Question

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)是一種重要的化工試劑，實驗室合成硫酰氯的實驗裝置如下圖所示：

已知：①SO2（g）+Cl2（g）SO2Cl2（l）△H= －97.3kJmol-1

②硫酰氯常溫下為無色液體，熔點為－54.1℃，沸點為69.1℃，在潮濕空氣中易“發(fā)煙”；

③100℃以上或長時間存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯氣。

（1）儀器a為恒壓分液漏斗，與普通分液漏斗相比，其優(yōu)點是_____________________。

（2）儀器b的名稱為____________，干燥管中堿石灰的主要作用是___________________。

（3）裝置E為儲氣裝置，用于提供氯氣，則分液漏斗c中盛放的試劑為______________。當(dāng)裝置E中排出氯氣1.12L（已折算成標準狀況）時，最終得到5.4g純凈的硫酰氯，則硫酰氯的產(chǎn)率為_____。長期存放的硫酰氯會發(fā)黃，其原因可能為_________________。

（4）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_________，分離這兩種液態(tài)產(chǎn)物的方法是_____________。

（5）若將SO2、Cl2按照一定比例通入水中，請設(shè)計簡單實驗驗證二者是否恰好完全反應(yīng)。__________________(簡要描述實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)。

Answer 1

【答案】（1）平衡分液漏斗內(nèi)外壓強，便于液體順利流下

（2）直形冷凝管（或冷凝管，1分）；防止空氣中的水分進入裝置

（3）飽和食鹽水；80%；硫酰氯中溶有其分解產(chǎn)生的氯氣

（4）2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4，未配平、未正確標注條件扣1分，下同）；蒸餾

（5）取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加品紅溶液震蕩，若溶液褪色，則二者未完全反應(yīng)；若不褪色，則二者恰好完全反應(yīng)

【解析】

試題分析：（1）儀器a為恒壓分液漏斗，可以平衡分液漏斗內(nèi)外氣壓，便于液體順利流下；

（2）儀器b的名稱為直形冷凝管。由于硫酰氯在潮濕空氣中“發(fā)煙”，所以干燥管中堿石灰的主要作用是防止空氣中的水分進入裝置；

（3）裝置E為儲氣裝置，用于提供氯氣。由于氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小，則分液漏斗c中盛放的試劑為變化食鹽水；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%；100℃以上或長時間存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯氣，所以長期存放的硫酰氯會發(fā)黃的原因可能為硫酰氯中溶有其分解產(chǎn)生的氯氣；

（4）氯磺酸（ClSO3H）加熱分解，也能制得硫酰氯與另外一種物質(zhì)應(yīng)為H2SO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4；

（5）若將SO2、Cl2按照一定比例通入水中，如果恰好完全反應(yīng)，則生成氯化氫和硫酸，無論有誰過量，溶液都會有漂白性，所以驗證二者是否恰好完全反應(yīng)的方法是檢驗其漂白性，即取少量反應(yīng)后的溶液于試管中（1分），滴加品紅溶液震蕩（1分），若溶液褪色，則二者未完全反應(yīng)；若不褪色，則二者恰好完全反應(yīng)。