Question

為探究Cl₂和SO₂同時通入H₂O中發生的反應，某化學興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置．

（1）化學興趣小組的同學采用Na₂SO₃粉末與70%的硫酸反應制取SO₂氣體，采用MnO₂和濃鹽酸反應制取Cl₂．已知SO₂的溶解度比Cl₂大40倍，在此實驗中，E儀器的作用是______；發生裝置B應選擇以下三種裝置中的______（填序號）

（2）資料顯示等物質的量的Cl₂和SO₂同時通入H₂O中恰好反應生成兩種酸，請寫出反應的離子方程式______．
（3）為了不影響產物的檢驗，小組成員認為上述整套裝置有一處不合理，應在______裝置之間（填代號）連接一裝置，請在裝置圖右邊的方框中畫出簡易裝置圖，并注明裝置中盛有的試劑．
（4）已知干燥的SO₂和Cl₂在活性炭催化劑存在下反應生成液態的SO₂Cl₂，反應的方程式為：SO₂（g）+Cl₂（g）?SO₂Cl₂（l）△H=-97.3KJ/mol；SO₂Cl₂溶于水得到的產物與上述實驗結果相同．
①為了提高上述反應中Cl₂的平衡轉化率，下列說法合理的是______（填序號）
A、縮小容器體積    B、使用催化劑    C、增加SO₂濃度      D、升高溫度
②已知20℃時，AgCl的溶解度為1.5×10^-4g，Ag₂SO₄的溶解度為0.796g，則SO₂Cl₂溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO₃稀溶液時，最先產生的沉淀是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）氣體容易與水反應，且溶解度較大會發生倒吸；根據反應原理來選擇反應裝置；
（2）氯氣具有氧化性，二氧化硫既有氧化性又有還原性；
（3）濃鹽酸易揮發，應注意除去氯氣中混有的HCl氣體；
（4）①根據影響化學平衡移動的因素來回答；
②根據溶度積和溶解度之間的關系來回答判斷．
解答：解：（1）SO₂易與水反應，且溶解度較大會發生倒吸，則E可以防倒吸，裝置B為制取氯氣的裝置，由固液反應且加熱的原理可知應選擇①，故答案為：防止倒吸；①；
（2）氯氣具有氧化性，二氧化硫既有氧化性又有還原性，二者在水溶液中后發生反應生成鹽酸和硫酸，
即SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，故答案為：SO₂+Cl₂+2H₂O=-4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
（3）實驗室用濃鹽酸和二氧化錳來制氯氣時，因濃鹽酸易揮發，則在氯氣中混有的HCl氣體，所以應在B、C之間利用飽和食鹽水來除去氯氣中的HCl，
故答案為：BC；；
（4）①根據反應：SO₂（g）+Cl₂（g） SO₂Cl₂（l）△H=-97.3KJ/mol，要提高氯氣的轉化率，可以讓化學平衡正向進行，
A、縮小容器體積，相當于加壓，化學平衡正向進行，故A正確；
B、使用催化劑，化學平衡不移動，故B錯誤；
C、增加SO₂濃度，化學平衡正向進行，故C正確；
D、升高溫度，化學平衡向著吸熱的逆反應方向進行，故D錯誤．
②根據氯化銀和硫酸銀的溶解度數據可以知道氯化銀的溶解度小于硫酸銀，所以將氯離子沉淀需要的銀離子的濃度小于將硫酸根離子沉淀的銀離子濃度，即先出現氯化銀沉淀．
故答案為：AgCl．
點評：本題考查二氧化硫、氯氣的性質，明確物質的性質及發生的化學反應是解答本題的關鍵，難度不大．