(xué)習(xí)小組依據(jù)SO₂具有還原性，推測(cè)SO₂能被Cl₂氧化生成SO₂Cl₂．
查閱資料：SO₂Cl₂常溫下為無(wú)色液體，極易水解，遇潮濕空氣會(huì)產(chǎn)生白霧．
Ⅰ．化合物SO₂Cl₂中S元素的化合價(jià)是+6價(jià)．
Ⅱ．在收集氯氣前，應(yīng)依次通過(guò)盛有飽和食鹽水和濃硫酸的洗氣瓶．
Ⅲ．用如圖所示裝置收集滿Cl₂，再通入SO₂，集氣瓶中立即產(chǎn)生無(wú)色液體，充分反應(yīng)后，將液體和剩余氣體分離，進(jìn)行如下研究．
（1）研究反應(yīng)的產(chǎn)物．向所得液體中加水，出現(xiàn)白霧，振蕩、靜置得到無(wú)色溶液．經(jīng)檢驗(yàn)該溶液中的陰離子（除OH^-外）只有SO₄^2-、Cl^-，證明無(wú)色液體是SO₂Cl₂．
①寫出SO₂Cl₂與H₂O反應(yīng)的化學(xué)方程式：SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；②檢驗(yàn)該溶液中Cl^-的方法是取少量該溶液于試管中，加入過(guò)量Ba（NO₃）₂溶液，過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加HNO₃酸化，再加入AgNO₃溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明溶液中有Cl^-；
（2）繼續(xù)研究反應(yīng)進(jìn)行的程度．用NaOH溶液吸收分離出的氣體，用稀鹽酸酸化后，再滴加BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀．
①該白色沉淀的成分是BaSO₄．②寫出SO₂與Cl₂反應(yīng)的化學(xué)方程式SO₂+Cl_2⁼SO₂ Cl₂．

Answer 1

分析 本題利用實(shí)驗(yàn)室制備的氯氣及二氧化硫制取SO₂Cl₂，因SO₂Cl₂常溫下為無(wú)色液體，極易水解，遇潮濕空氣會(huì)產(chǎn)生白霧，因此氯氣和二氧化硫都需要經(jīng)過(guò)除雜及干燥處理，氯氣通常使用濃硫酸干燥，探究反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)，涉及到反應(yīng)原理水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)，主要是檢驗(yàn)SO₄^2-和Cl^-，其中Cl^-的檢驗(yàn)一定要利用硝酸鋇除去溶液里的SO₄^2-，排除干擾，據(jù)此分析解題；
I．根據(jù)在化合物中，元素化合價(jià)的代數(shù)和為零進(jìn)行解答；
Ⅱ．濃硫酸具有吸水性，可以干燥氯氣；
Ⅲ．（1）①SO₂Cl₂與H₂O反應(yīng)生成硫酸和氯化氫；
②氯離子與銀離子反應(yīng)生成不溶液硝酸的氯化銀沉淀，注意應(yīng)先加入硝酸鋇溶液，先排除硫酸根離子的干擾；
（2）SO₂和Cl₂生成SO₂Cl₂的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，SO₂Cl₂分解得到的氯氣和二氧化硫在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氯化氫，硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，SO₂和Cl₂生成SO₂Cl₂的反應(yīng)為可逆反應(yīng)．

解答 解：I．SO₂Cl₂中，氧為-2價(jià)，氯為-1價(jià)，根據(jù)在化合物中，元素化合價(jià)的代數(shù)和為零可知硫元素化合價(jià)為+6價(jià)；
故答案為：+6價(jià)；
II．要收集干燥的氯氣應(yīng)除去氯氣中的水蒸氣，選用濃硫酸可以干燥氯氣；
故答案為：濃硫酸；
Ⅲ．（1）SO₂Cl₂與水反應(yīng)的方程式：①SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
故答案為：SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
②要檢驗(yàn)溶液中的氯離子應(yīng)排除硫酸根離子的干擾，所以：取少量該溶液于試管中，加入過(guò)量Ba（NO₃）₂溶液，過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加HNO₃酸化，再加入AgNO₃溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明溶液中有Cl^-；
故答案為：取少量該溶液于試管中，加入過(guò)量Ba（NO₃）₂溶液，過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加HNO₃酸化，再加入AgNO₃溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明溶液中有Cl^-；
（2）SO₂和Cl₂生成SO₂Cl₂的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，SO₂Cl₂分解得到的氯氣和二氧化硫在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氯化氫，硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，SO₂和Cl₂生成SO₂Cl₂的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，化學(xué)方程式為：SO₂+Cl_2⁼SO₂ Cl₂；
故答案為：①BaSO₄；②SO₂+Cl_2⁼SO₂ Cl₂．

點(diǎn)評(píng) 本題為實(shí)驗(yàn)題，考查了二氧化硫的性質(zhì)，題目難度中等，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意離子檢驗(yàn)的方法．