Question

【题目】硫酰氯(SO2Cl2)可用作有机化学的氯化剂，在药物和染料的制取中也有重要作用。某化学学习小组拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。反应的化学方程式为：SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l) ΔH =97.3 kJ·mol1，实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)。

已知：硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点54.1℃，沸点69.1℃。在潮湿空气中“发烟”；100°C以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解。

回答下列问题：

（1）装置甲中作为反应容器的仪器的名称为________，装置己的作用是________；如何控制两种反应物体积相等：________。

（2）装置戊上方分液漏斗中最好选用下列试剂：（_______）(选填字母)。

A．蒸馏水 B．饱和食盐水 C．浓氢氧化钠溶液 D．6.0 molL1盐酸

（3）若缺少装置乙和丁(均盛放浓硫酸)，潮湿氯气和二氧化硫发生反应的化学方程式是________________________________________。

（4）氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯：2ClSO3H ＝SO2Cl2 + H2SO4，分离两种产物的方法是（_______） (选填字母)。

A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取

（5）长期储存的硫酰氯会发黄，可能的原因是________ (用化学方程式和必要的文字加以解释)。

（6）若反应中消耗的氯气体积为896 mL(标准状况下)，最后经过分离提纯得到4.05 g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为________。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________________ ________________________________________ (写两条即可)。

Answer 1

【答案】 蒸馏烧瓶 吸收尾气并防止空气中的水蒸气进入装置丙中 通过调节旋塞或滴液的快慢控制气流的流速，使装置乙和丁导管口产生的气泡的速率相等 B Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4 C SO2Cl2=Cl2+SO2分解产生的少量氯气溶解在其中 75% ①先通冷凝水，再通气。控制气体流速，宜慢不宜快 若三颈烧瓶发烫，可适当降温。保证装置的气密性良好。

【解析】（1）装置甲中作为反应容器的仪器的名称为蒸馏烧瓶；己中装有碱石灰，既能吸收反应剩余的尾气，又能防止空气中水蒸气进入丙装置；通过调节旋塞控制液体滴加快慢，观察乙、丁装置内气泡的速率变化来实现；正确答案：蒸馏烧瓶； 吸收尾气并防止空气中的水蒸气进入装置丙中；通过调节旋塞或滴液的快慢控制气流的流速，使装置乙和丁导管口产生的气泡的速率相等。

（2）选择试剂的条件：氯气不溶于该溶液，也不与该溶液发生反应；氯气能够溶于水且与水反应，不能选择，A错误；氯气能够与浓氢氧化钠溶液反应，得不到氯气，不能选择，C错误；浓盐酸具有挥发性，导致氯气中混有氯化氢气体，也不能选，D错误；氯气在饱和食盐水溶解度最小，这是最好的选择；正确选项C。

（3）潮湿氯气和二氧化硫发生反应生成硫酸和盐酸，化学方程式是Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4 ；正确选项：Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4。

（4）根据题给信息，硫酰氯与硫酸互溶，且硫酰氯的沸点较低，可以采用蒸馏的方法进行分离；正确选项C。

（5）根据题给信息，SO2Cl2长期放置分解生成二氧化硫和氯气，分解产生的少量氯气溶解在其中 ，导致长期储存的硫酰氯会发黄，反应方程式SO2Cl2=Cl2+SO2；正确答案：SO2Cl2=Cl2+SO2，分解产生的少量氯气溶解在其中。

（6）根据氯元素守恒规律，理论上制得硫酰氯的量为n(Cl2)=n(SO2Cl2)=0.896/22.4=0.04mol，SO2Cl2质量为m (SO2Cl2)=0.04×135=5.4g，硫酰氯的产率为4.05 /5.4×100%=75%；为提高本实验中硫酰氯的产率，①先通冷凝水，再通气；控制气体流速，宜慢不宜快 ；正确答案：75%；①先通冷凝水，再通气；控制气体流速，宜慢不宜快。