Question

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化劑或氯磺化劑，用于制作藥品、染料、表面活性劑等。其部分性質(zhì)如下表：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其它性質(zhì)
SO2Cl2	－54.1	69.1	①易水解產(chǎn)生大量白霧 ②易分解：SO2Cl2=SO2↑＋Cl2↑

回答下列問題：

I．實(shí)驗(yàn)室合成硫酰氯需要先制取干燥氯氣，制備干燥純凈的氯氣所用儀器如下圖：

（1）上述儀器的連接順序是：e接__，　　接　　，　　接　　，　　接　　（按氣流方向，用小寫字母表示）。

II．催化合成硫酰氯的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖 (夾持儀器已省略)：

（2）儀器B冷卻水的進(jìn)口為________(填“a””或“b”)，活性炭的作用是________。

（3）裝置D除干燥氣體外，另一作用是_______________。若缺少D，則硫酰氯會(huì)水解，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

（4）某同學(xué)建議將收集器A放在冰水中冷卻，你認(rèn)為該同學(xué)的建議是否合理，為什么？______________________________

（5）C處U形管中堿石灰的作用是__________________________________________。

III．在氯磺酸中加入四氯化錫加熱煮沸，使氯磺酸分解，可用于制取少量硫酰氯。化學(xué)方程式為：2ClSO3H = H2SO4＋SO2Cl2，此法得到的產(chǎn)品中混有硫酸。

（6）①從分解產(chǎn)物中分離出硫酰氯的方法是________。②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品中硫酸的存在(可選試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸餾水、石蕊溶液)：________。

Answer 1

【答案】 e接d，c接a，b接i，h接g a 催化劑 通過觀察氣泡控制氣流速度（或比例） SO2Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl 合理，防止硫酰氯分解 吸收多余SO2、Cl2，防止污染；防止水蒸氣進(jìn)入收集器使產(chǎn)品水解。 蒸餾 取適量產(chǎn)品充分加熱后加水稀釋，分成兩份，一份滴加紫色石蕊試液變紅，另一份加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明含有H2SO4

【解析】I.（1）制備干燥純凈的氯氣，選擇“固+液”發(fā)生裝置，須除去HCl和H2O(g)，可用向上排空氣法收集Cl2，最后用NaOH溶液吸收剩余Cl2。上述儀器的連接順序是：e接d，c接a，b接i，h接g。

II.（2）冷凝裝置，一般和氣流方向相逆，有利于充分冷卻，故儀器B冷卻水的進(jìn)口為a；活性炭的存在有利于Cl2和SO2充分接觸反應(yīng)，因此活性炭做催化劑。

（3）D處濃硫酸吸水干燥，還可以通過導(dǎo)管口氣泡的情況，調(diào)節(jié)Cl2和SO2的流速，使兩種氣體按一定比例充分混合；若缺少D，則硫酰氯會(huì)水解，反應(yīng)化學(xué)方程式為：SO2Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl。

（4）因?yàn)?/span>SO2Cl2易分解，所以將收集器A放在冰水中冷卻，可防止硫酰氯分解。

（5）因?yàn)镃l2和SO2有毒，所以最后要有尾氣吸收裝置，因?yàn)?/span>SO2Cl2易水解，所以要隔絕空氣，防止水蒸氣進(jìn)入收集器A中。C處U形管中的堿石灰既可以吸收多余SO2、Cl2，防止污染，又可以防止水蒸氣進(jìn)入收集器使產(chǎn)品水解。

III．（6）硫酸和硫酰氯都是液體，分離兩種液體常用蒸餾法；要檢驗(yàn)產(chǎn)品中硫酸的存在，實(shí)質(zhì)就是檢驗(yàn)氫離子和硫酸根離子的存在，結(jié)合所給試劑，設(shè)計(jì)方案如下：取適量產(chǎn)品充分加熱后加水稀釋，分成兩份，一份滴加紫色石蕊試液變紅，另一份加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明含有H2SO4。