题目内容
【题目】硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂，氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法。实验室合成硫酰氯的实验装置如下图所示(部分夹持装置未画出)；
已知:①SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2 △H=-97.3kJ/mol。
②常溫下硫酰氯为无色液体，熔点-54.1℃，沸点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，生成二氧化硫和氧气。
回答下列问题:
(1)硫酰氯在潮湿空气中“发烟”的原因___________(用化学方程式表示)。
(2)装置B中盛放的试剂是________；仪器D的名称为________。
(3)装置E的作用是_____，E中冷凝水的入口是____(填“a”或“b”)；整套装置存在的一处缺陷是_______。
(4)当装置A中生成氯气1.12L(已折算成标准状况)时，硫酰氯的产率为44%，则最终得到纯净的硫酰氯_______g。
(5)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___________________，分离两种产物的方法是______________。
(6)硫酰氯的工业品中常含有少量硫酸，请你设计实验验证其中含有硫酸(写出实验方案及相关实验现象，不必写出具体实验操作________。可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、蒸馏水、石蕊试液)。
【答案】 SO2Cl2+2H2O=2HC1+H2SO4 饱和食盐水 三颈烧瓶或三颈瓶 冷凝回流 a 缺少尾气处理装置和防止空气中水蒸气进入D装置的措施 2.97 2C1SO3H=SOCl2+H2SO4 蒸馏 取少量产品在干燥条件下加热至硫酰氯完全挥发，剩余物质冷却并用水稀释。取少量所得的溶液滴加紫色石蕊试液，溶液变红；再另取少量溶液滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。
【解析】试题分析:由图中信息可知，该实验先用浓盐酸和高锰酸钾制备氯气，然后通过B和C两装置净化氯气，最后在D中合成硫酰氯。
(1)硫酰氯在潮湿空气中“发烟”的原因是其遇空气中水蒸气发生水解生成酸雾，该反应的化学方程式为SO2Cl2+2H2O=2HC1+H2SO4。
(2)装置B的作用是除去氯气中的氯化氢杂质，故其中盛放的试剂是饱和食盐水；仪器D的名称是三颈烧瓶或三颈瓶。
(3)装置E的作用是冷凝回流。为保证冷凝回流的效率，E中冷凝水的入口是a；整套装置存在的一处缺陷是缺少尾气处理装置和防止空气中水蒸气进入D 的措施。
(4)当装置A中生成氯气1.12L(已折算成标准状况)时，氯气的物质的量为0.05mol，由于硫酰氯的产率为44%，则生成硫酰氯的物质的量为0.05mol
44%=0.022mol，所以最终得到纯净的硫酰氯的质量为0.022mol 
135g/mol=2.97g。
(5)氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，由质量守恒定律可知，该反应的化学方程式为2C1SO3H=SOCl2+H2SO4，硫酸是高沸点酸，由题中信息可知，硫酰氯的沸点较低，故分离两种产物的方法是蒸馏。
(6)欲设计实验验证硫酰氯的工业品中常含有少量硫酸，由于硫酰氯与水反应可生成硫酸，故要首先将两者分离，然后在根据硫酸的组成和性质以及供选试剂进行检验，可以检验其酸性、吸水性，可以检验硫酸根离子等等。方案如下：取少量产品在干燥条件下加热至硫酰氯完全挥发，剩余物质冷却并用水稀释。取少量所得的溶液滴加紫色石蕊试液，溶液变红；再另取少量溶液滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。
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