Question

【題目】硫酰氯（SO2Cl2）熔點-54.1℃，沸點在染料、藥品、除草劑和農用殺蟲劑的生產過程中有重要作用。

（1）SO2Cl2中的S的化合價為_______________，SO2Cl2在潮濕空氣中因水解“發煙”的化學方程式為_______________。

（2）現擬用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯，實驗裝置如圖所示（部分夾持裝置未畫出）。

①儀器A的名稱為_______________，裝置乙中裝入的試劑是_______________，裝罝B的作用是_______________。

②裝置丙分液漏斗中盛裝的最佳試劑是_______________（選填編號）。

A.蒸餾水 B.l0.0mol·L-1濃鹽酸

C.濃氫氧化鈉溶液 D.飽和食鹽水

③滴定法測定硫酰氯的純度:取1.800g產品，加入到100mL0.50000mol·L-1NaOH溶液中加熱充分水解，冷卻后加蒸餾水準確稀釋至250mL，取25mL溶液于錐形瓶中，滴加2滴甲基橙，用0.1000mol·L-1標準HC1滴定至終點，重復實驗三次取平均值，消耗HCl l0.00mL。達到滴定終點的現象為_______________，產品的純度為_______________。

Answer 1

【答案】+6 SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4 冷凝管 濃硫酸 防止空氣中水蒸汽進入三頸燒瓶，使SO2Cl2發生水解變質并能吸收尾氣SO2和Cl2，防止污染環境 D 滴加最后一滴HCl標準液，錐形瓶中溶液由黃色變為橙色，且半分鐘不恢復 75%

【解析】

（1）SO2Cl2中，O的化合價是-2價，Cl的化合價是-1價，計算可得S的化合價是+6價。SO2Cl2中與水發生反應“發煙”的化學方程式為：SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4。

（2）①如上圖，甲是反應的發生裝置，儀器A是球形冷凝管，作用是冷凝回流SO2C12；B是球形干燥管，裝有堿石灰，其作用是防止空氣中水蒸氣的進入，還可以吸收尾氣SO2和C12，防止污染環境；丙是提供氯氣的裝置，乙的作用是除去氯氣中的雜質。由于通入甲的氯氣必須是干燥的，故乙中應加入干燥劑，圖中所示為液體干燥劑，即濃硫酸。故答案為：冷凝管；濃硫酸；防止空氣中水蒸汽進入三頸燒瓶，使SO2C12發生水解變質并能吸收尾氣SO2和C12，防止污染環境。

②利用加入的液體使集氣瓶中的氯氣排出，氯氣在飽和食鹽水中溶解度小，因此選D。

③硫酰氯在水溶液中與水反應生成鹽酸和硫酸，都是酸性物質，與氫氧化鈉可以發生反應。因此在過量的NaOH溶液中加熱充分水解，得到Na2SO4、NaCl和NaOH的混合溶液。滴加甲基橙后，由于溶液顯堿性，因此顯黃色。用0.1000mol·L-1標準HC1滴定至終點時，觀察到的現象為錐形瓶中溶液由黃色變為橙色，且半分鐘不恢復。消耗的HCl的物質的量與滴定所取25mL混合溶液中NaOH的物質的量相等，為0.1000mol·L-1×0.0100L=0.001mol，由于滴定所取的溶液為原混合溶液的1/10，故原混合溶液中含有NaOH 0.01mol。與氯化氫和硫酸反應消耗的NaOH為0.100L×0.50000mol·L-1-0.010mol=0.04mol，根據總反應方程式SO2C12+4NaOH=2NaC1+Na2SO4+2H2O可知，原產品中含有SO2C12的物質的量為0.01mol，質量為0.01mol×135g/mol=1.35g，產率為1.35g÷1.800g×100%=75%。故答案為：滴加最后一滴HC1標準液，錐形瓶中溶液由黃色變為橙色，且半分鐘不恢復；75%。