Question

【題目】氯磺酸是無色液體，密度1.79g·cm-3，沸點約152℃。氯磺酸有強腐蝕性，遇濕空氣產生強烈的白霧，故屬于危險品。制取氯磺酸的典型反應是在常溫下進行的，反應為 HCl（g）+SO3 = HSO3Cl。實驗室里制取氯磺酸可用下列儀器裝置（圖中夾持、固定儀器等已略去），實驗所用的試劑、藥品有：①密度1.19g·cm-3濃鹽酸　②密度1.84g·cm-3、質量分數為98.3%的濃硫酸 ③發煙硫酸（H2SO4··SO3）　④無水氯化鈣　⑤水。制備時要在常溫下使干燥的氯化氫氣體和三氧化硫反應，至不再吸收HCl時表示氯磺酸已大量制得，再在干燥HCl氣氛中分離出氯磺酸。

（1）儀器中應盛入的試劑與藥品（填數字序號）：A中的a____ B____ C_____ F_____ 。

（2）A的分液漏斗下邊接有的毛細管是重要部件，在發生氣體前要把它灌滿a中液體，在發生氣體時要不斷地均勻放出液體。這是因為______________________________________。

（3）實驗過程中需要加熱的裝置是___________________ （填裝置字母）。

（4）若不加F裝置，可能發生的現象是________________________________________， 有關反應的化學方程式______________________________________________________。

（5）在F之后還應加的裝置是_______________________________________________。

Answer 1

【答案】① ② ③ ④ 使密度較濃硫酸小的濃鹽酸順利流到底部，能順利產生HCl氣體 C 產生大量白霧 HSO3Cl+H2O= H2SO4+HCl↑ 加一倒扣漏斗于燒杯水面上的吸收裝置

【解析】

題中已經告知氯磺酸的一些性質及制備信息。要結合這些信息分析各裝置的作用。制備氯磺酸需要HCl氣體，則A為HCl氣體的發生裝置，濃硫酸吸水放熱，可以加強濃鹽酸的揮發性。B為濃硫酸，用來干燥HCl氣體，因為氯磺酸對潮濕空氣敏感。C為氯磺酸的制備裝置，因為C有溫度計，并連有冷凝裝置，反應結束后可以直接進行蒸餾，所以C中裝的物質是發煙硫酸。E用來接收氯磺酸。由于氯磺酸對潮濕空氣敏感，F中要裝無水氯化鈣，以防止空氣中的水蒸氣進入裝置中。

（1）A為HCl的發生裝置，則a裝①濃鹽酸；B要干燥HCl氣體，則B要裝②濃硫酸；C為氯磺酸的發生裝置，則C要裝③發煙硫酸；F要裝④無水氯化鈣，以防止空氣中的水蒸氣進如裝置；

（2）由題知，濃鹽酸的密度比濃硫酸小，如果直接滴加，兩種液體不能充分混合，這樣得到的HCl氣流不平穩。故題中的操作的目的是使密度較濃硫酸小的濃鹽酸順利流到底部，充分混合兩種液體，能順利產生HCl氣體；

（3）C裝置既是氯磺酸的發生裝置，也是氯磺酸的蒸餾裝置，所以C需要加熱；

（4）若無F裝置，則空氣中的水蒸氣會進入裝置中，氯磺酸對水汽極為敏感，則可以看到產生大量白霧，方程式為HSO3Cl+H2O= H2SO4+HCl↑；

（5）實驗中，不能保證HCl氣體完全參加反應，肯定會有多于的HCl氣體溢出，則需要尾氣處理裝置，由于HCl極易溶于水，最好加一倒扣漏斗于燒杯水面上的吸收裝置。