Question

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

（1）單獨檢驗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）反應結束后，將丙中產物分離的實驗操作是_______。

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

①寫出該反應的離子方程式：________；

②檢驗溶液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，已知電池反應為：2Li＋SO2Cl2＝2LiCl ＋SO2↑。則電池工作時，正極的電極反應式為_________。

Answer 1

【答案】 關閉分液漏斗活塞，將導管末端插入水中，加熱燒瓶，導管口有氣泡產生，停止加熱，導管內形成一段高于液面的穩定水注，則氣密性好 ＜ 吸收尾氣Cl2、SO2，防止環境污染，同時防止空氣中的水蒸氣進入引起磺酰氯水解 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)檢驗己裝置氣密性的方法是：關閉分液漏斗活塞，將導管末端插入水中，加熱燒瓶，導管口有氣泡產生，停止加熱，導管內形成一段高于液面的穩定水注，則氣密性好；

(2)根據裝置圖可知，蛇形冷凝管的作用是冷凝回流而反應又沒有加熱，故SO2與氯氣間的反應為放熱反應，由于會有一部分Cl2、SO2通過冷凝管逸出，故C中應使用堿性試劑，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入B中；

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

(4)分離沸點不同的液體可以用蒸餾的方法，所以丙中混合物分離開的實驗操作是蒸餾；

(5)①SO2Cl2中加入足量NaOH溶液，使之水解，所得溶液中含有SO42-和Cl-，發生反應的離子方程式為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價的硫得電子發生還原反應，所以電極反應式為：SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑。