Question

2．某學習小組依據SO₂具有還原性，推測SO₂能被Cl₂氧化生成SO₂Cl₂．
查閱資料：SO₂Cl₂常溫下為無色液體，極易水解，遇潮濕空氣會產生白霧．
（1）化合物SO₂Cl₂中S元素的化合價是+6．
（2）用二氧化錳和濃鹽酸制氯氣的化學方程式是MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（3）在收集氯氣前，應依次通過盛有飽和食鹽水和濃硫酸的洗氣瓶．
（4）用如圖所示裝置收集滿Cl₂，再通入SO₂，集氣瓶中立即產生無色液體，充分反應后，將液體和剩余氣體分離，進行如下研究．
（1）研究反應的產物．向所得液體中加水，出現(xiàn)白霧，振蕩、靜置得到無色溶液．經檢驗該溶液中的陰離子（除OH^-外）只有SO${\;}_{4}^{2-}$、Cl^-，證明無色液體是SO₂Cl₂．
①寫出SO₂Cl₂與H₂O反應的化學方程式SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl．②檢驗該溶液中Cl^-的方法是取少量該溶液于試管中，加入過量Ba（NO₃）₂溶液，過濾，向濾液中滴加HNO₃酸化，再加入AgNO₃溶液，若產生白色沉淀，則說明溶液中有Cl^-．
（2）繼續(xù)研究反應進行的程度．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，產生白色沉淀．
①該白色沉淀的成分是BaSO₄．
②寫出SO₂與Cl₂反應的化學方程式，并闡述理由SO₂+Cl_2⁼SO₂ Cl₂；由于白色沉淀是BaSO₄，所以反應后的混合氣體中必然存在SO₂和Cl₂兩種氣體．因此SO₂和Cl₂生成SO₂Cl₂的反應為可逆反應．

Answer 1

分析 （1）根據在化合物中，元素化合價的代數和為零進行解答；
（2）二氧化錳和濃鹽酸反應生成氯氣、二氯化錳和水；
（3）濃硫酸具有吸水性，可以干燥氯氣；
（4）（1）①SO₂Cl₂與H₂O反應生成硫酸和氯化氫；
②氯離子與銀離子反應生成不溶液硝酸的氯化銀沉淀，注意應先加入硝酸鋇溶液，先排除硫酸根離子的干擾；
（2）SO₂和Cl₂生成SO₂Cl₂的反應為可逆反應，SO₂Cl₂分解得到的氯氣和二氧化硫在水溶液中發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和氯化氫，硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀．

解答 解：（1）SO₂Cl₂中，氧為-2價，氯為-1價，根據在化合物中，元素化合價的代數和為零可知硫元素化合價為+6價，
故答案為：+6價；
（2）二氧化錳和濃鹽酸反應生成二氯化錳、氯氣和水，反應的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（3）要收集干燥的氯氣應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；
（4）（1）①由于反應后溶液中陰離子只有硫酸根和氯離子，所以與水反應的產物為硫酸和鹽酸，SO₂Cl₂與水反應的方程式為：SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
故答案為：SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
②要檢驗溶液中的氯離子應排除硫酸根離子的干擾，所以：取少量該溶液于試管中，加入過量Ba（NO₃）₂溶液，過濾，向濾液中滴加HNO₃酸化，再加入AgNO₃溶液，若產生白色沉淀，則說明溶液中有Cl^-，
故答案為：取少量該溶液于試管中，加入過量Ba（NO₃）₂溶液，過濾，向濾液中滴加HNO₃酸化，再加入AgNO₃溶液，若產生白色沉淀，則說明溶液中有Cl^-；
（2）SO₂和Cl₂生成SO₂Cl₂的反應為可逆反應，SO₂Cl₂分解得到的氯氣和二氧化硫在水溶液中發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和氯化氫，硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀，
故答案為：①BaSO₄；②SO₂+Cl_2⁼SO₂ Cl₂；由于白色沉淀是BaSO₄，所以反應后的混合氣體中必然存在SO₂和Cl₂兩種氣體．因此SO₂和Cl₂生成SO₂Cl₂的反應為可逆反應．

點評 本題為實驗題，考查了二氧化硫的性質，題目難度中等，明確物質的性質是解題關鍵，注意離子檢驗的方法．