Question

【題目】硫酰氯（SO2Cl2）可用作有機化學的氯化劑，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，長期放置也會發生分解。

某化學學習小組擬用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。反應的化學方程式為：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生副反應，化學方程式是________________________________________________________；同時生成的SO2Cl2也會水解而“發煙”，該反應的化學方程式為______________________________________

（4）為提高本實驗中硫酰氯的產率，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持續加熱丙裝置

③若丙裝置發燙，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，分離兩種產物的方法是__________（選填字母）。

A．重結晶 B．過濾 C．蒸餾 D．萃取

請設計實驗方案檢驗產物中存在硫酸（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 通過調節旋塞或滴液的快慢控制氣體流速，使裝置乙和丁導管口產生氣泡的速度相等 B Cl2+SO2+2H2O==2HCl+H2SO4 SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl ①③④ C 取產物在干燥條件下加熱至完全反應（或揮發或分解），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；通過調節旋塞或滴液的快慢控制氣體流速，使裝置乙和丁導管口產生氣泡的速度相等來控制兩種反應物體積相等；（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�。ň�盛放濃硫酸），潮濕氯氣和二氧化硫發生反應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，反應的方程式為Cl2+SO2+2H2O==2HCl+H2SO4；同時生成的SO2Cl2也會水解而“發煙”，反應的化學方程式為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“發煙”；100℃以上開始分解，生成二氧化硫和氯氣，長期放置也會發生分解，因此為提高本實驗中硫酰氯的產率，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，則分離產物的方法是蒸餾，答案選C；設計實驗方案檢驗產物中存在硫酸：取產物在干燥條件下加熱至完全反應（或揮發或分解），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，加入氯化鋇溶液產生白色沉淀，說明含有硫酸。