Question

【题目】硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化剂和氯磺化剂，在染料、药品、除草剂和农用杀虫剂的生产过程中有重要作用。现在拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。反应的化学方程式为：SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l) ΔH =97.3 kJ·mol1，实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)。

已知：硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点54.1℃，沸点69.1℃。在潮湿空气中“发烟”；长期放置或者100°C以上发生分解，生成二氧化硫和氯气。

回答下列问题：

（1）仪器C的名称是_______________，冷凝管的进水方向______（填“a”或“b”）。

（2）下列操作或描述正确的是_________________。

A．将70%硫酸换成98.3%硫酸，可以加快制取SO2的速率

B．实验中通过观察乙、丁导管口产生气泡的速率相等，可控制两种反应物体积相等

C．装置戊上方分液漏斗中最好选用0.10 molL-1NaCl溶液，减小氯气的溶解度

D．装置己防止污染，又防止硫酰氯变质

（3）氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯，写出反应方程式：_____________。

（4）长期储存的硫酰氯会发黄，可能的原因是_________________________(用化学方程式和必要的文字加以解释)。

（5）若反应中消耗的氯气体积为896 mL(标准状况下)，最后经过分离提纯得到4.05 g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为_______。（产率＝×100%）

Answer 1

【答案】蒸馏烧瓶aBD2ClSO3HSO2Cl2 + H2SO4SO2Cl2=SO2+Cl2，分解产生少量的氯气溶解在其中75%

【解析】

（1）仪器C为蒸馏烧瓶，冷凝水的流向是“下进上出”，所以装置丙的冷凝管中冷凝水的入口是a；

（2）A．98.3%硫酸其中缺少水,硫酸并未完全电离,仍以分子形式存在,而Na2SO3（s）与H2SO4的反应是在H2SO4电离成离子的状态下才能顺利进行，故A错误；

B、实验中通过观察乙、丁导管口产生气泡的速率相等，即通入的二氧化硫和氯气的量相等，因此可控制两种反应物体积相等，故B正确；

C、装置戊上方分液漏斗中最好选用饱和1NaCl溶液，减小氯气的溶解度，故C错误；

D、装置己可吸收尾气二氧化硫和氯气，防止污染，同时阻止与潮湿的空气接触，防止硫酰氯变质，故D正确；

综上所述，本题应选BD；

（3）氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯，可根据质量守恒配平，反应方程式为;2ClSO3HSO2Cl2 + H2SO4；

（4）由分解反应SO2Cl2=SO2+Cl2可知，分解产生少量的氯气，氯气为黄绿色，溶解在其中，会导致硫酰氯发黄；

（5）若反应中消耗的氯气体积为896 mL(标准状况下)，氯气的物质的量为0.04mol，根据反应方程式SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l)可知，制备出的SO2Cl2(l)的物质的量为0.04mol，质量为0.04mol×135g/mol=5.4g，因此产率为4.05 g/5.4g×100%=75%。