Question

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化劑或氯璜化劑，用于制作藥品、染料、表面活性劑等。有關物質的部分性質如下表：

實驗室用干燥而純凈的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯，反應的熱化學方程式為：SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l) △H=—97.3 kJ·mol-1反應裝置如圖所示(夾持儀器已省略)，請回答有關問題：

(1)儀器A的名稱為___________________；

(2)儀器B的作用是_____________________；

(3)裝置丙中盛放的試劑為____________，在實驗室用氫氧化鈉吸收多余硫酰氯的離子反應方程式為___________________；

(4)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，再通氣體

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)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解獲得，該反應的化學方程式為：

2ClSO3H＝H2SO4+SO2Cl2，此方法得到的產品中會混有硫酸。

①從分解產物中分離出硫酰氯的實驗操作名稱為__________________，

②請設計實驗方案檢驗氯磺酸分解制取硫酰氯產品中混有硫酸(可選試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸餾水、紫色石蕊溶液)__________________________。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 吸收未反應完的氯氣和二氧化硫，防止污染空氣，同時防止空氣中水蒸氣進入甲，使SO2Cl2水解 飽和食鹽水 SO2Cl2+4OH-═SO42-+2Cl-+2H2O ①②③ 蒸餾 取樣品在干燥條件下加熱至完全反應（或揮發或分解等），冷卻后加入蒸餾水進行稀釋，取少量溶液滴加紫色石蕊溶液變紅，再取少量溶液，加入BaCl2溶液產生白色沉淀，說明含有H2SO4(或取樣品在干燥條件下加熱至完全反應，冷卻后直接加BaCl2溶液，有白色沉淀，再滴加紫色石蕊溶液變紅，說明含有H2SO4)。

【解析】

(1)由圖可知，A為球形冷凝管；

(2)儀器B為球形干燥管，可吸收尾氣；

(3)丁中制備氯氣，丙除去HCl，乙中濃硫酸干燥氯氣，甲中發生SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)；

(4)提高本實驗中硫酰氯的產率，可使平衡正向移動；

(5)①液體混合物互溶，沸點不同；

②加熱至完全反應后，可選氯化鋇檢驗硫酸根離子。

(1)儀器A的名稱為球形冷凝管，可冷凝回流，提高利用率；

(2)儀器B的作用是吸收未反應完的氯氣和二氧化硫，防止污染空氣，同時防止空氣中水蒸氣進入甲，使SO2Cl2水解；

(3)裝置丙中盛放的試劑為飽和食鹽水，在實驗室用氫氧化鈉吸收多余硫酰氯的離子反應方程式為SO2Cl2+4OH-=SO42-+2Cl-+2H2O；

(4)①先通冷凝水，再通氣體，可提高反應物的利用率，增大產率，①正確；

②控制氣流速率，宜慢不宜快，可提高反應物的利用率，增大產率，②正確；

③若三頸燒瓶發燙，可適當降溫，為放熱反應，平衡正向移動，增大產率，③正確；

④為放熱反應，加熱三頸燒瓶，平衡逆向移動，產率減小，④錯誤；

故合理選項為①②③；

(5)①反應后得到液體混合物互溶，沸點不同，可選蒸餾(溫度范圍在69.1℃以上，100℃以下)分離出硫酰氯；

②檢驗氯磺酸分解制取硫酰氯產品中混有硫酸的實驗為取樣品在干燥條件下加熱至完全反應(或揮發或分解等)，冷卻后加入蒸餾水進行稀釋，取少量溶液滴加紫色石蕊溶液變紅，再取少量溶液，加入BaCl2溶液產生白色沉淀，說明含有H2SO4(或取樣品在干燥條件下加熱至完全反應，冷卻后直接加BaCl2溶液，有白色沉淀，再滴加紫色石蕊溶液變紅，說明含有H2SO4)。