Question

13．硫酰氯（SO₂Cl₂）常用做氯化劑或氯磺化劑，如芳香族化合物的氯化、羧酸的氯化及其他各種有機和無機化合物的氯化，也用于制造藥品、燃料、表面活性劑等．硫酰氯通常條件下為無色液體，熔點為-54.1℃，沸點為69.1℃，在潮濕空氣中易“發(fā)煙”，100℃以上便開始分解為二氧化硫和氯氣，工業(yè)上常采用氧化法合成硫酰氯，將干燥的二氧化硫和氯氣在一定條件下進行反應，其反應原理和實驗裝置如下：
SO₂（g）+Cl₂（g）$\stackrel{活性炭}{?}$SO₂Cl₂（1）△H=-97.3kJ•mol^-1 請回答下列問題：
（1）儀器A的名稱是球形冷凝管
（2）干燥管B中盛放的藥品是堿石灰，作用是吸收未反應的二氧化硫與氯氣以及空氣中的水蒸氣
（3）實驗時從儀器C中放出液體的操作方法是打開分液漏斗上口玻璃塞，再旋轉活塞使液體流下
（4）裝置乙中盛放的物質為濃硫酸，若缺少裝置乙，對實驗結果有什么影響？氯氣和二氧化硫、水反應生成HCl與硫酸，降低了硫酰氯的產量
（5）氯磺酸（ClSO₃H）是一種無色的發(fā)煙液體，有刺激性臭味，沸點178℃，受熱分解也能制得硫酰氯，同時還有另外一種物質生成，該反應的化學方程式為2C1SO₃H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₂Cl₂+H₂SO₄，分離產物的方法是蒸餾
A．重結晶   B．過濾   C．蒸餾   D．萃取
（6）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AC（填序號）
A．控制氣流速度，宜慢不宜快  B．水浴加熱三勁燒瓶  C．若三勁燒瓶發(fā)燙，可適當降溫．

Answer 1

分析 （1）由儀器A的結構特征，可知A為冷凝管；
（2）由于SO₂Cl₂在潮濕空氣中“發(fā)煙”，裝置B的作用是吸收空氣中水蒸氣，且吸收未反應的二氧化硫與氯氣，防止污染空氣；
（3）打開分液漏斗上口玻璃塞，平衡氣壓，再旋轉活塞使液體流下；
（4）丁裝置制備的氯氣中含有HCl、水蒸氣，丙裝置盛放飽和食鹽水，除去混有的HCl，乙裝置盛放濃硫酸，干燥氯氣，若缺少裝置乙，氯氣和二氧化硫、水反應生成HCl與硫酸；
（5）氯磺酸（C1SO₃H）加熱分解，也能制得硫酰氯（SO₂Cl₂）與另外一種物質，由元素守恒可知，另外物質含有H元素，C1SO₃H中S、Cl原子數目之比為1：1，而SO₂Cl₂中S、Cl原子數目之比為1：2，故另外物質中含有S元素，結合原子守恒可知另外物質為H₂SO₄；二者為互溶液體，沸點相差較大，采取蒸餾法進行分離；
（6）提高本實驗中硫酰氯的產率，可以控制氣體流速，使其充分反應，該反應為放熱反應，可以對三頸燒瓶進行適當的降溫．

解答 解：（1）由儀器A的結構特征，可知A為球形冷凝管，故答案為：球形冷凝管；
（2）由于SO₂Cl₂在潮濕空氣中“發(fā)煙”，裝置B的作用是吸收空氣中水蒸氣，且吸收未反應的二氧化硫與氯氣，防止污染空氣，可以盛放堿石灰，故答案為：堿石灰；吸收未反應的二氧化硫與氯氣以及空氣中的水蒸氣；
（3）從儀器C中放出溶液的操作方法是：打開分液漏斗上口玻璃塞，再旋轉活塞使液體流下，故答案為：打開分液漏斗上口玻璃塞，再旋轉活塞使液體流下；
（4）丁裝置制備的氯氣中含有HCl、水蒸氣，丙裝置盛放飽和食鹽水，除去混有的HCl，乙裝置盛放濃硫酸，干燥氯氣，若缺少裝置乙，氯氣和二氧化硫、水反應生成HCl與硫酸，反應方程式為：Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；從而降低了硫酰氯的產量，故答案為：濃硫酸；氯氣和二氧化硫、水反應生成HCl與硫酸，降低了硫酰氯的產量；
（5）氯磺酸（C1SO₃H）加熱分解，也能制得硫酰氯（SO₂Cl₂）與另外一種物質，由元素守恒可知，另外物質含有H元素，C1SO₃H中S、Cl原子數目之比為1：1，而SO₂Cl₂中S、Cl原子數目之比為1：2，故另外物質中含有S元素，結合原子守恒可知另外物質為H₂SO₄，反應方程式為：2C1SO₃H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₂Cl₂+H₂SO₄，二者為互溶液體，沸點相差較大，采取蒸餾法進行分離，故答案為：2C1SO₃H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₂Cl₂+H₂SO₄；蒸餾；
（6）為提高本實驗中硫酰氯的產率，可以控制氣體流速，宜慢不宜快，使其充分反應，由于100℃以上SO₂Cl₂開始分解，該反應為放熱反應，可以對三頸燒瓶進行適當的降溫，故答案為：AC．

點評 本題考查實驗制備方案，涉及對反應原理、裝置及操作的分析評價、對儀器的識別、物質的分離提純等，注意對物質性質信息的應用，難度中等．