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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．
有关信息如下：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．回答下列问题：
（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．

练习册系列答案
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14．实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气，反应中二氧化锰被还原为MnCl2．根据要求回答下列问题．

（1）A、B、C三套装置中，应选用的装置是B（选填“A”、“B”、“C”）；
（2）写出实验室用上述方法制取氯气的化学方程式MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（3）为了防止氯气污染环境，图中所示的溶液甲为氢氧化钠溶液，在该溶液中发生反应的化学方程式2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O．
（4）利用该原理和装置进行试验，制得的氯气中往往含有的杂质有HCl和H2O，可依次通入到饱和食盐水、浓硫酸除去．
15．下列说法全部正确的是（　　）
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．①②③B．②④⑤⑥C．①②④D．①②④⑥
12．对于相同物质的量的SO2和SO3，下列说法中正确的是（　　）
A．硫元素的质量比为5：4B．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1：1D．SO2、SO3两分子数之比为1：1
2．醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：
  $→_{△}^{浓硫酸}$+H2O
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1000.961 8161微溶于水
环己烯820.810 283难溶于水
合成反应：
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%
12．高碘酸钾（KIO4）为无色晶体，在分析化学中常用作氧化剂．
Ⅰ．高碘酸钾的制备
步骤①称取1.270g碘溶于适量的水中，通入足量氯气将I2氧化为高碘酸（HIO4）．
步骤②向步骤①所得溶液中加入适量氢氧化钾溶液中和．
步骤③将步骤②所得溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶等操作得KIO4晶体．
（1）步骤①将I2氧化为HIO4，至少需要消耗0.784L（标准状况）Cl2．
（2）步骤①所得溶液用0.200mol•L-1KOH溶液中和至中性时（HIO4为强酸，假定溶液中不含Cl2和HClO），则消耗0.200mol•L-1KOH溶液的体积为400mL．
Ⅱ．用高碘酸钾测定甘油的含量

相关反应：C3H8O3（甘油）+2HIO4=2HCHO+HCOOH+2HIO3+H2O
HIO3+5KI+5HCl=3I2+5KCl+3H2O
HIO4+7KI+7HCl=4I2+7KCl+4H2O
I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
（3）用0.2000mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定时，判断达到滴定终点的现象是滴入最后一滴标准液时，溶液蓝色刚好褪去，且保持30秒不恢复原来的颜色．
（4）已知滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL，计算甘油样品的纯度（请给出计算过程）．
19．在周期表中1～36号之间的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知A与其余五种元素既不同周期也不同主族，B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，C元素原子的最外层有3个自旋方向相同的未成对电子，D原子核外电子有8种不同的运动状态，E元素在第四周期，E的基态原子中未成对电子数是核外电子总数的$\frac{1}{4}$，F元素位于周期表的ds区，其基态原子最外能层只有一个电子．
（1）写出基态E原子的价电子排布图3d54s1．
（2）B、C、D三种元素第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N（用元素符号表示）．
（3）B的最高价氧化物对应的水化物分子中，中心原子的杂化类型为sp2杂化，C的单质与化合物BD是等电子体，根据等电子体原理，写出化合物BD的电子式．
（4）A2D的沸点在同族元素中最高，其原因是由于水分子间形成氢键，导致沸点升高．A2D由液态形成晶体时密度减小（填“增大”、“不变”或“减小”），其主要原因水形成晶体时，每个水分子与4个水分子形成氢键，构成空间正四面体网状结构，水分子空间利用率低，密度反而减小．（用文字叙述）．
（5）已知D、F能形成一种化合物，其晶胞的结构如图所示，则该化合物的化学式为Cu2O．（用元素符号表示）
若相邻D原子和F原子间的距离为a cm，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度为$\frac{27\sqrt{3}}{2{N}_{A}{a}^{3}}$g．cm-3（用含a、NA的符号表示）．
16．在一定温度下将足量的炭和2mol水蒸气混合于1L的密闭容器中，发生如下反应：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），
（1）该反应平衡常数K的表达式K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$
（2）已知在700℃时，该反应的平衡常数K1=0.6，1 000℃时，该反应的平衡常数K2为1.0，则该反应为的△H＞0（填“＜0”或“＞0”）．
（3）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是ABD．（填编号）
A、容器中气体的密度不变      B、生成a mol CO的同时消耗a mol H2
C、c（H2O）=c（CO）             D、混合气体的平均相对分子质量不变
（4）在1 000℃下，某时刻CO的物质的量为1.0mol，则此时v正=v逆（填“＞”、“=”或“＜”），此时H2O（g）的转化率为50%．
17．利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品生产盐酸的设想在工业上已成为现实．某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，所设计的装置如图所示：

（1）A中制取C12反应的化学方程式是MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（2）C中发生反应的化学方程式是CH4+Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HCl．（写出一个即可）
（3）D装置中的石棉上吸附着潮湿的KI粉末，其作用是除去过量的氯气．
（4）E装置的作用是C（填序号）．
a．收集气体      b．吸收氯气      c．吸收氯化氢
（5）E装置中除了有盐酸生成外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法是分液（填操作名称）．
（6）将l mol CH4与C12发生取代，测得4种有机取代物的物质的量相等，则消耗的氯气的物质的量是2.5mol．

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