Question

【题目】硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂，实验室利用SO2(g)和Cl2(g)合成硫酰氯的实验装置如下图所示（夹持装置已省略）：

己知：①SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(I) ΔH=-97kJ/mol；

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

回答下列问题：

(1)装置H的名称是_______________，装置E中活性炭的作用是 _____________。

(2)请指出下列装置中应盛入的试剂：B_____________、F________________。

(3)若采用实验室制法制取Cl2，其发生装置应选择_________装置 (用A、B、C等编号填空〉，其中发生反应的离子方程式为____________________。

(4)为什么硫酰氯在潮湿空气中易“发烟”____________ (结合化学方程式说明)。

(5)为了使通入反应器的SO2和Cl2达到最佳反应比例，可观察_________(填现象）来反映通入气体的速率，利用反应液的滴加快慢对气体通入速率加以控制。

(6)该装置尚存在明显的缺陷，请指出_____________________。

Answer 1

【答案】 冷凝管 利用活性炭对气体的吸附作用，提供反应载体 饱和食盐水 浓硫酸 A MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O SO2Cl2 +2H2O === H2SO4+2HCl，HCl结合水蒸汽形成白雾 装置C和F中产生气泡的快慢 末端没有尾气处理装置和干燥装置，污染大、外界水蒸汽易进行装置内

【解析】根据装置图可知，装置A用于提供氯气，B、C为除杂装置，G为生成二氧化硫的装置，硫酰氯易水解，因此氯气与二氧化硫需干燥，干燥氯气与二氧化硫的反应需要用活性碳作催化剂，硫酰氯易水解易挥发，所以在三颈烧瓶上方应连接一个冷凝管和装有碱石灰的干燥管。

(1)根据装置图，装置H是冷凝管，装置E中活性炭具有吸附性，可以提供反应的载体，作催化剂，故答案为：冷凝管 (2). 利用活性炭对气体的吸附作用，提供反应载体(或催化剂)；

(2) B、C为除去氯气中的氯化氢和水蒸气，因此B装置中应该盛放饱和食盐水，C中盛放浓硫酸，F为干燥二氧化硫的装置，可以选用浓硫酸，故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；

(3)根据上述分析，若采用实验室制法制取Cl2，其发生装置应选择A装置，其中发生反应的离子方程式为MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案为：A；MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O；

(4) SO2Cl2 +2H2O = H2SO4+2HCl，HCl结合水蒸汽形成白雾，造成硫酰氯在潮湿空气中易“发烟”，故答案为：SO2Cl2 +2H2O = H2SO4+2HCl，HCl结合水蒸汽形成白雾；

(5)为了使通入反应器的SO2和Cl2达到最佳反应比例，可观察装置C和F中产生气泡的快慢来反映通入气体的速率，故答案为：装置C和F中产生气泡的快慢；

(6)氯气和二氧化硫均能够污染空气，该装置中末端没有尾气处理装置和干燥装置，污染大、外界水蒸汽也易进行装置E内，故答案为：末端没有尾气处理装置和干燥装置，污染大、外界水蒸汽易进行装置内。