Question

硫酰氯(SO₂Cl₂)是一种重要的化工试剂，实验室合成硫酰氯的实验装置如下图所示：

已知：①SO₂（g）+Cl₂（g）SO₂Cl₂（l）△H= －97.3kJ•mol^-1

②硫酰氯常温下为无色液体，熔点为－54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中易“发烟”；

③100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯气。

（1）仪器a为恒压分液漏斗，与普通分液漏斗相比，其优点是_____________________。

（2）仪器b的名称为____________，干燥管中碱石灰的主要作用是___________________。

（3）装置E为储气装置，用于提供氯气，则分液漏斗c中盛放的试剂为______________。当装置E中排出氯气1.12L（已折算成标准状况）时，最终得到5.4g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为_____。长期存放的硫酰氯会发黄，其原因可能为_________________。

（4）氯磺酸(ClSO₃H)加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，该反应的化学方程式为_________，分离这两种液态产物的方法是_____________。

（5）若将SO₂、Cl₂按照一定比例通入水中，请设计简单实验验证二者是否恰好完全反应。__________________(简要描述实验步骤、现象和结论)。

Answer

（1）平衡分液漏斗内外压强，便于液体顺利流下

（2）直形冷凝管（或冷凝管，1分）；防止空气中的水分进入装置

（3）饱和食盐水；80%；硫酰氯中溶有其分解产生的氯气

（4）2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4，未配平、未正确标注条件扣1分，下同）；蒸馏

（5）取少量反应后的溶液于试管中，滴加品红溶液震荡，若溶液褪色，则二者未完全反应；若不褪色，则二者恰好完全反应

【解析】

试题分析：（1）仪器a为恒压分液漏斗，可以平衡分液漏斗内外气压，便于液体顺利流下；

（2）仪器b的名称为直形冷凝管。由于硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，所以干燥管中碱石灰的主要作用是防止空气中的水分进入装置；

（3）装置E为储气装置，用于提供氯气。由于氯气在饱和食盐水中的溶解度小，则分液漏斗c中盛放的试剂为变化食盐水；氯气的物质的量为1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，由方程式可知n（SO2Cl2）=n（Cl2）=0.05mol，故理论上生成SO2Cl2的质量为0.05mol×135g/mol=6.75g，故其产率为5.4g/6.75g×100%=80%；100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯气，所以长期存放的硫酰氯会发黄的原因可能为硫酰氯中溶有其分解产生的氯气；

（4）氯磺酸（ClSO3H）加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质应为H2SO4，反应的化学方程式为2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4；

（5）若将SO2、Cl2按照一定比例通入水中，如果恰好完全反应，则生成氯化氢和硫酸，无论有谁过量，溶液都会有漂白性，所以验证二者是否恰好完全反应的方法是检验其漂白性，即取少量反应后的溶液于试管中（1分），滴加品红溶液震荡（1分），若溶液褪色，则二者未完全反应；若不褪色，则二者恰好完全反应。

考点：考查实验制备方案，涉及对反应原理、装置及操作的分析评价、对仪器的识别等