题目内容
【题目】硫酰氯()是一种重要的化工试剂,实验室合成硫酰氯的实验装置如下图所示:
已知:①,
②硫酰氯常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中易“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。
(1)仪器c的名称为_____,与c相比,仪器a的优点是__________。
(2)装置乙和丁中所装的试剂为_________________。
(3)球形冷凝管的作用___________________。
A.导气、冷凝回流 B.有利于平衡正向移动 C.防倒吸
(4)仪器d的作用为______________________。
(5)氯磺酸()加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为_________________________。
(6)当装置戊中排出氯气(已折算成标准状况)时,最终得到
纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为____________。(保留三位有效数字)
(7)长期存放的硫酰氯会发黄,其原因可能为___________________。
【答案】分液漏斗 平衡分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下 浓硫酸 AB 吸收SO2、Cl2等尾气,防止污染空气;同时防止空气中的水蒸气进入装置内 2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4 33.3% SO2Cl2中溶有其分解产生的Cl2
【解析】
从图中可以看出,丙装置内发生反应:,则甲装置制取SO2气体,戊装置提供Cl2。因为硫酰氯常温下在潮湿空气中易“发烟”,所以SO2、Cl2进入丙装置前都需干燥,乙、丁装置为气体的干燥装置,内盛液体应为浓硫酸。在丙装置内发生SO2与Cl2的可逆反应,因反应放热,生成的SO2Cl2易气化,所以需冷凝回流,未反应的SO2、Cl2需进行处理,以防污染空气;由于在潮湿空气中易“发烟”,所以d装置还需防止空气中的水蒸气进入丙装置内。
(1)仪器c的名称为分液漏斗,与c相比,仪器a中存在稳压导管,其优点是平衡分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下。答案为:分液漏斗;平衡分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下;
(2)由以上分析知,装置乙和丁中所装的试剂为浓硫酸。答案为:浓硫酸;
(3)球形冷凝管既可将产物冷凝回流,又有利于平衡正向移动,其作用为AB。答案为:AB;
(4)仪器d的作用为吸收SO2、Cl2等尾气,防止污染空气;同时防止空气中的水蒸气进入装置内。答案为:吸收SO2、Cl2等尾气,防止污染空气;同时防止空气中的水蒸气进入装置内;
(5)氯磺酸()加热分解,能制得硫酰氯,同时生成硫酸,该反应的化学方程式为2ClSO3H
SO2Cl2+H2SO4。答案为:2ClSO3H
SO2Cl2+H2SO4;
(6)n(Cl2)==0.005mol,依据反应式
,生成SO2Cl20.005mol,则硫酰氯的产率为
=33.3%。答案为:33.3%;
(7)信息③告诉我们: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(黄绿色)。所以长期存放的硫酰氯会发黄,其原因可能为SO2Cl2中溶有其分解产生的Cl2。答案为:SO2Cl2中溶有其分解产生的Cl2。
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