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【題目】磺酰氯(SO2Cl2)是一種重要的有機合成試劑,實驗室可利用SO2Cl2反應制取少量的SO2Cl2。裝置如圖(有些夾持裝置省略)所示。已知SO2Cl2的熔點為- 54.1℃,沸點為69.1℃,在潮濕空氣中遇水能發(fā)生劇烈的水解反應,并產生白霧。

(1)儀器組裝完畢后,檢驗戊裝置氣密性的方法是_______,表明裝置氣密性良好。

(2)儀器C的作用是吸收逸出的有毒氣體Cl2、SO2,防止污染環(huán)境和________。

(3)試劑X、Y的組合最好是_________(填字母)。

a. 18.4 mol/L H2SO4+Cu b. 4 mol/L HNO3 +Na2SO3 c. 60% H2SO4+K2SO3

(4)戊是貯氣裝置,則E中的試劑是______;若缺少裝置乙和丁,潮濕的氯氣和二氧化硫之間發(fā)生反應的化學方程式是:________________。

(5)分析裝置丙中活性炭的作用是________,反應結束后,將丙中的混合物分離開的實驗操作是______。

【答案】 關閉c、d,向分液漏斗內加水,打開d,一段時間后分液漏斗內的液體不再下滴 防止空氣中的水蒸氣進入體系導致磺酰氯水解 c 飽和食鹽水 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 增大接觸面積,使之充分反應(其他合理答案也給分) 蒸餾

【解析】(4)戊是貯氯氣裝置,可知甲裝置制備二氧化硫,二氧化硫與氯氣在丙中反應生成SO2Cl2,丙中活性炭具有比較大的表面積,可起催化劑作用,SO2Cl2遇水發(fā)生劇烈的水解反應,乙為干燥二氧化硫,E中盛放溶液加入戊中排出裝置內氯氣,可以是飽和食鹽水,降低氯氣溶解度,丁干燥氯氣,SO2Cl2沸點低、易揮發(fā),B為冷凝管,使揮發(fā)的產物SO2Cl2冷凝回流,堿石灰吸收為反應的二氧化硫、氯氣,防止污染空氣,并吸收空氣中的水蒸氣,防止進入C中導致磺酰氯水解。

(1)根據裝置圖,儀器組裝完畢后,需要檢驗戊裝置氣密性,可以關閉c、d,向分液漏斗內加水,打開d,一段時間后分液漏斗內的液體不再下滴表明裝置氣密性良好,故答案為:關閉c、d,向分液漏斗內加水,打開d,一段時間后分液漏斗內的液體不再下滴

(2)根據裝置圖可知,由于會有一部分Cl2、SO2通過冷凝管逸出,故C中應使用堿性試劑,又因SO2Cl2遇水易水解,故堿石灰是用于吸收氯氣、SO2并防止空氣中的水蒸氣進入B中,故答案為:防止空氣中的水蒸氣進入裝置導致磺酰氯水解;

(3)甲是制備SO2的裝置,銅與濃硫酸反應需要加熱,硝酸能氧化SO2,所以用c.60%H2SO4+K2SO3來制備SO2,故選c;

(4)因氯水不溶于飽和食鹽水,故E中的試劑是飽和食鹽水,氯氣在水存在的條件下可將SO2氧化成硫酸,自身被還原為HCl,反應的方程式為SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,故答案為:飽和食鹽水;SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;

(5)裝置丙中活性炭具有比較大的表面積,可以增大接觸面積,使之充分反應分離沸點不同的液體可以用蒸餾的方法,所以丙中混合物分離開的實驗操作是蒸餾,故答案為:增大接觸面積,使之充分反應;蒸餾。

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