题目内容

4．某学习小组依据SO2具有还原性，推测SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2．查阅资料：SO2Cl2在常温下为无色液体，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾．
Ⅰ．化合物SO2Cl2中S元素的化合价是+6．
Ⅱ．用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式是MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
Ⅲ．在收集氯气前，应依次通过盛有饱和氯化钠溶液和浓硫酸的洗气瓶．
Ⅳ．用如图所示装置收集满Cl2，再通入SO2，集气瓶中立即产生无色液体，充分反应后，将液体和剩余气体分离，进行如下研究．
（1）研究反应的产物．向所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液．经检验该溶液中的阴离子（除OH-外）只有SO42-、Cl-，证明无色液体是SO2Cl2．
①写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl．
②检验该溶液中Cl-的方法是取少量该溶液于试管中，加入过量Ba（NO3）2溶液，过滤，向滤液中滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl-．
（2）继续研究反应进行的程度．用NaOH溶液吸收分离出的气体，用稀盐酸酸化后，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀．
①该白色沉淀的成分是BaSO4．
②写出SO2与Cl2反应的化学方程式SO2+Cl2?SO2Cl2，并阐述理由由于白色沉淀是BaSO4，所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体．因此SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应．

分析 I．根据在化合物中，元素化合价的代数和为零进行解答；
Ⅱ．二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水；
Ⅲ．氯气在饱和的氯化钠中难溶，氯化氢易溶于其中，浓硫酸具有吸水性，可以干燥氯气；
Ⅳ．（1）①SO2Cl2与H2O反应生成硫酸和氯化氢；
②氯离子与银离子反应生成不溶液硝酸的氯化银沉淀，注意应先加入硝酸钡溶液，先排除硫酸根离子的干扰；
（2）SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应，SO2Cl2分解得到的氯气和二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和氯化氢，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀．

解答 解：I．SO2Cl2中，氧为-2价，氯为-1价，设硫元素的化合价为x，根据在化合物中，元素化合价的代数和为零可知：X+（-2）×2+（-1）×2=0，解得：X=+6，所以硫元素化合价为+6价；
故答案为：+6价；
II．二氧化锰和浓盐酸反应，锰从+4价降为+2价，氯从-1价升为0价，反应的方程式为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
Ⅲ．氯化氢易挥发，制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢极易溶于水，氯气在饱和的氯化钠溶液中难溶，所以将制得的氯气通过饱和氯化钠溶液，除去氯化氢气体，要收集干燥的氯气应除去氯气中的水蒸气，选用浓硫酸可以干燥氯气；
故答案为：饱和氯化钠溶液；浓硫酸；
Ⅳ．（1）①SO2Cl2在常温下为无色液体，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾为氯化氢的溶液，所以SO2Cl2与水反应，各元素的化合价不变，生成硫酸和盐酸，反应的方程式为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，
故答案为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；
②要检验溶液中的氯离子应排除硫酸根离子的干扰，所以：取少量该溶液于试管中，加入过量Ba（NO3）2溶液，过滤，向滤液中滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl-；
故答案为：取少量该溶液于试管中，加入过量Ba（NO3）2溶液，过滤，向滤液中滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl-；
（2）①SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应，SO2Cl2分解得到的氯气和二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应：SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4，生成硫酸和氯化氢，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀；
故答案为：BaSO4；
②SO2与Cl2发生化合反应：SO2+Cl2?SO2 Cl2，由于白色沉淀是BaSO4，所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体，因此SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应，
故答案为：SO2+Cl2?SO2Cl2，由于白色沉淀是BaSO4，所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体．因此SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应．

点评 本题依据SO2具有还原性进行反应产物的实验探究，明确二氧化硫的性质、SO2Cl2信息的处理是解题关键，注意离子检验的方法，考查了学生综合应用知识的能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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4．下列实验方案能达到实验目的是
选项实验方案实验目的或结论
A取一个小木条，放入饱和硅酸钠溶液中，充分吸湿、浸透，取出稍沥干后，置于酒精灯外焰处，木条未燃烧证明硅酸钠可作木材防火剂
B向取好未知浓度氢氧化钠溶液的锥形瓶中加入2mL酚酞，然后进行正确滴定，最后一滴盐酸滴入，溶液由红色变为无色且半分钟不恢复准确判断已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液的滴定的终点
C向装有石灰石的简易启普发生器中加入浓醋酸，将产生的气体先通入过量饱和碳酸氢钠溶液，再通入苯酚钠溶液中，苯酚钠溶液产生浑浊酸性：醋酸＞碳酸＞苯酚
D向盛有苯酚的浓溶液的试管里逐滴加入稀溴水，边滴边振荡苯酚的定性检验
（　　）
A．AB．BC．CD．D
5．下列说法正确的是（　　）
A．将造纸废水通过高压水井压到地下或溶洞中，可减少污染
B．煤的气化和液化能提高煤的利用率、减少污染
C．氯碱工业中的“碱”指的是Na2CO3
D．煤的干馏、石油的分馏为物理变化
2．乙二酸二乙酯（D）可由石油气裂解得到的烯烃合成．回答下列问题：

（1）B和A为同系物，B的结构简式为CH2=CHCH3．
（2）反应①的化学方程式为CH2=CH2+H2O$→_{△}^{催化剂}$CH3CH2OH，其反应类型为加成反应．
（3）反应③的反应类型为水解反应或取代反应．
（4）C的结构简式为HOOC-COOH．
（5）反应②的化学方程式为HOOC-COOH+2CH3CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O．
9．下列单元操作中采用了热交换设计的有（　　）
A．电解食盐水制烧碱B．合成氨中的催化合成
C．硫酸生产中的催化氧化D．氨碱法中的氨盐水碳酸化
9．下列溶液中有关物质的浓度关系正确的是（　　）
A．Na2C2O4溶液中，2c（Na+）=c（C2O42-）+c（HC2O4-）+c（H2C2O4）
B．0.1 mol•L-1的醋酸钠溶液20 mL与0.1 mol•L-1盐酸10 mL混合后溶液显酸性，则有c（CH3COO-）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（CH3COOH）
C．等体积等物质的量浓度的NaCl和NaClO溶液，两份溶液中离子总数相比前者大
D．0.1mol?L-1的NaHA溶液，其pH=4：c（HA-）＞c（H+）＞c（H2A）＞c（A2-）
16．K3[Fe（C2O4）3]•3H2O（三草酸含铁酸钾晶体）是制备负载型活性铁催化剂的主要原料．它为翠绿色晶体，溶于水．难溶于乙醇，110℃下失去结晶水，230℃分解，可以铁屑为原料制备，相关反应的化学方程式为：
Fe（s）+H2SO4═FeSO4+H2↑
FeSO4+H2C2O4+2H2O═FeC2O4•2H2O↓+H2SO4
2FeC2O4•2H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O4═2K3[Fe（C2O4）3]+6H2O
制备流程如下：

（1）步骤①加入稀H2SO4要过量，其目的是使铁屑充分利用，同时制得的FeSO4溶液呈酸性，防止Fe2+的水解．
（2）步骤③操作为：在沉淀中加入饱和K2C2O4溶液，并用40℃左右水浴加热，在向其中慢慢滴加足量的30%H2O2溶液，此过程中需保持40℃左右，可能的原因是温度太高双氧水容易分解，温度太低反应速率太慢等．
（3）步骤④煮沸的目的是除去过量的双氧水．
（4）步骤⑤操作包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（5）步骤⑤操作中所用洗涤剂最合适的是C（填选项字母）．
A．草酸钠溶液 B．蒸馏水 C．乙醇 D．KCl溶液
（6）为测定产品的纯度，用酸性KMnO4标准溶液进行滴定，反应如下：
2MnO4-+5C2O4+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O
称取5.00g产品溶于水，配制成100mL溶液，取出20mL于锥形瓶中，用0.1000mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定，滴定终点时，消耗标KMnO4准溶液24.00mL．
①滴定过程中发现，开始滴入一滴KMnO4标准溶液，紫红色褪去很慢，滴入一定量后紫红色很快褪去，其原因是生成的Mn2+起催化作用．
②计算得产品中K3[Fe（C2O4）3]•3H2O（M=491.0g•mol-1）的百分含量为98.20%（假设产品中的杂质不与KMnO4反应）
③下列操作会引起滴定结果偏高的是AD．
A．滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准溶液
B．滴定前尖嘴部分无气泡，滴定后有气泡
C．摇动锥形瓶过程中有液体溅出
D．接近终点时，用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴．
13．室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是（　　）
A．pH=1的NaHSO4溶液：c（Na+）+c（H+）=c（SO42-）+c（OH-）
B．向10mL pH=l2的NaOH溶液中滴加等体积pH=2的CH3COOH：c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（OH-）＞C（H+）
C．0.10 mol•L-1 NaHCO3溶液加水稀释后，n （H+）与n （OH-）的乘积变大
D．0.1mol/LNH4Cl与0.1mol/L氨水等体积混合溶液显碱性：c（NH3•H2O）＞c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）
14．海水是宝贵的自然资源，将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一．
（1）采用“空气吹出法”从浓海水吹出 Br2，并用纯碱吸收，这样做的目的是使Br2富集；碱吸收溴的主要反应是 Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3，吸收 0.15mol Br电子为0.25 mol．
（2）海水提镁的一段
工艺流程如图：

浓海水的主要成分如表：
离子Na+Mg2+Cl-SO${\;}_{4}^{2-}$
浓度/（g•L-1）63.728.8144.646.4
①该工艺过程中，脱硫阶段主要的离子方程式为Ca2++SO42-=CaSO4↓，加入石灰乳时所发生的离子方程式是Mg2++Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+Ca2+
②产品乙的化学式为Mg（OH）2，1L 浓海水最多可得到产品乙的质量是69.9g
③在制备 MgCl2固体时，通入 HCl 气体的目的是抑制氯化镁水解．

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