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：① SO2(g) + Cl2(g)＝SO2Cl2(l) ΔH＝－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“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。
回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的离子方程式为_________________________________。
（2）装置B中的除杂试剂为___________________（填名称），若缺少装置C，会导致装置D中SO2与Cl2还可能发生反应的化学方程式为_________________________。
（3）仪器D的名称为__________________，E中冷凝水的的出口是____________(填“a”或“b”)，F的作用除了防止空气中水蒸气进入D装置内之外，还可以__________________________________。
（4）当装置A中排出氯气1.12 L(已折算成标准状况)时，最终得到4.05g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________(填序号)。
①加热三颈烧瓶 ②控制气流速率，宜慢不宜快 ③若三颈烧瓶发烫，可适当降温 ④先通冷凝水，再通气
（5）氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯2ClSO3H＝SO2Cl2 + H2SO4，分离产物的方法是________。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
【答案】2MnO4-+10Cl-+16H+＝2Mn2++5Cl2↑+8H2O饱和食盐水SO2+Cl2+2H2O＝2HCl+H2SO4三颈烧瓶b吸收尾气，防止污染空气60%②③④C
【解析】
由合成硫酰氯的实验装置可知，A中发生2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O，因浓盐酸易挥发，B中饱和食盐水可除去氯气中的HCl，C中浓硫酸可干燥氯气，D为三颈烧瓶，D中发生SO2(g)+Cl2(g)═SO2Cl2(l)，E中冷却水下进上出效果好，结合信息②可知，F中碱石灰吸收尾气、且防止水蒸气进入D中，以此解答（1）～（3）；（4）n（Cl2）=
，由SO2(g)+Cl2(g)═SO2Cl2(l)可知，理论上生成SO2Cl2为0.05mol×135g/mol=6.75g；为提高本实验中硫酰氯的产率，应在低温度下，且利于原料充分反应；（5）生成物均为液体，但沸点不同；
（1）装置A中发生反应的化学方程式是2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O，离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；（2）装置B的作用为除去HCl，所以B中除杂试剂为饱和食盐水；若缺少装置C，气体不干燥，装置D中SO2与Cl2还可能发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4；（3）仪器D的名称为三颈烧瓶，冷却水下进上出效果好，所以E中冷凝水的入口是a、出口是b，F的作用为吸收尾气，防止污染空气，防止水蒸气进入。（4）n（Cl2）=，由SO2(g)+Cl2(g)═SO2Cl2(l)可知，理论上生成SO2Cl2为0.05mol×135g/mol=6.75g；最终得到4.05g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，应在低温度下，且利于原料充分反应，所以在实验操作中需要注意的事项有①加热三颈烧瓶 ②控制气流速率，宜慢不宜快 ③若三颈烧瓶发烫，可适当降温，故选①②③；（5）生成物均为液体，但沸点不同，可选择蒸馏法分离，故选C。
