Question

磺酰氯（SO₂Cl₂）是一種有機氯化劑，也是鋰電池正極活性物質(zhì)．已知磺酰氯是一種無色液體，熔點-54.1℃，沸點69.1℃，遇水發(fā)生劇烈水解．

（1）磺酰氯可與白磷發(fā)生反應為：P₄+10 SO₂Cl₂=4PCl₅+10SO₂↑，若生成1molSO₂，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

mol．
（2）某學習小組的同學依據(jù)反應：SO₂（g）+Cl₂（g）?SO₂Cl₂（g）△H＜0，設計的制備磺酰氯裝置如圖甲．
①若用濃鹽酸與二氧化錳為原料制取Cl₂，其反應的化學方程式為

 

．
②有關題圖甲所示的裝置說法正確的是

 

（不定項選擇）．
a．A、E處洗氣瓶中盛放的可能分別是飽和食鹽水和飽和Na₂SO₃溶液
b．D處U形管中盛放的可以是堿石灰
c．B處反應管冷卻水應從m接口通入
d．裝置C處吸濾瓶若放在冰水中冷卻，更有利于SO₂Cl₂的收集
③從化學平衡移動角度分析，反應管通水冷卻的目的為

 

．
（3）GET公司開發(fā)的Li-SO₂Cl₂軍用電池，其示意圖如圖乙所示，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

考點：氧化還原反應,化學電源新型電池,化學平衡的影響因素,氯氣的實驗室制法

專題：氧化還原反應專題,化學平衡專題,電化學專題

分析：（1）由方程式可知P₄+10 SO₂Cl₂=4PCl₅+10SO₂↑，P₄～～10SO₂～～20mole^-，由此分析解答；
（2）①若用濃鹽酸與二氧化錳為原料制取Cl₂的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
②a．A、E處洗氣瓶，干燥吸水；
b．D處U形管中的試劑要防止空氣中的水蒸氣進入C中；
c．B處反應管冷卻水應低處進高處出；
d．裝置C處吸濾瓶應放在冰水中冷卻，使SO₂Cl₂液化；
③SO₂（g）+Cl₂（g）?SO₂Cl₂（g）△H＜0，正反應是放熱反應，所以水冷卻利于SO₂Cl₂的合成；
（3）正極是SO₂Cl₂中+6價的硫得電子發(fā)生還原反應．

解答： 解：（1）由方程式可知P₄+10 SO₂Cl₂=4PCl₅+10SO₂↑，P₄～～10SO₂～～20mole^-，所以生成1molSO₂，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol，
故答案為：2；
（2）①若用濃鹽酸與二氧化錳為原料制取Cl₂的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
②a．A、E處洗氣瓶，干燥吸水，二氧化硫和氯氣都可以用濃硫酸干燥，而飽和食鹽水和飽和NaHSO₃溶液起不到干燥的作用，故錯誤；
b．D處U形管中的試劑要防止空氣中的水蒸氣進入C中，則D中為堿石灰，作干燥劑，故正確；
c．B處反應管冷卻水應低處進高處出，所以從n接口通入水，故錯誤；
d．裝置C處吸濾瓶應放在冰水中冷卻，使SO₂Cl₂液化，利平衡正向移動，提高產(chǎn)率，故正確；
故答案為：bd；
③SO₂（g）+Cl₂（g）?SO₂Cl₂（g）△H＜0，正反應是放熱反應，所以水冷卻利于SO₂Cl₂的合成，
故答案為：冷凝、降溫均有利于SO₂Cl₂生成；
（3）正極是SO₂Cl₂中+6價的硫得電子發(fā)生還原反應，所以電極反應式為：SO₂Cl₂+2e^-=2Cl^-+SO₂↑，
故答案為：SO₂Cl₂+2e^-=2Cl^-+SO₂↑．

點評：本題考查了氧化還原的相關計算、化學方程式的書寫、平衡移動和電極反應式的書寫，題目難度中等，側(cè)重于基礎知識的綜合應用的考查．