Question

【題目】磺酰氯（SO2Cl2）是一種重要的有機(jī)合成試劑，實(shí)驗(yàn)室可利用SO2與Cl2在活性炭作用下反應(yīng)制取少量的SO2Cl2，裝置如下圖所示（有些夾持裝置省略）。已知SO2Cl2的熔點(diǎn)為－54.1 ℃，沸點(diǎn)為69.1 ℃，遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng)，并產(chǎn)生白霧。

（1）單獨(dú)檢驗(yàn)己裝置氣密性的方法是：_______。

（2）由儀器B的使用可知SO2與Cl2反應(yīng)的ΔH_______0（填“>”或“<”），儀器C的作用是_______。

（3）試劑X、Y的組合最好是________。

a．18.4 mol/L H2SO4＋Cu b．4 mol/L HNO3＋Na2SO3 c．60% H2SO4＋K2SO3

（4）反應(yīng)結(jié)束后，將丙中產(chǎn)物分離的實(shí)驗(yàn)操作是_______。

（5）分離產(chǎn)物后，向獲得的SO2Cl2中加入足量NaOH溶液，振蕩、靜止得到無(wú)色溶液w。

①寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：________；

②檢驗(yàn)溶液w中存在Cl-的方法是________。

（6）SO2Cl2可以作為鋰離子電池的正極活性材質(zhì)，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_________。

Answer 1

【答案】 關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)管末端插入水中，加熱燒瓶，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)形成一段高于液面的穩(wěn)定水注，則氣密性好 ＜ 吸收尾氣Cl2、SO2，防止環(huán)境污染，同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入引起磺酰氯水解 c 蒸餾 SO2Cl2＋4OH-＝2Cl-＋SO42-＋2H2O 取少量w于試管中，加入足量Ba(NO3)2溶液，靜置，向上層清液加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，則w中存在Cl- SO2Cl2＋2e-＝SO2↑＋2Cl-

【解析】(1)檢驗(yàn)己裝置氣密性的方法是：關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)管末端插入水中，加熱燒瓶，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)形成一段高于液面的穩(wěn)定水注，則氣密性好；

(2)根據(jù)裝置圖可知，蛇形冷凝管的作用是冷凝回流而反應(yīng)又沒(méi)有加熱，故SO2與氯氣間的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，由于會(huì)有一部分Cl2、SO2通過(guò)冷凝管逸出，故C中應(yīng)使用堿性試劑，又因SO2Cl2遇水易水解，故堿石灰是用于吸收氯氣、SO2并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B中；

(3)甲是制備SO2的裝置，銅與濃硫酸反應(yīng)需要加熱，硝酸能氧化SO2，所以用c.60%H2SO4+K2SO3來(lái)制備SO2，故選c；

(4)分離沸點(diǎn)不同的液體可以用蒸餾的方法，所以丙中混合物分離開(kāi)的實(shí)驗(yàn)操作是蒸餾；

(5)①SO2Cl2中加入足量NaOH溶液，使之水解，所得溶液中含有SO42-和Cl-，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO2Cl2＋4OH-＝2Cl-＋SO42-＋2H2O；

②取少量w于試管中，加入足量Ba(NO3)2溶液，靜置，向上層清液加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，則w中存在Cl-；

(6)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↑。