Question

【題目】磺酰氯（SO2Cl2）主要用作氯化劑或氯磺化劑，也用于制造醫藥品、染料、表面活性劑等，熔、沸點分別為－54.1℃和69.2℃。

（1）SO2Cl2中S的化合價為______，SO2Cl2在潮濕空氣中發生劇烈反應，散發出具有刺激性和腐蝕性的“發煙”，該反應的化學方程式為____________________。

（2）擬用干燥的SO2和Cl2通入如圖裝置（省略夾持裝置）制取磺酰氯。

①儀器A的名稱為___________，通水方向為___________（填 “a→b”或“b→a”），裝置B的作用是___________。

②反應裝置中的活性炭的作用可能為：______________。

③若SO2和Cl2未經干燥，就通入裝置中，也散發出具有刺激性和腐蝕性的“發煙”，該反應的化學方程式為_________。

④滴定法測定磺酰氯的純度：取1.800g產品，加入到100mL0.5000mol·L1NaOH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·L1標準HCl溶液滴定至終點，重復實驗三次取平均值，消耗10.00mL。 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 球形冷凝管 a→b 吸收多余SO2和Cl2，防止污染空氣，防止空氣中水蒸氣進入三頸燒瓶，使SO2Cl2發生水解反應而變質 催化劑 SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl＋H2SO4 滴定終點現象是滴加最后一滴HCl標準液，錐形瓶中溶液由黃色變為橙色，且30s內不恢復 75.00%

【解析】

（1）SO2Cl2中Cl顯－1價，O顯－2價，化合價代數和為0，即S的價態為＋6價；SO2Cl2在潮濕空氣發生劇烈反應，有刺激性和腐蝕性“發煙”，發生了水解反應，即化學反應方程式為SO2Cl2＋2H2O=2HCl↑＋H2SO4；

（2）①儀器A為球形冷凝管；冷凝管通水的方向是下進上出，即a→b；SO2和Cl2有毒，因此需要尾氣處理裝置，即裝置B作用之一是吸收多余SO2和Cl2，防止污染空氣，根據問題(1)，SO2Cl2遇水蒸氣，發生劇烈反應，裝置B的作用之二是防止空氣中水蒸氣進入三頸燒瓶，使SO2Cl2發生水解反應而變質；

②生成磺酰氯的原理是SO2＋Cl2=SO2Cl2，因此活性炭的作用可能是催化劑；

③SO2以還原性為主，Cl2具有強氧化性，在有水的情況下，發生SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl＋H2SO4；

④磺酰氯在氫氧化鈉溶液中轉化成NaCl和Na2SO4，用鹽酸滴定的是過量的NaOH，甲基橙作指示劑，因此滴定終點現象是滴加最后一滴HCl標準液，錐形瓶中溶液由黃色變為橙色，且30s內不恢復；發生的反應是SO2Cl2＋2H2O=2HCl↑＋H2SO4、H＋＋OH－=H2O，因此n(SO2Cl2)==1×10－2mol，m(SO2Cl2)=1×10－2mol×135g·mol－1=1.35g，則產品的純度為1.35g/1.800g×100%=75.00%。