Question

13．某學習小組依據(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．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．
Ⅲ．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．
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，
充分反應后，將液體和剩余氣體分離，進行如下研究．
（1）研究反應的產(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(chǎn)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(chǎn)生白色沉淀．
①該白色沉淀的成分是BaSO₄．
②寫出SO₂與Cl₂反應的化學方程式，并闡述理由SO₂+Cl_2⁼SO₂Cl₂，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 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：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）SO₂Cl₂與水反應的方程式：①SO₂Cl₂+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(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）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：BaSO₄；
②SO₂與Cl₂反應的化學方程式為：SO₂+Cl_2⁼SO₂Cl₂，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，
故答案為：SO₂+Cl_2⁼SO₂Cl₂，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 本題考查性質(zhì)方案的設計，題目難度中等，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意掌握常見離子檢驗的方法及化學方程式的書寫原則，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．