Question

7．磺酰氯（SO₂Cl₂）是一種有機氯化劑，也是鋰電池正極活性物質．已知磺酰氯是一種無色液體，熔點-54.1℃，沸點69.1℃，遇水發生劇烈水解．
（1）某學習小組的同學依據反應：SO₂（g）+Cl₂（g）?SO₂Cl₂（g）△H＜0，設計的制備磺酰氯裝置如圖甲

①A的儀器名稱是洗氣瓶
②有關題圖甲所示的裝置說法正確的是bd（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NaHSO₃溶液
b．D處U形管中盛放的可以是堿石灰
c．B處冷凝管冷卻水應從m接口通入
d．裝置C處吸濾瓶應放在冰水中冷卻，更有利于SO₂Cl₂的收集
③B處冷凝管通冷水的目的是冷凝SO₂Cl₂，請用化學平衡移動原理分析其原因降低溫度平衡右移，有利于與SO₂Cl₂的生成
（2）磺酰氯可與白磷發生反應為：P₄+10　SO₂Cl₂=4PCl₅+10SO₂↑，若生成1molSO₂，則轉移電子的物質的量為2mol．
（3）磺酰氯遇水發生劇烈水解生成兩種強堿，則其化學方程式為SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl
（4）GET公司開發的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SO₂Cl₂+2e^-=2Cl^-+SO₂↑．

Answer 1

分析 （1）①根據常見儀器的名稱來解答；
②a．根據飽和食鹽水和飽和NaHSO₃溶液起不到干燥的作用判斷；
b．D處U形管中盛放的固體干燥劑判斷；
c．根據B處反應管冷卻水應低處進高處出判斷；
d．根據反應放熱，則裝置C處吸濾瓶應放在冰水中冷卻有利于利平衡正向移動判斷；
③根據溫度降低，平衡正向移動來解答；
（2）由方程式可知P₄+10 SO₂Cl₂=4PCl₅+10SO₂↑可知P₄～10SO₂～20mole^-，由此分析解答；
（3）SO₂Cl₂遇水發生劇烈水解，根據水解原理可知為H-與Cl-結合生成HCl，-SO₂-基團結合2個-OH生成H₂SO₄；
（4）正極是SO₂Cl₂中+6價的硫得電子發生還原反應，據此書寫．

解答 解：（1）①A的儀器名稱是洗氣瓶，故答案為：洗氣瓶；
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a錯誤；
b．D處U形管中盛放的固體干燥劑，可能是固體堿石灰，故b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，故c錯誤；
d．裝置C處吸濾瓶應放在冰水中冷卻，由利于平衡正向移動，更有利于SO₂Cl₂的收集，故d正確；
故選bd；
③溫度降低，平衡正向移動，SO₂（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SO₂Cl₂；降低溫度平衡右移，有利于與SO₂Cl₂的生成；
（2）由方程式可知P₄+10 SO₂Cl₂=4PCl₅+10SO₂↑可知P₄～10SO₂～20mole^-，所以生成1molSO₂，則轉移電子的物質的量為2mol，故答案為：2；
（3）SO₂Cl₂遇水發生劇烈水解，生成HCl和H₂SO₄，反應方程式為：SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl，故答案為：SO₂Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
（4）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↑，故答案為：SO₂Cl₂+2e^-=2Cl^-+SO₂↑．

點評 本題考查了物質制備、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等，難度不大，注意理解制備的原理是解題的關鍵．