Question

10．某學(xué)習小組依據(jù)SO₂具有還原性，推測SO₂能被Cl₂氧化生成SO₂Cl₂．查閱資料：SO₂Cl₂在常溫下為無色液體，極易水解，遇潮濕空氣會產(chǎn)生白霧．
Ⅰ．化合物SO₂Cl₂中S元素的化合價是+6價．
Ⅱ．實驗室制備氯氣的離子方程式是MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
Ⅲ．在收集氯氣前，應(yīng)依次通過盛有飽和食鹽水和濃硫酸的洗氣瓶．
Ⅳ．用如圖所示裝置收集滿Cl₂，再通入SO₂，集氣瓶中立即產(chǎn)生無色液體，充分反應(yīng)后，集氣瓶中仍有黃綠色氣體，將液體和剩余氣體分離，進行如下研究．
（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、靜置得到無色溶液．經(jīng)檢驗該溶液中的陰離子（除OH^-外）只有SO₄^2-、Cl^-，證明無色液體是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(chǎn)生白色沉淀，則說明溶液中有Cl^-．
（2）繼續(xù)研究反應(yīng)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(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+Cl₂=SO₂Cl₂并闡述理由因為白色沉淀是BaSO₄，所以反應(yīng)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(yīng)為可逆反應(yīng)．

Answer 1

分析 I．根據(jù)在化合物中，元素化合價的代數(shù)和為零進行解答；
Ⅱ．二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水；
Ⅲ．濃硫酸具有吸水性，可以干燥氯氣；
Ⅳ．（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）①鹽酸酸化的溶液中不含亞硫酸根離子等，和BaCl₂溶液中Ba²⁺反應(yīng)的離子只有SO₄^2-；
②白色沉淀是BaSO₄，說明反應(yīng)后的混合氣體中含有SO₂、Cl₂，同時容器中還有SO₂Cl₂，則該反應(yīng)是可逆反應(yīng)．

解答 解：I．SO₂Cl₂中，氧為-2價，氯為-1價，根據(jù)在化合物中，元素化合價的代數(shù)和為零可知硫元素化合價為+6價，故答案為：+6價；
II．二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)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；
Ⅲ．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；
Ⅳ．（1）①SO₂Cl₂與水反應(yīng)的方程式：SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，故答案為：SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
②要檢驗溶液中的氯離子應(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(chǎn)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(chǎn)生白色沉淀，則說明溶液中有Cl^-；
（2）①鹽酸酸化的溶液中不含亞硫酸根離子等，和BaCl₂溶液中Ba²⁺反應(yīng)的離子只有SO₄^2-，所以生成的白色沉淀是BaSO₄，故答案為：BaSO₄；
②白色沉淀是BaSO₄，說明反應(yīng)后的混合氣體中含有SO₂、Cl₂，同時容器中還有SO₂Cl₂，同一容器中含有反應(yīng)物和生成物，所以該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)方程式為SO₂+Cl₂?SO₂Cl₂，
故答案為：SO₂+Cl₂?SO₂Cl₂；因為白色沉淀是BaSO₄，所以反應(yīng)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(yīng)為可逆反應(yīng)．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案的設(shè)計，為高考常見題型和高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰Φ目疾椋�題目難度中等，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意離子檢驗的方法．