Question

【题目】氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法，实验室合成的硫酰氯的反应和实验装置如下所示:SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2（1） ΔH=-97.3KJ/mol。

已知: 一般条件下，硫酰氯为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃,在潮湿空气中会“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置会分解。

请回答下列问题:

（1）仪器己中盛放的试剂主要用于排气，该试剂最合适的是___________(填名称)。

（2）①装置庚中的药品最合适的是________(填字母);

a．五氧化二磷 b．碱石灰 c．无水氯化钙 d．硅胶

②装置丙的冷凝管中出水口是_______(填标号)

（3）活性炭的作用是___________；装置乙和丁中盛有相同的化学试剂，该试剂是__________，若缺少装置乙和丁，装置丙中会发生副反应，副反应的化学方程式是______________________。

（4）为提高本实验的硫酰氯的产率，在实验操作中还需要注意的有______。

a．控制气流速度，宜慢不宜快

b．保证装置的气密性良好

c．先向装置丙中通入一种气体，排出空气后再通入另一种气体

d．先通气体，再通冷凝水

（5）写出硫酰氯在潮湿空气中“发烟”时生产的新物质的化学式：_____________________

Answer 1

【答案】饱和食盐水bb催化剂浓硫酸SO2+C12+2H2O=H2SO4+2HClabcH2SO4、HCl

【解析】

根据合成SO2Cl2的反应和装置图分析，装置丙用于制备SO2Cl2，装置甲中Na2SO3和H2SO4反应制备SO2，装置戊用于提供Cl2；由于SO2Cl2在潮湿空气中会“发烟”，所以进入丙装置中的SO2、Cl2必须是干燥的，乙装置用于干燥SO2，丁装置用于干燥Cl2；为了防止SO2、Cl2污染大气以及SO2Cl2在潮湿空气中“发烟”，装置庚中盛放能吸收SO2、Cl2和H2O（g）的干燥剂；合成SO2Cl2的反应为放热反应，SO2Cl2在100℃以上开始分解，为防止SO2Cl2分解，实验过程中必须控制反应速率不能快、反应温度不能高；根据上述分析作答。

（1）仪器己中盛放的试剂主要用于排出Cl2，即Cl2难溶于该试剂，该试剂最合适的是饱和食盐水。

（2）①为了防止Cl2、SO2污染大气以及外界空气中的H2O（g）进入装置丙中，装置庚中的药品必须能吸收SO2、Cl2和H2O（g）。a项，P2O5不能吸收SO2和Cl2；b项，碱石灰能吸收SO2、Cl2和H2O（g）；c项，无水CaCl2不能吸收SO2和Cl2；d项，硅胶不能吸收SO2和Cl2；装置庚中最合适的药品是碱石灰，答案选b。

②为了使生成的SO2Cl2充分冷凝，装置丙中的冷却水应“下进上出”，冷凝管中出水口是b。

（3）根据制备SO2Cl2的反应，装置丙中活性炭的作用是催化剂。由于SO2Cl2在潮湿空气中会“发烟”，所以进入丙装置中的SO2、Cl2必须是干燥的，装置乙中盛放的试剂用于干燥SO2，装置丁中盛放的试剂用于干燥Cl2，则装置乙和丁中盛有的相同的试剂是浓硫酸。若缺少装置乙和丁，在装置丙中潮湿的SO2和Cl2会发生副反应生成H2SO4和HCl，副反应的化学方程式为：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。

（4）a项，控制气流速度较慢，能使SO2和Cl2缓慢的充分反应，使热量散失，能提高SO2Cl2的产率；b项，装置气密性良好确保SO2和Cl2被充分利用，能提高SO2Cl2的产率；c项，先向装置丙中通入一种气体，排出空气后再通入另一种气体，一方面防止SO2Cl2在潮湿空气中会“发烟”，另一方面使两种气体充分接触反应，能提高SO2Cl2的产率；d项，先通气体，再通冷凝水，反应放热使SO2Cl2分解，SO2Cl2的产率降低；答案选abc。

（5）SO2Cl2在潮湿空气中会“发烟”的化学方程式为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，生成的新物质为H2SO4和HCl。