Question

1．硫酰氯（SO₂Cl₂）常作氯化剂或氯磺化剂，用于制作药品、染料、表面活性剂等．其部分性质如下表：

物质	熔点/℃	沸点/℃	其它性质
SO2Cl2	-54.1	69.1	①易水解产生大量白雾 ②易分解：SO2Cl2$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$SO2↑+Cl2↑

回答下列问题：

I．实验室合成硫酰氯需要先制取干燥氯气，制备干燥纯净的氯气所用仪器如图1：
（1）上述仪器的连接顺序是：e接d，c接a，b接i，h接j（按气流方向，用小写字母表示）．
II．催化合成硫酰氯的实验装置如图 2（夹持仪器已省略）：
（2）仪器B冷却水的进口为a（填“a””或“b”），活性炭的作用是催化剂．
（3）装置D除干燥气体外，另一作用是通过观察气泡控制气体流速．若缺少D，则硫酰氯会水解，该反应的化学方程式为SO₂Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl．
（4）某同学建议将收集器A放在冰水中冷却，你认为该同学的建议是否合理，为什么？合理，防止硫酰氯分解
（5）C处U形管中碱石灰的作用是吸收多余二氧化硫、氯气，防止污染；防止水蒸气进入收集器使产品水解．
III．在氯磺酸中加入四氯化锡加热煮沸，使氯磺酸分解，可用于制取少量硫酰氯．化学方程式为：2ClSO₃H$\frac{\underline{催化剂}}{△}$H₂SO₄+SO₂Cl₂，此法得到的产品中混有硫酸．
（6）①从分解产物中分离出硫酰氯的方法是蒸馏．
②请设计实验方案检验产品中硫酸的存在（可选试剂：稀盐酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、蒸馏水、石蕊溶液）：
取适量产品充分加热后加水稀释，分成两份，一份滴加紫色石蕊试液变红，另一份加入BaCl₂溶液产生白色沉淀，说明含有H₂SO₄．

Answer 1

分析 I、（1）实验室由二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气，制得的氯气混有水蒸气和HCl气体，用饱和食盐水吸收氯化氢气体，用浓硫酸吸收水蒸气，用排空气法收集氯气，最后用氢氧化钠吸收多余的氯气，防止污染空气；
II、（2）根据采用逆流的冷凝效果好，判断冷凝管的进水口；活性炭作催化剂；
（3）D装置的浓硫酸用来干燥气体，防止硫酰氯水解，同时还可以通过观察气泡控制气体流速；若无D，硫酰氯水解为硫酸和盐酸；
（4）硫酰氯受热易分解，可将收集器A放在冰水中冷却；
（5）C处U形管中碱石灰防止空气中的水蒸气进入装置，同时吸收挥发出去的二氧化硫和氯气，防止污染；
III、（6）①二者沸点相差较大，采取蒸馏法进行分离；
②氯磺酸（ClSO₃H）分解：2ClSO₃H═H₂SO₄+SO₂Cl₂，设计实验方案检验产品，需检验氢离子、检验硫酸根离子．

解答 解：I、（1）实验室由二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气，制得的氯气混有水蒸气和HCl气体，用饱和食盐水吸收氯化氢气体，用浓硫酸吸收水蒸气，为充分吸收杂质气体，导气管长进短出，用排空气法收集氯气，氯气密度比空气大，导气管长进短出，最后用氢氧化钠吸收多余的氯气，防止污染空气；
故答案为：d；c；a；b；i；h；g；
II．（2）根据采用逆流的冷凝效果好，所以冷凝管中的冷却水进口为a，活性炭作催化剂；
故答案为：a；催化剂；
（3）D装置的浓硫酸用来干燥气体，防止硫酰氯水解，同时还可以通过观察气泡控制气体流速；若无D，硫酰氯水解为硫酸和盐酸．化学方程式为：SO₂Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl；
故答案为：通过观察气泡控制气体流速；SO₂Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl；
（4）硫酰氯受热易分解，可将收集器A放在冰水中冷却；
故答案为：合理，防止硫酰氯分解；
（5）二氧化硫、氯气为有毒的酸性气体，产物硫酰氯会水解，所以C处U形管中碱石灰可防止空气中的水蒸气进入装置，同时吸收挥发出去的二氧化硫和氯气；
故答案为：吸收多余二氧化硫、氯气，防止污染；防止水蒸气进入收集器使产品水解；
III、（6）①二者为互溶液体，沸点相差较大，采取蒸馏法进行分离；
故答案为：蒸馏；
②氯磺酸（ClSO₃H）分解：2ClSO₃H$\frac{\underline{催化剂}}{△}$H₂SO₄+SO₂Cl₂，取适量产品充分加热后加水稀释，分成两份，一份滴加紫色石蕊试液变红，另一份加入BaCl₂溶液产生白色沉淀，说明含有H₂SO₄；
故答案为：取适量产品充分加热后加水稀释，分成两份，一份滴加紫色石蕊试液变红，另一份加入BaCl₂溶液产生白色沉淀，说明含有H₂SO₄．

点评 本题考查物质的制备实验和实验设计，为侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行排列顺、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，注意把握物质性质以及对题目信息的获取于使用，难度中等．