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)硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，原因是_______________________(用化学方程式表示)。

(5)若反应中消耗的二氧化硫体积为560 mL(标准状况下)，最后经过分离提纯得到2.7 g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为_______。

Answer 1

【答案】蒸馏烧瓶 a BD 2ClSO3HSO2Cl2 + H2SO4 SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 80%

【解析】

甲中产生二氧化硫，乙中除去二氧化硫中的杂质同时便于观察气流的速率；丙为两种气体混合反应的反应器；丁为除去氯气中的杂质同时便于观察气流速率；戊中贮存氯气，已为尾气吸收，防止空气中的水蒸气进入。据此回答。

(1) 仪器C的名称为蒸馏烧瓶。冷凝管的冷却水方向为从下进上出，所以进水方向为a。 (2) A．将70%硫酸换成98.3%硫酸，反应接触不充分，所以不能加快制取SO2的速率，故错误；B．实验中通过观察乙、丁导管口产生气泡的速率相等，可以使两种气体的体积相等，控制两种反应物体积相等，故正确；C．装置戊上方分液漏斗中最好选用饱和NaCl溶液，减小氯气的溶解度，故错误；D．装置最后用碱石灰吸收二氧化硫或氯气等有害气体，又能防止水蒸气进入，所以该装置己防止污染，又防止硫酰氯变质，故正确。故选BD。(3) 氯磺酸(ClSO3H)加热分解，也能制得硫酰氯，根据质量守恒分析，方程式为：2ClSO3HSO2Cl2 + H2SO4 。(4) 硫酰氯在潮湿空气中“发烟”，说明其与水发生反应，根据质量守恒或元素化合价分析，产物应为硫酸和盐酸，方程式为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。(5) 二氧化硫体积为560 mL，其物质的量为0.56/22.4=0.025mol，2.7克硫酰氯的物质的量为2.7/135=0.02mol，则产率为0.02/0.025= 80%。