Question

【题目】硫酰氯（SO2Cl2）是一种化工原料，有如下有关信息：
常温下为无色液体，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．
氯化法是合成硫酰氯的常用方法，实验室合成反应和实验装置如图1：

回答下列问题：
（1）仪器A的名称为 ， 甲中活性炭的作用是 ， B中加入的药品是 ． 实验时从仪器C中放出溶液的操作方法是 ．
（2）装置丁中发生反应的离子方程式为 ． 用亚硫酸钠固体和浓硫酸制备二氧化硫气体时，如要控制反应速度，图2中可选用的发生装置是（填写字母）．
（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 ．
（4）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 ． 为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中还需要注意的事项有（只答一条即可） ．

Answer 1

【答案】
（1）冷凝管；催化剂；碱石灰；打开分液漏斗上口玻璃塞，再旋转活塞使液体流下
（2）Cl﹣+ClO﹣+2H+=Cl2↑+H2O；ac
（3）2C1SO3H SO2Cl2+H2SO4；蒸馏
（4）Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4；控制气体流速，宜慢不宜快或对三颈烧瓶进行适当的降温等
【解析】解：（1）由仪器A的结构特征，可知A为冷凝管；由反应原理可知，活性炭没有参与反应，应起催化剂作用；由于SO2Cl2在潮湿空气中“发烟”，装置B的作用是吸收空气中水蒸气，且吸收未反应的二氧化硫与氯气，防止污染空气，可以盛放碱石灰；从仪器C中放出溶液的操作方法是：打开分液漏斗上口玻璃塞，再旋转活塞使液体流下，
所以答案是：冷凝管；催化剂；碱石灰；打开分液漏斗上口玻璃塞，再旋转活塞使液体流下（2）装置丁制备氯气，浓盐酸与漂白粉反应得到氯化钙、氯气与水，反应离子方程式为：Cl﹣+ClO﹣+2H+=Cl2↑+H2O；
a．可以通过旋转活塞，控制滴加硫酸速度，进而可控制反应速率，故a正确；
b．浓硫酸与亚硫酸钠混合，不能控制反应速率，故b错误；
c．橡皮管连接，可以平衡分液漏斗内压强，有利于浓硫酸顺利流下，通过旋转活塞，控制滴加硫酸速度，可控制反应速率，故c正确；
d．亚硫酸钠为粉末且可溶，无法利用简易启普发生器控制，故d错误，
所以答案是：Cl﹣+ClO﹣+2H+=Cl2↑+H2O；ac；（3）氯磺酸（C1SO3H）加热分解，也能制得硫酰氯（SO2Cl2）与另外一种物质，由元素守恒可知，另外物质含有H元素，C1SO3H中S、Cl原子数目之比为1：1，而SO2Cl2中S、Cl原子数目之比为1：2，故另外物质中含有S元素，结合原子守恒可知另外物质为H2SO4 ， 反应方程式为：2ClSO3H SO2Cl2+H2SO4；
二者为互溶液体，沸点相差较大，采取蒸馏法进行分离，
所以答案是：2ClSO3H SO2Cl2+H2SO4；蒸馏；（4）丁装置制备的氯气中含有HCl、水蒸气，丙装置盛放饱和食盐水，除去混有的HCl，乙装置盛放浓硫酸，干燥氯气，若缺少装置乙，氯气和二氧化硫、水反应生成HCl与硫酸，反应方程式为：Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4；
为提高本实验中硫酰氯的产率，可以控制气体流速，宜慢不宜快，使其充分反应，由于100℃以上SO2Cl2开始分解，该反应为放热反应，可以对三颈烧瓶进行适当的降温，
所以答案是：Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4；控制气体流速，宜慢不宜快或对三颈烧瓶进行适当的降温等．