题目内容
7.氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法,实验室合成硫酰氯(SO2Cl2)的反应和实验装置如下:SO2(g)+Cl2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$SO2Cl2(l)△H=-97.3kJ/mol.(1)装置甲中仪器A的名称为冷凝管或蛇形冷凝管或环形冷凝管,甲中活性炭的作用是催化剂,B的作用为吸收空气中水蒸气,且吸收未反应的二氧化硫与氯气,防止污染空气;
(2)装置丁中发生反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
(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2ClSO3H$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO2Cl2+H2SO4,分离产物的方法是C(填字母);
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)装置丙的作用为除去HCl气体,若缺少装置乙,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(5)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①②③(填序号).
①先通冷凝水,再通气 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加热三颈烧瓶.
分析 (1)根据仪器的构造可判断装置甲中仪器A的名称;该反应需要催化剂,则甲中活性炭的作用是催化剂;硫酰氯在潮湿空气中“发烟”,而空气中含有水蒸气;
(2)装置丁是提供氯气的,在酸性溶液中漂白粉能氧化氯离子生成氯气;
(3)氯磺酸(C1SO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,根据原子守恒可知另一种生成物是硫酸;硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,而硫酸沸点高;
(4)生成的氯气中含有氯化氢;氯气和二氧化硫可能发生反应生成硫酸;
(5)由于硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”;100℃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.
解答 解:(1)根据仪器的构造可判断装置甲中仪器A的名称为冷凝管或蛇形冷凝管或环形冷凝管;该反应需要催化剂,则甲中活性炭的作用是催化剂;硫酰氯在潮湿空气中“发烟”,而空气中含有水蒸气,则装置B的作用是吸收空气中水蒸气,且吸收未反应的二氧化硫与氯气,防止污染空气,
故答案为:冷凝管或蛇形冷凝管或环形冷凝管;催化剂; 吸收空气中水蒸气,且吸收未反应的二氧化硫与氯气,防止污染空气;
(2)装置丁是提供氯气的,在酸性溶液中漂白粉能氧化氯离子生成氯气,则装置丁中发生反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,
故答案为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
(3)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,根据原子守恒可知另一种生成物是硫酸,因此该反应的化学方程式为2ClSO3H $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO2Cl2+H2SO4;硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,而硫酸沸点高,则分离产物的方法是蒸馏,则C正确,
故答案为:2ClSO3H $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO2Cl2+H2SO4;C;
(4)生成的氯气中含有氯化氢,所以装置丙的作用为除去HCl气体.氯气具有强氧化性,能氧化SO2,装置乙是干燥氯气的,因此若缺少装置乙,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,故答案为:除去HCl气体; SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(5)由于硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”;100℃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,因此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①先通冷凝水,再通气,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,但不能加热三颈烧瓶,否则会加速分解,①②③正确,故答案为:①②③.
点评 本题考查制备实验方案的设计,为高频考点,把握制备原理、实验装置的作用、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.
①CH3-CH=CH2和CH2=CH2的最简式相同;
②CH≡CH和C6H6含碳量相同;
③苯乙烯和丁烯为同系物;
④正戊烷、异戊烷、新戊烷的沸点逐渐变低;
⑤标准状况下,11.2L的己烷所含的分子数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数)
⑥丙烯分子中所有原子一定都在同一平面上.
| A. | ①②③ | B. | ②④⑤⑥ | C. | ①②④ | D. | ①②④⑥ |
| A. | 硫元素的质量比为5:4 | B. | 任何情况下体积比均为1:1 | ||
| C. | 含有的O2、O3两分子数之比为1:1 | D. | SO2、SO3两分子数之比为1:1 |
可能用到的有关数据如下:
| 相对分子质量 | 密度/(g•cm-3) | 沸点/℃ | 溶解性 | |
| 环己醇 | 100 | 0.961 8 | 161 | 微溶于水 |
| 环己烯 | 82 | 0.810 2 | 83 | 难溶于水 |
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸.b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃.
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙.最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g.
回答下列问题:
(1)装置b的名称是冷凝管.
(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是B(填正确答案标号).
A.立即补加 B.冷却后补加C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并检漏;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的上口倒出(填“上口倒出”或“下口放出”).
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是干燥.
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有C(填正确答案标号).
A.蒸馏烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.冷凝管 E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是C(填正确答案标号).
A.41% B.50% C.61% D.70%