19.氯化亞砜(SOCl2)液體是一種重要的有機(jī)合成試劑,還用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、燃料的生產(chǎn)等.回答下列問題:
(1)氯化亞砜遇水會(huì)產(chǎn)生白霧,并產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體.①寫出氯化亞砜與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑.
②與SOCl2中硫元素同價(jià)態(tài)的硫的含氧酸在溶液中存在三種含硫微粒,條件該含氧酸溶液的pH值,三種含硫微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(ω)隨pH變化曲線如圖所示:按順序?qū)懗鯽、b、c代表的三種微粒的化學(xué)式H2SO3、HSO3-、SO32-;該含氧酸二級(jí)電離平衡常數(shù)Ka2=10-7
(2)直接加熱AlCl3•6H2O固體過程中會(huì)生成中間產(chǎn)物堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl(6-n)].
①若$\frac{m(堿式氯化鋁)}{m(起始AlC{l}_{3}•6{H}_{2}O)}$×100%=40%,則n=4(結(jié)果保留整數(shù))
②將AlCl3•6H2O固體與氯化亞砜混合后加熱可得無水AlCl3,試分析氯化亞砜所起的作用:AlCl3•6H2O與SOCl2混合加熱,SOCl2與AlCl3•6H2O中的結(jié)晶水作用,生成無水AlCl3及SO2和HCl氣體,SOCl2吸水,產(chǎn)物SO2和HCl抑制AlCl3水解;
(3)SOCl2不穩(wěn)定,加熱到一定溫度可分解生成Cl2、SO2、S2Cl2(常溫下呈液態(tài)),寫出分解的方程式:4SOCl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cl2↑+2SO2↑+S2Cl2,當(dāng)轉(zhuǎn)移3mol電子時(shí),所得氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為1.5mol.
(4)一種新型超級(jí)可充電電池以金屬鋰和SOCl2分別作負(fù)極、正極的活性物質(zhì),電解液為L(zhǎng)iAlCl4-SOCl2,放電時(shí)生成LiCl、S、SO2,寫出充電時(shí)陽(yáng)極電極反應(yīng)式:4Cl-+S+SO2-4e-=2SOCl2

分析 (1)①產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體為SO2,還生成HCl;
②與SOCl2中硫元素同價(jià)態(tài)的硫的含氧酸為H2SO3,隨堿性增強(qiáng),H2SO3濃度減小、HSO3-濃度增大,堿性較強(qiáng)時(shí)主要以SO32-存在,亞硫酸二級(jí)電離為:HSO3-?H++SO32-,二級(jí)電離常數(shù)Ka2=$\frac{c({H}^{+})×c(S{{O}_{3}}^{2-})}{c(HS{{O}_{3}}^{-})}$,由圖可知pH=7時(shí),溶液中c(HSO3-)=c(SO32-);
(2)①設(shè)AlCl3•6H2O為2mol,由Al元素守恒可知Al2(OH)nCl(6-n)為1mol,再結(jié)合$\frac{m(堿式氯化鋁)}{m(起始AlC{l}_{3}•6{H}_{2}O)}$×100%=40%計(jì)算;
②SOCl2與AlCl3•6H2O中的結(jié)晶水作用,生成無水AlCl3及SO2和HCl氣體,產(chǎn)物SO2和HCl抑制AlCl3水解;
(3)SOCl2加熱到一定溫度可分解生成Cl2、SO2、S2Cl2,配平書寫方程式,反應(yīng)中氯氣是氧化產(chǎn)物,S2Cl2還原產(chǎn)物,根據(jù)Cl化合價(jià)變化計(jì)算生成氯氣物質(zhì)的量;
(4)電池總反應(yīng)為:4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2,充電時(shí),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),S失去電子,在二氧化硫、氯離子參與下生成SOCl2

解答 解:(1)①產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體為SO2,還生成HCl,反應(yīng)方程式為:SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑,
故答案為:SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑;
②與SOCl2中硫元素同價(jià)態(tài)的硫的含氧酸為H2SO3,隨堿性增強(qiáng),H2SO3濃度減小、HSO3-濃度增大,堿性較強(qiáng)時(shí)主要以SO32-存在,a為H2SO3,b為HSO3-,c為SO32-,
亞硫酸二級(jí)電離為:HSO3-?H++SO32-,二級(jí)電離常數(shù)Ka2=$\frac{c({H}^{+})×c(S{{O}_{3}}^{2-})}{c(HS{{O}_{3}}^{-})}$,由圖可知pH=7時(shí),溶液中c(HSO3-)=c(SO32-),則二級(jí)電離常數(shù)Ka2=$\frac{c({H}^{+})×c(S{{O}_{3}}^{2-})}{c(HS{{O}_{3}}^{-})}$=c(H+)=10-7,
故答案為:H2SO3、HSO3-、SO32-;10-7;
(2)①設(shè)AlCl3•6H2O為2mol,由Al元素守恒可知Al2(OH)nCl(6-n)為1mol,則$\frac{54+17n+35.5(6-n)}{2×(27+3×35.5+6×18)}$×100%=40%,解得n=4
②AlCl3溶液易水解,AlCl3•6H2O與SOCl2混合加熱,SOCl2與AlCl3•6H2O中的結(jié)晶水作用,生成無水AlCl3及SO2和HCl氣體,SOCl2吸水,產(chǎn)物SO2和HCl抑制AlCl3水解,
故答案為:AlCl3•6H2O與SOCl2混合加熱,SOCl2與AlCl3•6H2O中的結(jié)晶水作用,生成無水AlCl3及SO2和HCl氣體,SOCl2吸水,產(chǎn)物SO2和HCl抑制AlCl3水解;
(3)SOCl2加熱到一定溫度可分解生成Cl2、SO2、S2Cl2,反應(yīng)方程式為:4SOCl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cl2↑+2SO2↑+S2Cl2,反應(yīng)中氯氣是氧化產(chǎn)物,S2Cl2還原產(chǎn)物,當(dāng)轉(zhuǎn)移3mol電子時(shí),所得氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為$\frac{3mol}{2}$=1.5mol,
故答案為:4SOCl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cl2↑+2SO2↑+S2Cl2;1.5mol;
(4)電池總反應(yīng)為:4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2,充電時(shí),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),S失去電子,在二氧化硫、氯離子參與下生成SOCl2,陽(yáng)極電極反應(yīng)式為:4Cl-+S+SO2-4e-=2SOCl2,
故答案為:4Cl-+S+SO2-4e-=2SOCl2

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合,涉及弱電解質(zhì)的電離、陌生方程式書寫、鹽類水解、氧化還原反應(yīng)、原電池與電解原理等知識(shí),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,屬于易錯(cuò)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) 來源: 題型:解答題

5.中國(guó)自古有“信口雌黃”、“雄黃入藥”之說.雌黃(As2S3)和雄黃(As4S4)都是自然界中常見的砷化物,早期都曾用作繪畫顏料,因都有抗病毒療效也用來入藥.
(1)砷元素有+2、+3兩種常見價(jià)態(tài).一定條件下,雌黃和雄黃的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示.
①Ⅰ中,氧化劑是As2S3
②Ⅱ中,若1molAs4S4反應(yīng)轉(zhuǎn)移28mole-,則反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是As4S4+7O2$\frac{\underline{\;一定條件下\;}}{\;}$2As2O3+4SO2
(2)Ⅲ中產(chǎn)物亞砷酸(H3AsO3)可以用于治療白血病,其在溶液中存在多種微粒形態(tài),各
種微粒物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液的pH 關(guān)系如圖所示.

①人體血液的pH在7.35:7.45之間,用藥后人體中含砷元素的主要微粒是H3AsO.
②將KOH 溶液滴入亞砷酸溶液,當(dāng)pH 調(diào)至11 時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O.
③下列說法正確的是c(填字母序號(hào)).
a.n(H3AsO3):n(H2AsO3-)=1:1時(shí),溶液顯堿性
b.pH=12時(shí),溶液c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(OH-)=c(H+)中
c.在K3AsO3溶液中,c(AsO33-)>c(HAsO32-)>c(H2AsO3-
(3)工業(yè)含砷(Ⅲ)廢水常用鐵鹽處理后排放.其原理是:鐵鹽混凝劑在溶液中生產(chǎn)Fe(OH)3膠粒,其表面帶有正電荷,可吸附含砷化合物.經(jīng)測(cè)定不同pH 條件下鐵鹽對(duì)含砷(Ⅲ)化合物的去除率如圖所示.pH在5-9之間時(shí),隨溶液pH增大,鐵鹽混凝劑對(duì)含砷(Ⅲ)化合物的吸附效果增強(qiáng).
結(jié)果(2)和(3)中圖示解釋可能的原因:pH=5~9之間溶液中主要存在微粒為H3AsO3和H2AsO3-,由于Fe(OH)3膠粒表面帶正電荷,可以吸附負(fù)電荷,隨著溶液中pH的增大而增大,H2AsO3-含量多,吸附效果好,此外,pH升高有利于水解,促進(jìn)Fe(OH)3的生成,F(xiàn)e(OH)3的含量高,吸收效果更好.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.某無色溶液中,若加入溴水,溴水褪色,若加入NH4HCO3,固體溶解并產(chǎn)生刺激性氣味的氣體,則該溶液中可能大量存在的離子組是( 。
A.ClO-、Na+、SO42-、NO3-B.Na+、Mg2+、S2-、SO${\;}_{{3}^{\;}}$2-
C.Na+、K+、Cl-、OH-D.K+、Ca2+、H+、NO${\;}_{3}^{-}$

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.MnO2是具有多種特殊功能的材料,工業(yè)上用菱鐵礦(MnCO3)為原料制備MnO2的工業(yè)流程如下:

試回答以下問題:
(1)提高水浸效率的方法有加熱、攪拌(填兩種).實(shí)驗(yàn)室里洗滌MnO2時(shí)用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒.NaClO的電子式為
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為(NH42SO4+MnCO3=MnSO4+2NH3↑+CO2↑+H2O.
(3)反應(yīng)②生成MnO2的同時(shí),得到一種黃綠色的氣體,則該反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2ClO-=MnO2↓+Cl2↑.
(4)反應(yīng)②的尾氣常溫下通入NaOH溶液后,生成NaClO可循環(huán)利用,若制得87gMnO2,理論上還需要補(bǔ)充NaClO1mol.
(5)工業(yè)上還可以將菱錳礦用硫酸直接浸取后,通過電解MnSO4和H2SO4的混合液制備MnO2,則電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉,是一種強(qiáng)還原劑,廣泛用于紡織工業(yè).
(1)在一定溫度下,將足量SO2氣體通入甲酸(HCOOH)和NaOH混合溶液中,即有保險(xiǎn)粉生成同時(shí)生成一種氣體.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+HCOOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+2H2O.
(2)保險(xiǎn)粉可用于除去廢水中的重鉻酸根離子(Cr2O72-被轉(zhuǎn)化為Cr3+),這是目前除去酸性廢水中鉻離子的有效方法之一,則每消耗0.2mol保險(xiǎn)粉,理論上可除去Cr2O72-的物質(zhì)的量為0.2mol
(3)Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化,某課題小組測(cè)定0.050mol•L-1Na2S2O4溶液在空氣pH變化如下圖1;

①0-t1段主要生成HSO3-,根據(jù)pH變化圖,推測(cè)0-t1發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-;
②t3時(shí)溶液中主要陰離子是SO42-,t2-t3階段pH變小的主要原因是HSO3-空氣中被氧化為硫酸,氫離子濃度增大.
③若t1時(shí)溶液中Na2S2O4全部被氧化成NaHSO3,此時(shí)溶液中c(SO32-)-c(H2SO3)=10-5-10-9mol•L-1(填準(zhǔn)確值,不考慮溶液體積變化).
(4)利用圖2所示裝置(電極均為惰性電極)也可使NaHSO3轉(zhuǎn)化為Na2S2O4,并獲得較濃的硫酸.
①a為電源的正極(填“正極”或“負(fù)極”);
②陰極的電極反應(yīng)式為2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O.

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4.某容積為1L的密閉容器中通入1mol CO2和3mol H2,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0.下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.該反應(yīng)在高溫下才能自發(fā)進(jìn)行
B.再加入一定量CO2,則n(CH3OH)/n(CO2)減小
C.溫度升高,反應(yīng)的平衡常數(shù)K增大
D.當(dāng)CO2和H2轉(zhuǎn)化率相等時(shí),該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.從氧化還原角度分析,下列反應(yīng)中水作氧化劑的是( 。
①Na和H2O    ②NO2和H2O    ③F2和H2O    ④Na2O3和H2O.
A.B.C.D.

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8.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的判斷正確的是( 。
A.熔點(diǎn):SiO2<CO2B.沸點(diǎn):H2O<H2S
C.晶格能:CaCl<NaClD.熱穩(wěn)定性:HF<HCl

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9.下列實(shí)驗(yàn)方案,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?br />
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>實(shí)驗(yàn)方案
A氯氣的氧化性將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放于充滿
Cl2的集氣瓶口,試紙變藍(lán)
B配制 480mL 0.2mol/L NaOH溶液準(zhǔn)確稱量NaOH固體4.0g溶于水,配制成 500mL溶液
C比較 H2CO3 和 H2SO4的酸性強(qiáng)弱室溫下,用PH試紙測(cè)定濃度為O.lmol•L-1Na2CO3溶液和
0.lmol•L-1NazSO4溶液的 pH
D證明氧化性:
H2O2>Fe3+
用硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO32洛液中,濃液變黃色
A.AB.BC.CD.D

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