Question

为探究Cl₂和SO₂同时通入H₂O中发生的反应，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置．

（1）化学兴趣小组的同学采用Na₂SO₃粉末与70%的硫酸反应制取SO₂气体，采用MnO₂和浓盐酸反应制取Cl₂．已知SO₂的溶解度比Cl₂大40倍，在此实验中，E仪器的作用是______；发生装置B应选择以下三种装置中的______（填序号）

（2）资料显示等物质的量的Cl₂和SO₂同时通入H₂O中恰好反应生成两种酸，请写出反应的离子方程式______．
（3）为了不影响产物的检验，小组成员认为上述整套装置有一处不合理，应在______装置之间（填代号）连接一装置，请在装置图右边的方框中画出简易装置图，并注明装置中盛有的试剂．
（4）已知干燥的SO₂和Cl₂在活性炭催化剂存在下反应生成液态的SO₂Cl₂，反应的方程式为：SO₂（g）+Cl₂（g）?SO₂Cl₂（l）△H=-97.3KJ/mol；SO₂Cl₂溶于水得到的产物与上述实验结果相同．
①为了提高上述反应中Cl₂的平衡转化率，下列说法合理的是______（填序号）
A、缩小容器体积　　B、使用催化剂　　C、增加SO₂浓度　　　D、升高温度
②已知20℃时，AgCl的溶解度为1.5×10^-4g，Ag₂SO₄的溶解度为0.796g，则SO₂Cl₂溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO₃稀溶液时，最先产生的沉淀是______．

Answer 1

解：（1）SO₂易与水反应，且溶解度较大会发生倒吸，则E可以防倒吸，装置B为制取氯气的装置，由固液反应且加热的原理可知应选择①，故答案为：防止倒吸；①；
（2）氯气具有氧化性，二氧化硫既有氧化性又有还原性，二者在水溶液中后发生反应生成盐酸和硫酸，
即SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，故答案为：SO₂+Cl₂+2H₂O=-4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
（3）实验室用浓盐酸和二氧化锰来制氯气时，因浓盐酸易挥发，则在氯气中混有的HCl气体，所以应在B、C之间利用饱和食盐水来除去氯气中的HCl，
故答案为：BC；；
（4）①根据反应：SO₂（g）+Cl₂（g） SO₂Cl₂（l）△H=-97.3KJ/mol，要提高氯气的转化率，可以让化学平衡正向进行，
A、缩小容器体积，相当于加压，化学平衡正向进行，故A正确；
B、使用催化剂，化学平衡不移动，故B错误；
C、增加SO₂浓度，化学平衡正向进行，故C正确；
D、升高温度，化学平衡向着吸热的逆反应方向进行，故D错误．
②根据氯化银和硫酸银的溶解度数据可以知道氯化银的溶解度小于硫酸银，所以将氯离子沉淀需要的银离子的浓度小于将硫酸根离子沉淀的银离子浓度，即先出现氯化银沉淀．
故答案为：AgCl．
分析：（1）气体容易与水反应，且溶解度较大会发生倒吸；根据反应原理来选择反应装置；
（2）氯气具有氧化性，二氧化硫既有氧化性又有还原性；
（3）浓盐酸易挥发，应注意除去氯气中混有的HCl气体；
（4）①根据影响化学平衡移动的因素来回答；
②根据溶度积和溶解度之间的关系来回答判断．
点评：本题考查二氧化硫、氯气的性质，明确物质的性质及发生的化学反应是解答本题的关键，难度不大．