Question

【题目】硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂，氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法。

实验室合成硫酰氯的实验装置如下图所示(部分夹持装置未画出)：

已知：① SO2(g) + Cl2(g)＝SO2Cl2(l) ΔH＝－97.3 kJ/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“发烟”。

③ 100℃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A中发生反应的离子方程式为_________________________________。

(2) 装置B的作用为__________________________________________，若缺少装置C，装置D中SO2与Cl2还可能发生反应的化学方程式为_____________________________。

(3) 仪器D的名称为__________________，E中冷凝水的的入口是____________(填“a”或“b”)，F的作用为_____________________。

(4) 当装置A中排出氯气1.12 L(已折算成标准状况)时，最终得到5.4 g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为___________。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) 氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯2ClSO3H＝SO2Cl2 + H2SO4，分离产物的方法是________

A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取

(6) 长期存放的硫酰氯会发黄，其原因可能为____________________。

Answer 1

【答案】 2MnO4- + 10Cl- + 16H+＝2Mn2+ + 5Cl2↑+ 8H2O 除去HCl SO2 + Cl2 + 2H2O＝2HCl + H2SO4 三颈烧瓶 a 吸收尾气，防止污染空气，防止水蒸汽进入 80% ①②③ C 硫酰氯分解产生氯气

【解析】（1）装置A制备氯气，其中发生反应的离子方程式为2MnO4- + 10Cl- + 16H+＝2Mn2+ + 5Cl2↑+ 8H2O；（2）生成的氯气中含有氯化氢，因此装置B中饱和食盐水的作用为除去HCl；氯气具有强氧化性，能氧化SO2，因此若缺少装置C，装置D中SO2与Cl2还可能发生反应的化学方程式为SO2 + Cl2 + 2H2O＝2HCl + H2SO4；（3）根据仪器构造可知仪器D的名称为三颈烧瓶，逆向冷却效果好，则E中冷凝水的的入口是a；氯气和SO2均是污染性气体，则F的作用为吸收尾气，防止污染空气。又因为硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，因此同时防止水蒸汽进入。（4）氯气的物质的量为1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，由方程式可知n（SO2Cl2）=n（Cl2）=0.05mol，故理论上生成SO2Cl2的质量为0.05mol×135g/mol=6.75g，故其产率为5.4g/6.75g×100%=80%；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，答案选①②③；（5）二者为互溶液体，沸点相差较大，采取蒸馏法进行分离，答案选C；（6）100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯气，氯气为黄绿色气体，可能是溶解氯气所致。