Question

9．氯化法是合成硫酰氯（SO₂Cl₂）的常用方法，實(shí)驗(yàn)室合成硫酰氯（SO₂Cl₂）的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下：
SO₂（g）+Cl₂（g）$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$SO₂Cl₂（l）△H=-97.3kJ/mol．
有關(guān)信息如下：硫酰氯通常條件下為無(wú)色液體，熔點(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)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(zhǎng)期放置也會(huì)發(fā)生分解．回答下列問(wèn)題：
（1）裝置甲中儀器A的名稱為冷凝管，甲中活性炭的作用是催化劑，B的作用為防止水蒸氣進(jìn)入；
（2）裝置丁中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl^-+ClO^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
（3）氯磺酸（ClSO₃H）加熱分解，也能制得硫酰氯與另外一種物質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C1SO₃H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₂Cl₂+H₂SO₄，分離產(chǎn)物的方法是C（填字母）．；
A．重結(jié)晶      B．過(guò)濾      C．蒸餾       D．萃取
（4）裝置丙的作用為除去HCl氣體，若缺少裝置乙，氯氣和二氧化硫可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；
（5）為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率，在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有①②③（填序號(hào)）．
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(dāng)降溫    
④加熱三頸燒瓶．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器的構(gòu)造可判斷裝置甲中儀器A的名稱；該反應(yīng)需要催化劑，則甲中活性炭的作用是催化劑；硫酰氯在潮濕空氣中“發(fā)煙”，而空氣中含有水蒸氣；
（2）裝置丁是提供氯氣的，在酸性溶液中漂白粉能氧化氯離子生成氯氣；
（3）氯磺酸（C1SO₃H）加熱分解，也能制得硫酰氯與另外一種物質(zhì)，根據(jù)原子守恒可知另一種生成物是硫酸；硫酰氯通常條件下為無(wú)色液體，熔點(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)為69.1℃，而硫酸沸點(diǎn)高；
（4）生成的氯氣中含有氯化氫；氯氣和二氧化硫可能發(fā)生反應(yīng)生成硫酸；
（5）由于硫酰氯通常條件下為無(wú)色液體，熔點(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)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(zhǎng)期放置也會(huì)發(fā)生分解．

解答 解：（1）根據(jù)儀器的構(gòu)造可判斷裝置甲中儀器A的名稱為冷凝管或蛇形冷凝管或環(huán)形冷凝管；該反應(yīng)需要催化劑，則甲中活性炭的作用是催化劑；硫酰氯在潮濕空氣中“發(fā)煙”，而空氣中含有水蒸氣，則B的作用為防止水蒸氣進(jìn)入，故答案為：冷凝管或蛇形冷凝管或環(huán)形冷凝管；催化劑；防止水蒸氣進(jìn)入；
（2）裝置丁是提供氯氣的，在酸性溶液中漂白粉能氧化氯離子生成氯氣，則裝置丁中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl^-+ClO^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O，故答案為：Cl^-+ClO^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
（3）氯磺酸（C1SO₃H）加熱分解，也能制得硫酰氯與另外一種物質(zhì)，根據(jù)原子守恒可知另一種生成物是硫酸，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C1SO₃H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₂Cl₂+H₂SO₄；硫酰氯通常條件下為無(wú)色液體，熔點(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)為69.1℃，而硫酸沸點(diǎn)高，則分離產(chǎn)物的方法是蒸餾，答案選C，故答案為：2C1SO₃H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₂Cl₂+H₂SO₄；C；
（4）生成的氯氣中含有氯化氫，所以裝置丙的作用為除去HCl氣體．氯氣具有強(qiáng)氧化性，能氧化SO2，裝置乙是干燥氯氣的，因此若缺少裝置乙，氯氣和二氧化硫可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，故答案為：除去HCl氣體；Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；
（5）由于硫酰氯通常條件下為無(wú)色液體，熔點(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)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(zhǎng)期放置也會(huì)發(fā)生分解，因此為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率，在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)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(dāng)降溫，但不能加熱三頸燒瓶，否則會(huì)加速分解，答案選①②③．故答案為：①②③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)制備方案，涉及對(duì)反應(yīng)原理、裝置及操作的分析評(píng)價(jià)、對(duì)儀器的識(shí)別、物質(zhì)的分離提純等，注意對(duì)物質(zhì)性質(zhì)信息的應(yīng)用，難度中等．