Question

【題目】硫酰氯（SO2Cl2）是一種重要的化工試劑，實驗室合成硫酰氯的實驗裝置如下圖所示：

已知：

①SO2（g）+Cl2（g） SO2Cl2(l) △H=－97.3 kJ/mol

②硫酰氯常溫下為無色液體，熔點為－54.1℃，沸點為69.1℃，在潮濕空氣中易“發煙”；

③100℃以上或長時間存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯氣。

（1）儀器a為恒壓分液漏斗，與普通分液漏斗相比，其優點是_____________________。

（2）儀器d中盛放的試劑為______。

A．無水硫酸銅 B．無水氯化鈣 C．堿石灰 D．五氧化二磷

（3）氯磺酸（ClSO3H）加熱分解，也能制得硫酰氯與另外一種物質，該反應的化學方程式為 ___________________。

（4） 裝置E為儲氣裝置，用于提供氯氣，則分液漏斗c中盛放的試劑為_________。當裝置E中排出氯氣0.224 L（已折算成標準狀況）時，最終得到1.08 g純凈的硫酰氯，則硫酰氯的產率為_____。

（5）長期存放的硫酰氯會發黃，其原因可能為__________________________________。

Answer 1

【答案】平衡分液漏斗內外壓強，便于液體順利流下C2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4飽和食鹽水80%硫酰氯中溶有其分解產生的氯氣

【解析】

（1）儀器a為恒壓分液漏斗，可以平衡分液漏斗內外氣壓，便于液體流下；裝置C中SO2與Cl2反應產生硫酰氯，硫酰氯在潮濕空氣中“發煙”，所以要用堿石灰防止空氣中的水分進入裝置C，同時吸收過量的氯氣或二氧化硫，防止進入空氣中污染環境；（3）由原子個數守恒可知，另外物質為H2SO4；（4）氯氣溶于水，不溶于飽和食鹽水；由氯氣物質的量可以計算理論上生成SO2Cl2的質量，從而求硫酰氯的產率；（5）100℃以上或長時間存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯氣，氯氣為黃綠色氣體，可能是溶解氯氣所致。

（1）儀器a為恒壓分液漏斗，可以平衡分液漏斗內外氣壓，便于液體流下；（2）裝置C中SO2與Cl2反應產生硫酰氯，硫酰氯在潮濕空氣中“發煙”，所以要用堿石灰防止空氣中的水分進入裝置C，同時吸收過量的氯氣或二氧化硫，所以選C；（3）氯磺酸（C1SO3H）加熱分解制得硫酰氯（SO2Cl2）與另外一種物質，由元素守恒可知，另外物質含有H元素，C1SO3H中S、Cl原子數目之比為1：1，而SO2Cl2中S、Cl原子數目之比為1：2，故另外物質中含有S元素，結合原子守恒可知另外物質為H2SO4，反應方程式為：2C1SO3HSO2Cl2+H2SO4；（4）利用分液漏斗中的液體將裝置E的氯氣排出，與二氧化硫在裝置C中反應，分液漏斗可以為飽和食鹽水；氯氣的物質的量為=0.01mol，由方程式可知n（SO2Cl2）=n（Cl2）=0.01mol，故理論上生成SO2Cl2的質量為0.01mol×135g/mol=1.35g，故其產率為×100%=80%；（5）由信息③可知，硫酰氯易分解生成二氧化硫和氯氣，硫酰氯分解產生氯氣溶于硫酰氯導致硫酰氯發黃。