【题目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯磺化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的部分性质如表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其它性质 |
SO2Cl2 | -54.1 | 69.1 | ①易水解,产生大量白雾 ②易分解:SO2Cl2 |
H2SO4 | 10.4 | 338 | 吸水性且不易分解 |
实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯,装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答有关问题:
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(1)仪器A冷却水的进口为___(填“a”或“b”)。
(2)仪器B中盛放的药品是___。此仪器作用为:___。
(3)实验时,装置丁中发生反应的离子方程式为___。
(4)装置丙的作用为___,若缺少装置乙,则硫酰氯会水解,该反应的化学方程式为___。
(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得,该反应的化学方程式为:2ClSO3H═H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的产品中会混有硫酸。
①从分解产物中分离出硫酰氯的方法是___。
②请设计实验方案检验产品中有硫酸(可选试剂:稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、石蕊溶液):___。
【答案】a 碱石灰 吸收未反应的Cl2和SO2,防止水蒸气进入甲装置中 ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O 除去Cl2中的HCl SO2Cl2+2H2O=H2SO4+ 2HCl 蒸馏 取产物在干燥条件下加热至完全反应(或挥发或分解等),冷却后加水稀释;取少量溶液滴加紫色石蕊试液变红;再取少量溶液,加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有H2SO4。或取反应后的产物直接加BaCl2溶液,有白色沉淀,再滴加紫色石蕊试液变红,说明含有H2SO4
【解析】
本实验的目的是用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯;其中根据题中的装置图可知,仅需要制备Cl2即可,则丁为制备Cl2的发生装置,丙中装有饱和食盐水(除去HCl气体),乙中装有浓硫酸(吸收水蒸气)。甲为制备硫酰氯的反应装置。
(1)根据采用逆流的冷凝效果好,所以冷凝管中的冷却水进口为a;
(2)甲装置:SO2(g)+Cl2(g)
SO2Cl2,二氧化硫、氯气为有毒的酸性气体,产物硫酰氯会水解,所以仪器B中盛放的药品是碱性物质碱石灰,可防止空气中的水蒸气进入装置,同时吸收挥发出去的二氧化硫和氯气;
(3)浓盐酸和氯酸钾发生反应生成KCl、氯气和水,反应为:6HCl(浓)+KClO3=KCl+3Cl2↑+3H2O,离子方程式为:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;
(4)盐酸易挥发,制取的氯气中含有氯化氢,氯气难溶于饱和食盐水;HCl易溶于水,而氯气难溶于饱和食盐水,可用饱和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl,所以丙装置作用为诶:除去Cl2中的HCl,SO2Cl2遇水生成硫酸和氯化氢,则其水解方程式为:SO2Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl;
(5)①二者为互溶液体,沸点相差较大,采取蒸馏法进行分离;
②氯磺酸(ClSO3H)分解:2ClSO3H
H2SO4+SO2Cl2,取产物在干燥条件下加热至完全反应(或挥发或分解等),冷却后加水稀释;取少量溶液滴加紫色石蕊试液变红,证明溶液呈酸性,再取少量溶液,加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有H2SO4,或取反应后的产物直接加BaCl2溶液,有白色沉淀,证明含有硫酸根离子,再滴加紫色石蕊试液变红,说明含有H2SO4。
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【题目】在恒容密闭容器中,可逆反应C(s)+CO2(g)
2CO(g),达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n molCO2的同时生成n molC ②单位时间内生成n molCO2 的同时生成2n mol CO ③CO2 、CO的物质的量浓度之比为1: 2的状态 ④混合气体的密度不再改变的状态 ⑤混合气体的压强不再改变的状态 ⑥C的质量不再改变的状态
A. ①④⑤⑥ B. ②④⑤⑥ C. ②③⑤⑥ D. ①②③④
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【题目】将一定质量的镁铜合金加入到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L-1 NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,则下列有关叙述中正确的是( )
A. 加入合金的质量不可能为6.4 g
B. 参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol
C. 沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150 mL
D. 溶解合金时收集到NO气体的体积在标准状况下为2.24 L
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【题目】室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断错误的是( )
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A. 三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD
B. 滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C. pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D. 当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
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【题目】下图是自来水表的常见安装方式。下列有关说法不正确的是( )
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A. 发生腐蚀过程中,电子从接头流向水表
B. 腐蚀时,铁接头发生的是还原反应
C. 腐蚀时铜质水表发生的电极反应为:2H2O+O2+4e—=4OH—
D. 腐蚀过程还涉及到反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
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【题目】某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。
实验I:向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。
资料:IO3-在酸性溶液氧化I-,反应为IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O
(1)溶液变蓝,说明Na2SO3具有_________性。
(2)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:
i.t秒前未生成I2,是由于反应的活化能______(填“大”或“小”),反应速率慢导致的。
ii.t秒前生成了I2,但由于存在Na2SO3,_____(用离子方程式表示),I2被消耗。
(3)下述实验证实了假设ii合理。
实验II:向实验I的蓝色溶液中加入_______,蓝色迅速消失,后再次变蓝。
(4)进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程,装置如下。
实验III:K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如下表:
表盘 | |
| ||
时间/min | 0~t1 | t2~t3 | t4 | |
偏转 位置 | 右偏至Y | 指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次…… | 指针 归零 | |
① K闭合后,取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,现象是______。
② 0~t1时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。判断IO3- 在a极放电的产物是_______。
③ 结合反应解释t2~t3时指针回到“0”处的原因:________。
(5)综合实验I、II、III,下列说法正确的是_______。
A.对比实验I、II,t秒后溶液变蓝,I中SO32-被完全氧化
B.对比实验I、III,t秒前IO3- 未发生反应
C.实验III中指针返回X处的原因,可能是I2氧化SO32-
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【题目】X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素.Y和R同主族,可组成共价化合物
,Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同.
时
和W形成化合物的水溶液pH为
下列说法正确的是
A.Y和其它四种元素均可形成至少两种化合物
两种元素组成![]()
B.原子半径由大到小排列的顺序是:![]()
C.在Z、Y形成的两种离子化合物中阴阳离子的个数比均为2:1
D.Y、Z、W三种元素组成化合物的水溶液一定显碱性
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【题目】在25mL 0.1mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.2mol·L-1CH3COOH溶液,溶液pH变化曲线如图所示,下列有关离子浓度的比较正确的是
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A.在A、B间任一点(不含A、B点),溶液中可能有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.在B点,a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)
C.在C点,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.在D点,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
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【题目】海水淡化是解决沿海城市饮用水问题的关键技术。下图是电渗析法淡化海水装置的工作原理示意图(电解槽内部的“┆”和“│”表示不同类型的离子交换膜)。工作过程中b电极上持续产生Cl2。下列关于该装置的说法错误的是
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A. 工作过程中b极电势高于a极
B. “┆”表示阴离子交换膜,“│”表示阳离子交换膜
C. 海水预处理主要是除去Ca2+、Mg2+等
D. A口流出的是“浓水”,B口流出的是淡水
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