Question

【题目】硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂，合成硫酰氯的实验装置如下图：

已知：①SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g) H=-97.3kJ/mol；

②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)装置甲为储气装置，用于提供氯气，则仪器A中盛放的试剂为______________。装置丙中活性炭的作用是______________。

(2)在上图方框内所缺装置为洗气瓶，瓶内应装的试剂是______________________。

(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_______，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)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有________(填序号)。

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 ④加热三颈烧瓶

(5)在无活性炭存在的条件下SO2与Cl2也可发生反应，现将SO2、Cl2按照一定比例通入水中，请设计一个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)。仪器自选，供选择试剂：滴加酚酞的氢氧化钠溶液、碘化钾溶液、淀粉溶液、品红溶液。

Answer 1

【答案】饱和食盐水 催化剂 浓硫酸 2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4 C ①②③ 取少量溶液，向其中加入品红溶液，若品红溶液不褪色，说明二者恰好完全反应，否则，二者未完全反应

【解析】

根据装置图可知，装置甲为储气装置，用于提供氯气，则仪器A中盛放的试剂要将氯气压入后续反应装置，所以不能溶解氯气，应为饱和食盐水，硫酰氯易水解，所以生成的氯气要干燥，所以乙中应装有浓硫酸干燥氯气，氯气与二氧化硫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，则甲中活性炭的作用是催化剂。

(1)根据上面的分析可知，仪器A中盛放的试剂为饱和食盐水，装置丙中活性炭的作用是催化剂；

(2)根据上面的分析可知，在如图方框内画出所缺装置为浓硫酸干燥氯气的装置；

(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2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4；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；

(4)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有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；

(5)二氧化硫溶液与氯水都可以漂白品红溶液，若二者恰好完全反应得到盐酸、硫酸，不能使品红溶液褪色，检验方案为：取少量溶液，向其中加入品红溶液，若品红溶液不褪色，说明二者恰好完全反应，否则，二者未完全反应。