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。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(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↑
H2SO4	10.4	338	吸水性且不易分解

實(shí)驗(yàn)室用干燥、純凈的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯，裝置如圖所示（夾持儀器已省略），請(qǐng)回答有關(guān)問題：

（1）儀器A冷卻水的進(jìn)水口為________（填“a”或“b”）。

（2）儀器B中盛放的藥品是________，其目的是________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置丁中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________，當(dāng)生成6.72L的氯氣（標(biāo)況下），轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。

（4）裝置丙中盛放的試劑是________，若缺少裝置乙，對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響是_______________。

（5）少量硫酰氯也可用液態(tài)氯磺酸（ClSO3H）低溫催化分解獲得，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2ClSO3H＝H2SO4 +SO2Cl2，從分解產(chǎn)物中分離出硫酰氯的操作是______________。

Answer 1

【答案】a 堿石灰 吸收尾氣并防止空氣中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置導(dǎo)致產(chǎn)品水解 ClO3－+5Cl－+ 6H+＝3Cl2↑+3H2O 0.5NA 飽和氯化鈉溶液 SO2Cl2發(fā)生水解 蒸餾

【解析】

二氧化硫和氯氣合成硫酰氯：甲裝置：SO2（g）+Cl2（g）SO2Cl2，硫酰氯會(huì)水解，儀器B中盛放的藥品是堿石灰防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，同時(shí)吸收揮發(fā)出去的二氧化硫和氯氣，丁裝置：濃鹽酸和氯酸鉀反應(yīng)制取氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，丙裝置：除去Cl2中的HCl，乙裝置：干燥氯氣。

（1）根據(jù)采用逆流的冷凝效果好，判斷冷凝管的進(jìn)水口；

（2）儀器B中盛放的藥品是堿石灰防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，同時(shí)吸收揮發(fā)出去的二氧化硫和氯氣；

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置丁中氯酸鉀+5價(jià)的氯和鹽酸中-1價(jià)的氯發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣；根據(jù)化合價(jià)升降以及生成物的量計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)；

（4）鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，丙裝置的作用是除去Cl2中的HCl，由此目的選擇試劑；SO2Cl2遇水生成硫酸和氯化氫；

（5）二者均為液態(tài)，且沸點(diǎn)相差較大，采取蒸餾法進(jìn)行分離。

（1）冷凝管采用逆流時(shí)冷凝效果好，所以冷凝管中的冷卻水進(jìn)口為a；

（2）甲裝置：SO2（g）+Cl2（g）SO2Cl2，二氧化硫、氯氣為有毒的酸性氣體，產(chǎn)物硫酰氯會(huì)水解，所以儀器B中盛放的藥品是堿性物質(zhì)堿石灰，可防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，同時(shí)吸收揮發(fā)出去的二氧化硫和氯氣；

（3）濃鹽酸和氯酸鉀發(fā)生反應(yīng)生成KCl、氯氣和水，反應(yīng)為：6HCl（濃）+KClO3=KCl+3Cl2↑+3H2O，離子方程式為：ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；根據(jù)歸中反應(yīng)同元素化合價(jià)“只靠近，不交叉”原則可知，氯酸鉀+5價(jià)的氯降低為0價(jià)，鹽酸中-1價(jià)的氯升高為0價(jià)，即每生成3molCl2，其轉(zhuǎn)移電子為5mol，故當(dāng)生成0.3molCl2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.5NA；

（4）鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，氯氣難溶于飽和食鹽水，HCl易溶于水，可用飽和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl；裝置乙中試劑為濃硫酸，其作用是除去Cl2中的水，若缺少裝置乙，SO2Cl2遇水發(fā)生水解反應(yīng)生成硫酸和氯化氫；

（5）由題干表格可知，低溫條件下，SO2Cl2和H2SO4均為液態(tài)，二者會(huì)互溶，且沸點(diǎn)相差較大，可采取蒸餾法進(jìn)行分離。