11.某學(xué)習(xí)小組推測(cè)SO2能與強(qiáng)氧化劑Cl2反應(yīng)生成SO2Cl2,為此進(jìn)行探究.
【查閱資料】:SO2Cl2名稱是氯化硫酰,常溫下是無(wú)色液體,極易水解,遇潮濕空氣會(huì)產(chǎn)生白霧.
【討論】
(1)SO2Cl2中S元素的化合價(jià)是+6.
(2)實(shí)驗(yàn)中制取的SO2和Cl2在混合前都必須提純和干燥.
【實(shí)驗(yàn)探究】
(1)實(shí)驗(yàn)中制得了干燥純凈的SO2和Cl2
(2)按如圖收集滿Cl2后,再通入SO2,集氣瓶中立即有無(wú)色液體產(chǎn)生,充分反應(yīng)后,將無(wú)色液體和剩余氣體分離,分別對(duì)無(wú)色液體和剩余氣體進(jìn)行如下探究.
Ⅰ.探究反應(yīng)產(chǎn)物.
向所得無(wú)色液體中加入水,立即產(chǎn)生白霧,振蕩,靜置,得無(wú)色溶液.經(jīng)檢驗(yàn):該無(wú)色溶液中的陰離子(除OH-外)只有SO42-、Cl-.證明無(wú)色液體為SO2Cl2
(1)SO2Cl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl.
(2)驗(yàn)證無(wú)色溶液中含有Cl-的方法是取少量無(wú)色溶液放入試管中,加入Ba(NO32溶液至不再生沉淀為止,靜置.取出上層清液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可知無(wú)色溶液中含有Cl-
Ⅱ.探究反應(yīng)進(jìn)行的程度.
用NaOH溶液吸收分離出的氣體,用稀鹽酸酸化后,再加入BaCl2溶液,立即產(chǎn)生白色沉淀.證明SO2與Cl2的反應(yīng)是可逆反應(yīng).闡述證明SO2與Cl2是可逆反應(yīng)的理由由實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO4而不是BaSO3,說(shuō)明用NaOH溶液吸收剩余氣體時(shí)SO2被Cl2氧化,即剩余氣體中必然存在含有SO2和Cl2,因此SO2與Cl2生成SO2Cl2的反應(yīng)是可逆反應(yīng).
【質(zhì)疑】有同學(xué)提出:選修四教材習(xí)題中介紹SOCl2(亞硫酰氯)常溫下是無(wú)色液體,極易水解,遇潮濕空氣也會(huì)產(chǎn)生白霧.SO2與Cl2 反應(yīng)若還能生成SOCl2則無(wú)法證明生成的是SOCl2.SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是SOCl2+H2O=SO2+2HCl.小組討論后認(rèn)為不會(huì)生成SOCl2,理由是SO2 與SOCl2中硫元素均為+4價(jià),SO2與Cl2反應(yīng)不會(huì)生成SOCl2

分析 【討論】該化合物中O元素化合價(jià)為-2價(jià)、Cl元素化合價(jià)為-1價(jià),根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0確定S元素化合價(jià);
Ⅰ.探究反應(yīng)產(chǎn)物:
(1)SO2Cl2和H2O反應(yīng)產(chǎn)生白霧,經(jīng)檢驗(yàn):該無(wú)色溶液中的陰離子(除OH-外)只有SO42-、Cl-,說(shuō)明生成HCl和硫酸,根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫方程式;
(2)用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)氯離子;
Ⅱ.探究反應(yīng)進(jìn)行的程度.
亞硫酸的酸性小于鹽酸,亞硫酸鹽和鹽酸酸化的氯化鋇不反應(yīng),硫酸根離子和鹽酸酸化的氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀;
【質(zhì)疑】SOCl2遇水產(chǎn)生白霧,說(shuō)明生成HCl,Cl元素化合價(jià)不變,則S元素化合價(jià)不變,所以同時(shí)生成二氧化硫;根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫方程式.

解答 解:【討論】該化合物中O元素化合價(jià)為-2價(jià)、Cl元素化合價(jià)為-1價(jià),根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0知,S元素化合價(jià)=0-(-2)×2-(-1)×2=+6,
故答案為:+6;
Ⅰ.探究反應(yīng)產(chǎn)物:
(1)SO2Cl2和H2O反應(yīng)產(chǎn)生白霧,經(jīng)檢驗(yàn):該無(wú)色溶液中的陰離子(除OH-外)只有SO42-、Cl-,說(shuō)明生成HCl和硫酸,根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫方程式為SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,故答案為:SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(2)用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)氯離子,其檢驗(yàn)方法是:取少量無(wú)色溶液放入試管中,加入Ba(NO32溶液至不再生沉淀為止,靜置.取出上層清液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可知無(wú)色溶液中含有Cl-,
故答案為:取少量無(wú)色溶液放入試管中,加入Ba(NO32溶液至不再生沉淀為止,靜置.取出上層清液,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,可知無(wú)色溶液中含有Cl-
Ⅱ.探究反應(yīng)進(jìn)行的程度.
亞硫酸的酸性小于鹽酸,亞硫酸鹽和鹽酸酸化的氯化鋇不反應(yīng),硫酸根離子和鹽酸酸化的氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀,用NaOH吸收的氣體溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明剩余氣體時(shí)SO2被Cl2氧化,即剩余氣體中必然存在含有SO2和Cl2,因此SO2與Cl2生成SO2Cl2的反應(yīng)是可逆反應(yīng),
故答案為:由實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO4而不是BaSO3,說(shuō)明用NaOH溶液吸收剩余氣體時(shí)SO2被Cl2氧化,即剩余氣體中必然存在含有SO2和Cl2,因此SO2與Cl2生成SO2Cl2的反應(yīng)是可逆反應(yīng);
【質(zhì)疑】SOCl2遇水產(chǎn)生白霧,說(shuō)明生成HCl,Cl元素化合價(jià)不變,則S元素化合價(jià)不變,所以同時(shí)生成二氧化硫,反應(yīng)方程式為SOCl2+H2O=SO2+2HCl;
SO2 與SOCl2中硫元素均為+4價(jià),SO2與Cl2反應(yīng)如果生成SOCl2,Cl元素化合價(jià)降低、S元素化合價(jià)不變,不符合氧化還原反應(yīng)特點(diǎn),所以不會(huì)生成SOCl2,
故答案為:SOCl2+H2O=SO2+2HCl;SO2 與SOCl2中硫元素均為+4價(jià),SO2與Cl2反應(yīng)不會(huì)生成SOCl2

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià),為高頻考點(diǎn),涉及化合價(jià)的判斷、離子檢驗(yàn)、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn),側(cè)重考查學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力、獲取信息利用信息解答問(wèn)題能力,熟悉基本理論、元素化合物性質(zhì)是解本題關(guān)鍵,難點(diǎn)是證明SO2與Cl2是可逆反應(yīng)的理由,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.純堿、燒堿等是重要的化工原料.
(1)利用如圖所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應(yīng):將A與B連接,打開止水夾,將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶,此時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是水沿導(dǎo)管由廣口瓶進(jìn)入燒瓶(或:水倒吸進(jìn)入燒瓶),反應(yīng)的離子方程式是2OH-+CO2=CO32-+H2O(或OH-+CO2=HCO3-).
(2)向100mL2mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2,充分反應(yīng)后將溶液在一定條件下蒸發(fā)結(jié)晶,得到少量的白色固體.試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)該白色固體的成分.
①提出合理假設(shè).
假設(shè)1:該白色固體為NaOH和Na2CO3;
假設(shè)2:該白色固體為只有Na2CO3;
假設(shè)3:該白色固體為只有NaHCO3;
假設(shè)4:該白色固體為Na2CO3 和NaHCO3
②基于假設(shè)4,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明固體的成分是Na2CO3 和NaHCO3.請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論.(步驟可不填滿也可增加)
限選實(shí)驗(yàn)試劑及儀器:1moL•L-1HCl溶液、1mol•L-1 MgCl2溶液、0.5mol•L-1BaCl2溶液、1mol•L-1 Ba(OH)2溶液、甲基橙試液、酚酞試液、試管、膠頭滴管、過(guò)濾裝置.
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:
步驟2:

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

2.資料卡片:溴在水中溶解度不大(稀溴水呈黃色),易溶于CCl4等有機(jī)溶劑.某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組在“探究Cl2、Br2的氧化性”的系列實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,振蕩后溶液呈黃色.
(1)提出問(wèn)題:Fe3+、Br2誰(shuí)的氧化性更強(qiáng)?
(2)猜想:①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性:Fe3+>Br2,故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不是發(fā)生氧化還原反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是含Br2(填化學(xué)式)所致.
②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性:Br2>Fe3+,故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)生氧化還原反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是含F(xiàn)e3+(填離子符號(hào))所致.
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證:丙同學(xué)為驗(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn),利用下列提供的試劑,設(shè)計(jì)出一種方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并通過(guò)觀察現(xiàn)象,得出乙同學(xué)的觀點(diǎn)正確.供選用的試劑:酚酞、CCl4、無(wú)水酒精、KSCN溶液、蒸餾水等.請(qǐng)你寫出丙同學(xué)選用的試劑是KSCN溶液,實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是溶液顯紅色.
(4)結(jié)論:氧化性:Br2>Fe3+在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黃色所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
(5)實(shí)驗(yàn)后的思考:根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)推測(cè),若在溴化亞鐵溶液中通入氯氣,首先被氧化的離子是Fe2+(填離子符號(hào)).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.在一定溫度下,反應(yīng):2A(g)+2B(g)?C(g)+D(g)在恒容容器中進(jìn)行,不能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是( 。
A.A的物質(zhì)的量濃度不再改變
B.混合氣的密度不再隨時(shí)間而變化
C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化
D.平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.相同濃度的下列溶液中,酸性最強(qiáng)的是( 。
A.NaHSO4B.NaHSO3C.NaHCO3D.CH3COOH

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.X、Y是相鄰周期、相鄰主族的短周期元素,且原子序數(shù)X>Y.
完成下列填空:
I.若X為金屬元素,Y為非金屬元素,Y2H4是一種重要有機(jī)化工原料.
(1)元素Y 的核外電子排布式為1s22s22p2,Y2H4晶體的類型為分子晶體,存在非極性共價(jià)鍵、極性共價(jià)鍵鍵(填金屬鍵、離子鍵、極性共價(jià)鍵、或非極性共價(jià)鍵),寫出Y2H4的一種用途:生產(chǎn)塑料.
(2)X單質(zhì)與Fe2O3反應(yīng)時(shí),每消耗13.5g X放熱213kJ,得到的金屬呈固態(tài),該反應(yīng)的熱反應(yīng)方程式為2Al(s)+Fe2O3(s)═2Fe(s)+Al2O3(s)△H=-852kJ•mol-1
Ⅱ.若X、Y元素的最高價(jià)氧化物的水化物都是強(qiáng)酸.
為防止YO2污染空氣,科學(xué)家尋求合適的化合物G和催化劑,以實(shí)現(xiàn)反應(yīng):YO2+G $\stackrel{催化劑}{→}$ Y2+H2O+n Z(未配平,n可以為0).
(3)上述反應(yīng)式中的G不可能是b(選填編號(hào)).
a.NH3         b.CO              c.CH3CH2OH      d.H2O2
(4)用稀土材料GeO2作催化劑,能提高YO2的轉(zhuǎn)化速率.煅燒Ge(OH)CO3可制備GeO2,配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
4Ge(OH)CO3+1O2→4GeO2+4CO2+2H2O
(5)25℃時(shí),往0.01mol/L的H2X O3的水溶液中通入O2氣體后,溶液中pH值變。ㄌ睢白兇蟆、“變小”或“不變”).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.下列產(chǎn)品或材料屬于復(fù)合材料的是(  )
①玻璃鋼    
②采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制的釣魚竿  
③航天飛機(jī)機(jī)身    
④航天飛機(jī)隔熱陶瓷瓦     
⑤納米高分子復(fù)合材料.
A.①⑤B.①②③④⑤C.②⑤D.①②③

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.將鐵片加到1L 1mol/L三氯化鐵溶液中,當(dāng)亞鐵離子和鐵離子的濃度相等時(shí),鐵片的質(zhì)量減少( 。
A.2.8gB.5.6gC.11.2gD.1.4g

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列關(guān)于物質(zhì)的分離,提純實(shí)驗(yàn)中的一些操作或做法,其中正確的是(  )
A.在組裝蒸餾裝置時(shí),溫度計(jì)的水銀球應(yīng)伸入液面下
B.用96%的工業(yè)酒精制取無(wú)水乙醇,可采用的方法是加生石灰,再蒸餾
C.要除去乙烷中混有的乙烯氣體可將混合氣體通過(guò)盛有酸性高猛酸鉀溶液的洗氣瓶
D.用分液漏斗可以分離溴和CCl4、苯和水、乙酸和乙醇等液體混合物

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