Question

1．硫酰氯（SO₂Cl₂）常作氯化劑或氯磺化劑，用于制作藥品、染料、表面活性劑等．其部分性質(zhì)如下表：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其它性質(zhì)
SO2Cl2	-54.1	69.1	①易水解產(chǎn)生大量白霧 ②易分解：SO2Cl2$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$SO2↑+Cl2↑

回答下列問題：

I．實(shí)驗(yàn)室合成硫酰氯需要先制取干燥氯氣，制備干燥純凈的氯氣所用儀器如圖1：
（1）上述儀器的連接順序是：e接d，c接a，b接i，h接j（按氣流方向，用小寫字母表示）．
II．催化合成硫酰氯的實(shí)驗(yàn)裝置如圖 2（夾持儀器已省略）：
（2）儀器B冷卻水的進(jìn)口為a（填“a””或“b”），活性炭的作用是催化劑．
（3）裝置D除干燥氣體外，另一作用是通過觀察氣泡控制氣體流速．若缺少D，則硫酰氯會(huì)水解，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl．
（4）某同學(xué)建議將收集器A放在冰水中冷卻，你認(rèn)為該同學(xué)的建議是否合理，為什么？合理，防止硫酰氯分解
（5）C處U形管中堿石灰的作用是吸收多余二氧化硫、氯氣，防止污染；防止水蒸氣進(jìn)入收集器使產(chǎn)品水解．
III．在氯磺酸中加入四氯化錫加熱煮沸，使氯磺酸分解，可用于制取少量硫酰氯．化學(xué)方程式為：2ClSO₃H$\frac{\underline{催化劑}}{△}$H₂SO₄+SO₂Cl₂，此法得到的產(chǎn)品中混有硫酸．
（6）①從分解產(chǎn)物中分離出硫酰氯的方法是蒸餾．
②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品中硫酸的存在（可選試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、蒸餾水、石蕊溶液）：
取適量產(chǎn)品充分加熱后加水稀釋，分成兩份，一份滴加紫色石蕊試液變紅，另一份加入BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明含有H₂SO₄．

Answer 1

分析 I、（1）實(shí)驗(yàn)室由二氧化錳和濃鹽酸共熱制備氯氣，制得的氯氣混有水蒸氣和HCl氣體，用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體，用濃硫酸吸收水蒸氣，用排空氣法收集氯氣，最后用氫氧化鈉吸收多余的氯氣，防止污染空氣；
II、（2）根據(jù)采用逆流的冷凝效果好，判斷冷凝管的進(jìn)水口；活性炭作催化劑；
（3）D裝置的濃硫酸用來干燥氣體，防止硫酰氯水解，同時(shí)還可以通過觀察氣泡控制氣體流速；若無D，硫酰氯水解為硫酸和鹽酸；
（4）硫酰氯受熱易分解，可將收集器A放在冰水中冷卻；
（5）C處U形管中堿石灰防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，同時(shí)吸收揮發(fā)出去的二氧化硫和氯氣，防止污染；
III、（6）①二者沸點(diǎn)相差較大，采取蒸餾法進(jìn)行分離；
②氯磺酸（ClSO₃H）分解：2ClSO₃H═H₂SO₄+SO₂Cl₂，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品，需檢驗(yàn)氫離子、檢驗(yàn)硫酸根離子．

解答 解：I、（1）實(shí)驗(yàn)室由二氧化錳和濃鹽酸共熱制備氯氣，制得的氯氣混有水蒸氣和HCl氣體，用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體，用濃硫酸吸收水蒸氣，為充分吸收雜質(zhì)氣體，導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出，用排空氣法收集氯氣，氯氣密度比空氣大，導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出，最后用氫氧化鈉吸收多余的氯氣，防止污染空氣；
故答案為：d；c；a；b；i；h；g；
II．（2）根據(jù)采用逆流的冷凝效果好，所以冷凝管中的冷卻水進(jìn)口為a，活性炭作催化劑；
故答案為：a；催化劑；
（3）D裝置的濃硫酸用來干燥氣體，防止硫酰氯水解，同時(shí)還可以通過觀察氣泡控制氣體流速；若無D，硫酰氯水解為硫酸和鹽酸．化學(xué)方程式為：SO₂Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl；
故答案為：通過觀察氣泡控制氣體流速；SO₂Cl₂+2H₂O═H₂SO₄+2HCl；
（4）硫酰氯受熱易分解，可將收集器A放在冰水中冷卻；
故答案為：合理，防止硫酰氯分解；
（5）二氧化硫、氯氣為有毒的酸性氣體，產(chǎn)物硫酰氯會(huì)水解，所以C處U形管中堿石灰可防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，同時(shí)吸收揮發(fā)出去的二氧化硫和氯氣；
故答案為：吸收多余二氧化硫、氯氣，防止污染；防止水蒸氣進(jìn)入收集器使產(chǎn)品水解；
III、（6）①二者為互溶液體，沸點(diǎn)相差較大，采取蒸餾法進(jìn)行分離；
故答案為：蒸餾；
②氯磺酸（ClSO₃H）分解：2ClSO₃H$\frac{\underline{催化劑}}{△}$H₂SO₄+SO₂Cl₂，取適量產(chǎn)品充分加熱后加水稀釋，分成兩份，一份滴加紫色石蕊試液變紅，另一份加入BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明含有H₂SO₄；
故答案為：取適量產(chǎn)品充分加熱后加水稀釋，分成兩份，一份滴加紫色石蕊試液變紅，另一份加入BaCl₂溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明含有H₂SO₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為側(cè)重考查學(xué)生知識(shí)綜合應(yīng)用、根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募拔镔|(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行排列順、實(shí)驗(yàn)基本操作能力及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力，綜合性較強(qiáng)，注意把握物質(zhì)性質(zhì)以及對(duì)題目信息的獲取于使用，難度中等．