Question

【題目】硫酰氯（SO2Cl2）可用作有機化學(xué)的氯化劑，在藥物和染料的制取中也有重要作用。已知：硫酰氯通常條件下為無色液體，熔點54.1℃，沸點69.1℃。在潮濕空氣中“發(fā)煙”；100°C以上開始分解，生成二氧化硫和氯氣，長期放置也會發(fā)生分解。

某化學(xué)學(xué)習(xí)小組擬用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l) ΔH =97.3 kJ·mol1，實驗裝置如圖所示（部分夾持裝置未畫出）。

回答下列問題：

（1）裝置己的作用是_________________________________________________；如何控制兩種反應(yīng)物體積相等：__________________________________________________。

（2）裝置戊上方分液漏斗中最好選用下列試劑：_____(選填字母)。

A．蒸餾水 B．飽和食鹽水 C．濃氫氧化鈉溶液 D．6.0 molL1鹽酸

（3）若缺少裝置乙和丁(均盛放濃硫酸)，潮濕氯氣和二氧化硫會發(fā)生副反應(yīng)，化學(xué)方程式是________________________________________________________；同時生成的SO2Cl2也會水解而“發(fā)煙”，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________

（4）為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率，在實驗操作中需要注意的事項有（填序號）______。

①控制氣流速率，宜慢不宜快 ②持續(xù)加熱丙裝置

③若丙裝置發(fā)燙，可適當降溫 ④先通冷凝水，再通氣

（5）氯磺酸（ClSO3H）加熱分解，也能制得硫酰氯：2ClSO3HSO2Cl2 + H2SO4，分離兩種產(chǎn)物的方法是__________（選填字母）。

A．重結(jié)晶 B．過濾 C．蒸餾 D．萃取

請設(shè)計實驗方案檢驗產(chǎn)物中存在硫酸（可選試劑：稀鹽酸、稀硝酸、氯化鋇溶液、蒸餾水、石蕊試液）_______________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 吸收尾氣并防止空氣中的水蒸氣進入裝置丙 通過調(diào)節(jié)旋塞或滴液的快慢控制氣體流速，使裝置乙和丁導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡的速度相等 B Cl2+SO2+2H2O==2HCl+H2SO4 SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl ①③④ C 取產(chǎn)物在干燥條件下加熱至完全反應(yīng)（或揮發(fā)或分解），冷卻后加水稀釋,取少量溶液滴加紫色石蕊試液變紅，再取少量溶液，加入氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明含有硫酸（或者合理答案）

【解析】（1）裝置己的作用是吸收尾氣并防止空氣中的水蒸氣進入裝置丙；通過調(diào)節(jié)旋塞或滴液的快慢控制氣體流速，使裝置乙和丁導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡的速度相等來控制兩種反應(yīng)物體積相等；（2）因氯水不溶于飽和食鹽水，故E中的試劑是飽和食鹽水，答案選b；（3）若缺少裝置乙和丁（均盛放濃硫酸），潮濕氯氣和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)氯氣在水存在的條件下可將SO2氧化成硫酸，自身被還原為HCl，反應(yīng)的方程式為Cl2+SO2+2H2O==2HCl+H2SO4；同時生成的SO2Cl2也會水解而“發(fā)煙”，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；（4）由于硫酰氯通常條件下為無色液體，熔點為-54.1℃，沸點為69.1℃，在潮濕空氣中“發(fā)煙”；100℃以上開始分解，生成二氧化硫和氯氣，長期放置也會發(fā)生分解，因此為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率，在實驗操作中需要注意的事項有①先通冷凝水，再通氣，②控制氣流速率，宜慢不宜快，③若三頸燒瓶發(fā)燙，可適當降溫，但不能加熱三頸燒瓶，否則會加速分解，故答案為：①③④；（5）硫酰氯通常條件下為無色液體，熔點為-54.1℃，沸點為69.1℃，而硫酸沸點高，則分離產(chǎn)物的方法是蒸餾，答案選C；設(shè)計實驗方案檢驗產(chǎn)物中存在硫酸：取產(chǎn)物在干燥條件下加熱至完全反應(yīng)（或揮發(fā)或分解），冷卻后加水稀釋,取少量溶液滴加紫色石蕊試液變紅，再取少量溶液，加入氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明含有硫酸。