题目内容

13．硫酰氯（SO2Cl2）是一种重要的化工试剂，实验室合成硫酰氯的实验装置如图所示：

已知：①SO2（g）+Cl2（g）$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$SO2Cl2（l）△H=-97.3kJ•mol-1
②硫酰氯常温下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中“发烟”；
③100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯气．
回答下列问题：
（1）配平装置A中发生反应的化学方程式：
2KMnO4+16HCl-2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
（2）装置C中盛装的液体名称为浓硫酸．
（3）实验时，冷却水应该从球形冷凝管的b（填“a”或“b”）口通入．
（4）装置F的作用为防止空气中的水分进入装置．
（5）长期存放的硫酰氯会发黄，其原因可能为溶解硫酰氯分解生成的氯气．
（6）将SO2气体通入BaCl2溶液中，无明显现象，再通入某种气体，产生白色沉淀，该气体不可能是c（填序号）．
a．NH3  b．NO2  c．CO2  d．Cl2
（7）氯磺酸（ClSO3H）加热分解，也能制得硫酰氯（SO2Cl2）与另外一种物质，该分解反应的化学方程式为2C1SO3H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO2Cl2+H2SO4，分离两种产物的方法是蒸馏．

分析 （1）利用化合价升降法结合元素守恒配平化学方程式；
（2）该实验A中用浓盐酸与高锰酸钾制得的氯气中有氯化氢和水杂质，需要除去，结合装置可知，B中装饱和食盐水除去氯化氢，C装置中装浓硫酸除去水，得干燥氯气；
（3）根据逆流冷却的效果好判断冷却水的进口；
（4）硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，所以制硫酰氯时要防止潮湿空气进入装置；
（5）100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯气，氯气为黄绿色气体；
（6）SO2气体通入BaCl2溶液中，再通入NH3 可生成亚硫酸钡沉淀，通入NO2或Cl2都能将二氧化硫氧化成硫酸根离子，进而生成硫酸钡沉淀，而CO2与SO2、BaCl2溶液无反应；
（7）氯磺酸（C1SO3H）加热分解，也能制得硫酰氯（SO2Cl2）与另外一种物质，由元素守恒可知，另外物质含有H元素，C1SO3H中S、Cl原子数目之比为1：1，而SO2Cl2中S、Cl原子数目之比为1：2，故另外物质中含有S元素，结合原子守恒可知另外物质为H2SO4，二者沸点相差较大，采取蒸馏法进行分离．

解答 解：（1）在反应中锰从+7价降为+2价，氯从-1价升为0价，再结合元素守恒配平得方程式为2KMnO4+16HCl=2KCl+2 MnCl2+5Cl2↑+8 H2O，
故答案为：2、16、2、2、5、8；
（2）该实验A中用浓盐酸与高锰酸钾制得的氯气中有氯化氢和水杂质，需要除去，结合装置可知，B中装饱和食盐水除去氯化氢，C装置中装浓硫酸除去水，得干燥氯气，所以C装置液体名称为浓硫酸，
故答案为：浓硫酸；
（3）根据逆流冷却的原理，冷却水应该从球形冷凝管的b口进入，
故答案为：b；
（4）硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，所以制硫酰氯时要防止防止空气中的水分进入装置，所以用装置F，
故答案为：防止空气中的水分进入装置；
（5）100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯气，氯气为黄绿色气体，所以长期存放的硫酰氯会发黄，可能是溶解氯气所致，
故答案为：溶解硫酰氯分解生成的氯气；
（6）SO2气体通入BaCl2溶液中，再通入NH3 可生成亚硫酸钡沉淀，通入NO2或Cl2都能将二氧化硫氧化成硫酸根离子，进而生成硫酸钡沉淀，而CO2与SO2、BaCl2溶液无反应，故选c；
（7）氯磺酸（C1SO3H）加热分解，也能制得硫酰氯（SO2Cl2）与另外一种物质，由元素守恒可知，另外物质含有H元素，C1SO3H中S、Cl原子数目之比为1：1，而SO2Cl2中S、Cl原子数目之比为1：2，故另外物质中含有S元素，结合原子守恒可知另外物质为H2SO4，反应方程式为：2C1SO3H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO2Cl2+H2SO4；
二者为互溶液体，沸点相差较大，采取蒸馏法进行分离，
故答案为：2C1SO3H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO2Cl2+H2SO4；蒸馏．

点评 本题考查实验制备方案，涉及对反应原理、装置及操作的分析评价、对仪器的识别、物质的分离提纯等，注意对物质性质信息的应用，难度中等．

练习册系列答案
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B．盖好容量瓶塞，反复颠倒，摇匀；
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D．将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入盛有少量水的烧杯中；
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F．将已冷却至室温的硫酸溶液沿玻璃棒注入100mL的容量瓶中；
G．改用胶头滴管逐滴加蒸馏水，使溶液凹面恰好与刻度相切；
H．继续向容量瓶中加蒸馏水，直到液面接近刻度线1-2cm处．
（1）填写上述步骤中的空白：
C11.1；D 将浓硫酸注入水；F100；
（2）请按正确的操作步骤进行排序CDFEHGBA．
（3）试分析下列操作会使所配溶液的浓度偏高的是①④
①洗涤了量取浓硫酸的量筒，并把洗涤液转移到容量瓶中； ②转移溶液前，容量瓶中含有少量蒸馏水； ③溶解硫酸用的烧杯、玻璃棒未洗涤； ④定容时俯视容量瓶的刻度线；⑤定容后摇匀，发现液面低于刻度线，再滴加蒸馏水至刻度线；⑥量取浓硫酸时俯视读数．
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具体实验步骤如下：
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（2）烧瓶A中玻璃管起稳压作用，既能防止装置中压强过大引起事故、又能防止压强过小引起倒吸．
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（5）本实验最终获得1.0g桔黄色固体，则2-硝基-1，3-苯二酚的产率约为12.9%．
8．铁及其化合物在日常生活中有广泛应用．
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a．容量瓶  b．烧杯  c．烧瓶
②Ⅲ中主要反应的离子方程式是Fe+2Fe3+=3Fe2+．
③写出Ⅳ中用NaClO3氧化Fe2+时的离子反应方程式ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O，若改用HNO3氧化，则反应方程式如下：6FeSO4+2HNO3+3H2SO4═3Fe2（SO4）3+2NO↑+4H2O 但缺点是产生的气体对空气有污染．
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（1）Ⅰ中发生反应的还原剂是Na2SO3（填化学式）．
（2）A溶液中溶质的化学式是Na2SO4．
（3）Ⅱ中反应的离子方程式如下，请补充完整．
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（4）分别取等质量的变质和未变质的两份NaClO2试样于试管中，其中变质的NaClO2试样为A，未变质的NaClO2试样为B．加水溶解，分别向两只试管中加入足量FeSO4溶液，充分反应后，氯元素最终均变为-1价．
【资料】NaClO2发生变质的反应为3NaClO2═2NaClO3+NaCl．
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2．某无色溶液能与铝粉反应生成氢气，则下列各组离子在该溶液中一定能大量共存的是（　　）
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3．在除杂质的实验操作中，为了将溶液中的杂质完全除去，通常需加入过量的除杂质试剂．
（1）除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3，除杂试剂为：通入足量CO2；离子方程式：CO32-+CO2+H2O=2HCO3-．
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（3）除去铁粉中混有的铝粉，除杂试剂为：NaOH溶液；离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
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