Question

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)是一種重要的化工試劑，氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法。

實驗室合成硫酰氯的實驗裝置如下圖所示(部分夾持裝置未畫出)：

已知：① SO2(g) + Cl2(g)＝SO2Cl2(l) ΔH＝－97.3 kJ/mol。

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“發煙”。

③ 100℃以上或長時間存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯氣。

回答下列問題：

(1) 裝置A中發生反應的離子方程式為_________________________________。

(2) 裝置B的作用為__________________________________________，若缺少裝置C，裝置D中SO2與Cl2還可能發生反應的化學方程式為_____________________________。

(3) 儀器D的名稱為__________________，E中冷凝水的的入口是____________(填“a”或“b”)，F的作用為_____________________。

(4) 當裝置A中排出氯氣1.12 L(已折算成標準狀況)時，最終得到5.4 g純凈的硫酰氯，則硫酰氯的產率為___________。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 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 ④ 加熱三頸燒瓶

(5) 氯磺酸(ClSO3H)加熱分解，也能制得硫酰氯2ClSO3H＝SO2Cl2 + H2SO4，分離產物的方法是________

A．重結晶 B．過濾 C．蒸餾 D．萃取

(6) 長期存放的硫酰氯會發黃，其原因可能為____________________。

Answer 1

【答案】 2MnO4- + 10Cl- + 16H+＝2Mn2+ + 5Cl2↑+ 8H2O 除去HCl SO2 + Cl2 + 2H2O＝2HCl + H2SO4 三頸燒瓶 a 吸收尾氣，防止污染空氣，防止水蒸汽進入 80% ①②③ C 硫酰氯分解產生氯氣

【解析】（1）裝置A制備氯氣，其中發生反應的離子方程式為2MnO4- + 10Cl- + 16H+＝2Mn2+ + 5Cl2↑+ 8H2O；（2）生成的氯氣中含有氯化氫，因此裝置B中飽和食鹽水的作用為除去HCl；氯氣具有強氧化性，能氧化SO2，因此若缺少裝置C，裝置D中SO2與Cl2還可能發生反應的化學方程式為SO2 + Cl2 + 2H2O＝2HCl + H2SO4；（3）根據儀器構造可知儀器D的名稱為三頸燒瓶，逆向冷卻效果好，則E中冷凝水的的入口是a；氯氣和SO2均是污染性氣體，則F的作用為吸收尾氣，防止污染空氣。又因為硫酰氯在潮濕空氣中“發煙”，因此同時防止水蒸汽進入。（4）氯氣的物質的量為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的質量為0.05mol×135g/mol=6.75g，故其產率為5.4g/6.75g×100%=80%；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，答案選①②③；（5）二者為互溶液體，沸點相差較大，采取蒸餾法進行分離，答案選C；（6）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，氯氣為黃綠色氣體，可能是溶解氯氣所致。