Question

13．硫酰氯（SO₂Cl₂）常用做氯化剂或氯磺化剂，如芳香族化合物的氯化、羧酸的氯化及其他各种有机和无机化合物的氯化，也用于制造药品、燃料、表面活性剂等．硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中易“发烟”，100℃以上便开始分解为二氧化硫和氯气，工业上常采用氧化法合成硫酰氯，将干燥的二氧化硫和氯气在一定条件下进行反应，其反应原理和实验装置如下：
SO₂（g）+Cl₂（g）$\stackrel{活性炭}{?}$SO₂Cl₂（1）△H=-97.3kJ•mol^-1 请回答下列问题：
（1）仪器A的名称是球形冷凝管
（2）干燥管B中盛放的药品是碱石灰，作用是吸收未反应的二氧化硫与氯气以及空气中的水蒸气
（3）实验时从仪器C中放出液体的操作方法是打开分液漏斗上口玻璃塞，再旋转活塞使液体流下
（4）装置乙中盛放的物质为浓硫酸，若缺少装置乙，对实验结果有什么影响？氯气和二氧化硫、水反应生成HCl与硫酸，降低了硫酰氯的产量
（5）氯磺酸（ClSO₃H）是一种无色的发烟液体，有刺激性臭味，沸点178℃，受热分解也能制得硫酰氯，同时还有另外一种物质生成，该反应的化学方程式为2C1SO₃H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO₂Cl₂+H₂SO₄，分离产物的方法是蒸馏
A．重结晶   B．过滤   C．蒸馏   D．萃取
（6）为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有AC（填序号）
A．控制气流速度，宜慢不宜快  B．水浴加热三劲烧瓶  C．若三劲烧瓶发烫，可适当降温．

Answer 1

分析 （1）由仪器A的结构特征，可知A为冷凝管；
（2）由于SO₂Cl₂在潮湿空气中“发烟”，装置B的作用是吸收空气中水蒸气，且吸收未反应的二氧化硫与氯气，防止污染空气；
（3）打开分液漏斗上口玻璃塞，平衡气压，再旋转活塞使液体流下；
（4）丁装置制备的氯气中含有HCl、水蒸气，丙装置盛放饱和食盐水，除去混有的HCl，乙装置盛放浓硫酸，干燥氯气，若缺少装置乙，氯气和二氧化硫、水反应生成HCl与硫酸；
（5）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；二者为互溶液体，沸点相差较大，采取蒸馏法进行分离；
（6）提高本实验中硫酰氯的产率，可以控制气体流速，使其充分反应，该反应为放热反应，可以对三颈烧瓶进行适当的降温．

解答 解：（1）由仪器A的结构特征，可知A为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管；
（2）由于SO₂Cl₂在潮湿空气中“发烟”，装置B的作用是吸收空气中水蒸气，且吸收未反应的二氧化硫与氯气，防止污染空气，可以盛放碱石灰，故答案为：碱石灰；吸收未反应的二氧化硫与氯气以及空气中的水蒸气；
（3）从仪器C中放出溶液的操作方法是：打开分液漏斗上口玻璃塞，再旋转活塞使液体流下，故答案为：打开分液漏斗上口玻璃塞，再旋转活塞使液体流下；
（4）丁装置制备的氯气中含有HCl、水蒸气，丙装置盛放饱和食盐水，除去混有的HCl，乙装置盛放浓硫酸，干燥氯气，若缺少装置乙，氯气和二氧化硫、水反应生成HCl与硫酸，反应方程式为：Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；从而降低了硫酰氯的产量，故答案为：浓硫酸；氯气和二氧化硫、水反应生成HCl与硫酸，降低了硫酰氯的产量；
（5）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；
（6）为提高本实验中硫酰氯的产率，可以控制气体流速，宜慢不宜快，使其充分反应，由于100℃以上SO₂Cl₂开始分解，该反应为放热反应，可以对三颈烧瓶进行适当的降温，故答案为：AC．

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．