Question

氯化法是合成硫酰氯(SO₂Cl₂)的常用方法，实验室合成硫酰氯(SO₂Cl₂)的反应和实验装置如下：SO₂(g)＋Cl₂(g)SO₂Cl₂(l)  △H＝－97.3 kJ/mol。

有关信息如下：硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为－54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中“发烟”，100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解。回答下列问题：

(1)装置甲中仪器A的名称为__________，甲中活性炭的作用是__________，B的作用为________________ ；

(2)装置丁中仪器C中试剂为浓盐酸，则装置丁中发生反应的离子方程式为______________；

(3)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_______________________，从中分离产物的方法是___________(填字母)；

A.重结晶     B.过滤     C.蒸馏     D.萃取

(4)装置丙的作用为_____________________，若缺少装置乙，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为_____________________________；

(5)为提高本实验中硫酰氯的产率，宜进行的操作有_________(填序号)。

①先通气、再通冷凝水               ②控制气流速率，宜慢不宜快

③若三颈烧瓶发烫，可适当降温       ④加热三颈烧瓶

Answer

蛇形冷凝管 催化剂 防止水蒸气进入 Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O C 除去HCl气体 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl； ②③

【解析】

（1）根据仪器的构造可判断装置甲中仪器A的名称；该反应需要催化剂，则甲中活性炭的作用是催化剂；硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，而空气中含有水蒸气；

（2）装置丁是提供氯气的，在酸性溶液中漂白粉能氧化氯离子生成氯气；

（3）氯磺酸（C1SO3H）加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，根据原子守恒可知另一种生成物是硫酸；硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，而硫酸沸点高，则可用蒸馏方法分离；

（4）生成的氯气中含有氯化氢；氯气和二氧化硫可能发生反应生成硫酸；

（5）由于硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解。

（1）根据仪器的构造可判断装置甲中仪器A的名称为冷凝管或蛇形冷凝管或球形冷凝管；该反应需要催化剂，则甲中活性炭的作用是催化剂；硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，而空气中含有水蒸气，则B的作用为防止水蒸气进入，故答案为：蛇形冷凝管或环形冷凝管；催化剂； 防止水蒸气进入；

（2）装置丁是提供氯气的，在酸性溶液中漂白粉能氧化氯离子生成氯气，则装置丁中发生反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，故答案为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O；

（3）氯磺酸（ClSO3H）加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，根据原子守恒可知另一种生成物是硫酸，因此该反应的化学方程式为：，硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，而硫酸沸点高，则分离产物的方法是蒸馏，则C正确，故答案为：；C；

（4）生成的氯气中含有氯化氢，所以装置丙的作用为除去HCl气体，氯气具有强氧化性，能氧化SO2，装置乙是干燥氯气的，因此若缺少装置乙，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，故答案为：除去HCl气体； SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；

（5）由于硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解，因此为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项：①先通冷凝水，再通气，②控制气流速率，宜慢不宜快，③若三颈烧瓶发烫，可适当降温，但不能加热三颈烧瓶，否则会加速分解，②③正确，故答案为：②③。