Question

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)是一種重要的化工試劑，氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法。

實(shí)驗(yàn)室合成硫酰氯的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示(部分夾持裝置未畫(huà)出)：

已知：① SO2(g) + Cl2(g)＝SO2Cl2(l) ΔH＝－97.3 kJ/mol。

②硫酰氯常溫下為無(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”。

③ 100℃以上或長(zhǎng)時(shí)間存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯氣。

回答下列問(wèn)題：

(1) 裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。

(2) 裝置B的作用為__________________________________________，若缺少裝置C，裝置D中SO2與Cl2還可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。

(3) 儀器D的名稱為__________________，E中冷凝水的的入口是____________(填“a”或“b”)，F(xiàn)的作用為_____________________。

(4) 當(dāng)裝置A中排出氯氣1.12 L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，最終得到5.4 g純凈的硫酰氯，則硫酰氯的產(chǎn)率為___________。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________(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

(5) 氯磺酸(ClSO3H)加熱分解，也能制得硫酰氯2ClSO3H＝SO2Cl2 + H2SO4，分離產(chǎn)物的方法是________

A．重結(jié)晶 B．過(guò)濾 C．蒸餾 D．萃取

(6) 長(zhǎng)期存放的硫酰氯會(huì)發(fā)黃，其原因可能為____________________。

Answer 1

【答案】 2MnO4- + 10Cl- + 16H+＝2Mn2+ + 5Cl2↑+ 8H2O 除去HCl SO2 + Cl2 + 2H2O＝2HCl + H2SO4 三頸燒瓶 a 吸收尾氣，防止污染空氣，防止水蒸汽進(jìn)入 80% ①②③ C 硫酰氯分解產(chǎn)生氯氣

【解析】（1）裝置A制備氯氣，其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO4- + 10Cl- + 16H+＝2Mn2+ + 5Cl2↑+ 8H2O；（2）生成的氯氣中含有氯化氫，因此裝置B中飽和食鹽水的作用為除去HCl；氯氣具有強(qiáng)氧化性，能氧化SO2，因此若缺少裝置C，裝置D中SO2與Cl2還可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2 + Cl2 + 2H2O＝2HCl + H2SO4；（3）根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器D的名稱為三頸燒瓶，逆向冷卻效果好，則E中冷凝水的的入口是a；氯氣和SO2均是污染性氣體，則F的作用為吸收尾氣，防止污染空氣。又因?yàn)榱蝓Ｂ仍诔睗窨諝庵?/span>“發(fā)煙”，因此同時(shí)防止水蒸汽進(jìn)入。（4）氯氣的物質(zhì)的量為1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，由方程式可知n（SO2Cl2）=n（Cl2）=0.05mol，故理論上生成SO2Cl2的質(zhì)量為0.05mol×135g/mol=6.75g，故其產(chǎn)率為5.4g/6.75g×100%=80%；為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率，可以控制氣體流速，宜慢不宜快，使其充分反應(yīng)，由于100℃以上SO2Cl2開(kāi)始分解，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可以對(duì)三頸燒瓶進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕禍兀�答案選①②③；（5）二者為互溶液體，沸點(diǎn)相差較大，采取蒸餾法進(jìn)行分離，答案選C；（6）100℃以上或長(zhǎng)時(shí)間存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯氣，氯氣為黃綠色氣體，可能是溶解氯氣所致。