Question

【题目】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下图所示：

已知：

①SO2（g）+Cl2（g） SO2Cl2(l) △H=－97.3 kJ/mol

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a为恒压分液漏斗，与普通分液漏斗相比，其优点是_____________________。

（2）仪器d中盛放的试剂为______。

A．无水硫酸铜 B．无水氯化钙 C．碱石灰 D．五氧化二磷

（3）氯磺酸（ClSO3H）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 ___________________。

（4） 装置E为储气装置，用于提供氯气，则分液漏斗c中盛放的试剂为_________。当装置E中排出氯气0.224 L（已折算成标准状况）时，最终得到1.08 g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为_____。

（5）长期存放的硫酰氯会发黄，其原因可能为__________________________________。

Answer 1

【答案】平衡分液漏斗内外压强，便于液体顺利流下C2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4饱和食盐水80%硫酰氯中溶有其分解产生的氯气

【解析】

（1）仪器a为恒压分液漏斗，可以平衡分液漏斗内外气压，便于液体流下；装置C中SO2与Cl2反应产生硫酰氯，硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，所以要用碱石灰防止空气中的水分进入装置C，同时吸收过量的氯气或二氧化硫，防止进入空气中污染环境；（3）由原子个数守恒可知，另外物质为H2SO4；（4）氯气溶于水，不溶于饱和食盐水；由氯气物质的量可以计算理论上生成SO2Cl2的质量，从而求硫酰氯的产率；（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，可能是溶解氯气所致。

（1）仪器a为恒压分液漏斗，可以平衡分液漏斗内外气压，便于液体流下；（2）装置C中SO2与Cl2反应产生硫酰氯，硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，所以要用碱石灰防止空气中的水分进入装置C，同时吸收过量的氯气或二氧化硫，所以选C；（3）氯磺酸（C1SO3H）加热分解制得硫酰氯（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：2C1SO3HSO2Cl2+H2SO4；（4）利用分液漏斗中的液体将装置E的氯气排出，与二氧化硫在装置C中反应，分液漏斗可以为饱和食盐水；氯气的物质的量为=0.01mol，由方程式可知n（SO2Cl2）=n（Cl2）=0.01mol，故理论上生成SO2Cl2的质量为0.01mol×135g/mol=1.35g，故其产率为×100%=80%；（5）由信息③可知，硫酰氯易分解生成二氧化硫和氯气，硫酰氯分解产生氯气溶于硫酰氯导致硫酰氯发黄。