Question

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化劑或氯磺化劑，用于制作藥品、染料、表面活性劑等。其部分性質(zhì)如下表：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其它性質(zhì)
SO2Cl2	－54.1	69.1	①易水解產(chǎn)生大量白霧 ②易分解：SO2Cl2SO2↑＋Cl2↑

回答下列問題：

I．已知：SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l) ΔH = 97.3 kJ·mol－1。催化合成硫酰氯的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖 (夾持儀器已省略)：

(1)儀器B的名稱是____________，冷卻水的進(jìn)口為________(填“a”或“b”)。

(2)裝置D除干燥氣體外，另一作用是______________________。若缺少D，則硫酰氯會(huì)水解，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，寫出其反應(yīng)的離子方程式：__________________________________

(4)C處U形管中堿石灰的作用除吸收多余SO2、Cl2，防止污染外；還有_______________________。

II．在氯磺酸中加入四氯化錫加熱煮沸，使氯磺酸分解，可用于制取少量硫酰氯。化學(xué)方程式為：2ClSO3HH2SO4＋SO2Cl2，此法得到的產(chǎn)品中混有硫酸。

(5)①?gòu)姆纸猱a(chǎn)物中分離出硫酰氯的方法是_____________。

②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品中硫酸的存在(可選試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸餾水、石蕊溶液)：取適量產(chǎn)品，充分___________后，加水稀釋__________________________。

Answer 1

【答案】冷凝管 a 通過觀察氣泡控制氣流速度(或比例) SO2Cl2＋2H2O==H2SO4＋2HCl MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 防止水蒸氣進(jìn)入收集器使產(chǎn)品水解 蒸餾 加熱 分成兩份，一份滴加紫色石蕊試液變紅，另一份加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明含有H2SO4

【解析】

由題意可知，甲裝置中SO2與Cl2反應(yīng)生成SO2Cl2，SO2、Cl2為有毒酸性氣體，產(chǎn)物SO2Cl2易水解，所以儀器B中盛放的藥品應(yīng)為堿性物質(zhì)堿石灰，其不僅可以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，還可以吸收SO2、Cl2，防止尾氣污染。丁裝置制取的Cl2中含有少量的HCl和水蒸氣，裝置丙的作用是除去HCl ，可使用飽和NaCl 溶液，裝置乙的作用是除去水蒸氣，可使用濃硫酸；若缺少裝置乙，則硫酰氯會(huì)水解。為檢驗(yàn)產(chǎn)品中有硫酸，可取產(chǎn)物在干燥條件下加熱至完全反應(yīng)（或揮發(fā)或分解等），冷卻后加水稀釋；取少量溶液滴加紫色石蕊試液變紅；再取少量溶液，加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明含有H2SO4.

(1)根據(jù)裝置圖知儀器B的名稱是冷凝管，冷卻水的進(jìn)口為a 進(jìn)b 出。答案：冷凝管；a。

(2)裝置D裝的是濃硫酸，具有干燥氣體的租用，還可以通過觀察氣泡控制氣流速度(或比例)。若缺少D，硫酰氯會(huì)發(fā)生水解，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2Cl2＋2H2O==H2SO4＋2HCl。答案：通過觀察氣泡控制氣流速度(或比例)；SO2Cl2＋2H2O==H2SO4＋2HCl。

(3)實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，其反應(yīng)的離子方程式：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 。答案：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。

(4)C處U形管中堿石灰的作用除吸收多余SO2、Cl2，防止污染外；還可以防止水蒸氣進(jìn)入收集器使產(chǎn)品水解。

(5)①硫酸和硫酰氯沸點(diǎn)差別很大，故為了將硫酰氯和硫酸分離可采用蒸餾方法；答案：蒸餾。

②為檢驗(yàn)產(chǎn)品中有硫酸，可取產(chǎn)物在干燥條件下加熱至完全反應(yīng)（或揮發(fā)或分解等），冷卻后加水稀釋；取少量溶液滴加紫色石蕊試液變紅；再取少量溶液，加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明含有H2SO4。或取反應(yīng)后的產(chǎn)物直接加BaCl2溶液，有白色沉淀，再滴加紫色石蕊試液變紅，說明含有H2SO4。答案：分成兩份，一份滴加紫色石蕊試液變紅，另一份加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明含有H2SO4。