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）装置丙的冷凝管中冷凝水的入口是 (填“a”或“b”)，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】（1）a (1分) 吸收尾气并防止空气中的水蒸气进入装置丙 (2分)

通过调节旋塞或滴液的快慢控制气体流速，使装置乙和丁导管口产生气泡的速度相等 (1分)

（2）B (1分)

（3）Cl2+SO2+2H2O==2HCl+H2SO4 (2分)

（4）C (1分)

（5）SO2Cl2==SO2+Cl2，分解产生少量的氯气溶解在其中 (2分)

（6）75%(2分)

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保证装置气密性良好 (写两条即得2分)

【解析】（1）冷凝管中的冷却水应下进上出，以便冷却水能充满冷凝管的外管，所以装置丙中冷凝水的入口是应为a，该制备实验应在干燥环境中进行，以防硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，所以装置己既能吸收尾气(SO2和Cl2)又起到防止空气中的水蒸气进入装置丙的作用；为使通入装置丙的SO2和Cl2的体积相等，可根据装置乙和丁中导气管口冒气泡的快慢判断，通过调节旋塞或滴液的快慢控制气体流速。

（2）装置戊是一个贮气瓶，将分液漏斗中的液体滴入，可使气体排出，滴入的液体不能溶解氯气，因此分液漏斗中的液体应为饱和食盐水。

（3）若没有浓硫酸干燥，两种气体都含有大量水汽，这样就能发生有水参与的Cl2氧化SO2的反应，化学方程式为Cl2+SO2+2H2O==2HCl+H2SO4。

（4）氯磺酸分解的两种产物均为无色液体，但硫酸是一种高沸点酸，而硫酰氯沸点只有69.1℃，易挥发，分离沸点相差较大的液体的常用方法是蒸馏。

（5）题中有信息，硫酰氯在常温下长期放置也会分解，分解时生成的氯气为黄绿色，所以硫酰氯发黄应该是分解时产生的少量氯气溶解在其中造成的，分解反应的化学方程式为：SO2Cl2==SO2+Cl2。

（6）由反应SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l)知，若氯气完全转化，则SO2Cl2的理论产量为：，故硫酰氯的产率为。