Question

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)和亞硫酰氯(SOCl2)常用作氯化劑，都可用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料工業(yè)及有機(jī)合成工業(yè)。亞硫酰氯還用于制鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池。

有關(guān)物質(zhì)的部分性質(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 SO2↑+Cl2↑
H2SO4	10.4	338	具有吸水性且難分解

實(shí)驗(yàn)室用干燥而純凈的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l) △H= - 97.3 kJ·mol-1。反應(yīng)裝置如圖所示（夾持儀器已省略），請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：

（1）儀器A的名稱為___________；

（2）儀器B的作用是_____________________；

（3）裝置丙中盛放的試劑為____________，在實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鈉吸收多余硫酰氯反應(yīng)的離子方程式為___________________；

（4）為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率，在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有_________(填序號(hào))

①先通冷凝水，再通氣體 ②控制氣流速率，宜慢不宜快

③若三頸燒瓶發(fā)燙，可適當(dāng)降溫 ④加熱三頸燒瓶

（5）少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解獲得，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2ClSO3H＝H2SO4+SO2Cl2，此方法得到的產(chǎn)品中會(huì)混有硫酸。

①?gòu)姆纸猱a(chǎn)物中分離出硫酰氯的實(shí)驗(yàn)操作名稱為__________________，

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)氯磺酸分解制取硫酰氯產(chǎn)品中混有硫酸，下列方案合理的是：_____(填字母）

A.取樣品溶于水，滴加紫色石蕊溶液變紅：再取少量溶液，加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明含有H2SO4。

B.取樣品在干燥條件下加熱至完全反應(yīng)，冷卻后直接加BaCl2溶液，有白色沉淀，再滴加紫色石蕊溶液變紅，說(shuō)明含有H2SO4。

（6）Li—SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質(zhì)溶液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。

①寫出該電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)式_______________________________

②組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，原因是__________________

Answer 1

【答案】球形冷凝管 吸收未反應(yīng)完的氯氣和二氧化硫，防止污染空氣；防止空氣中水蒸氣進(jìn)入甲， 使SO2Cl2水解 飽和食鹽水 SO2Cl2+4OH-═SO42-+2Cl-+2 H2O ①②③ 蒸餾 B 2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑ 鋰是活潑金屬，易與H2O、O2反應(yīng)；SOCl2也可與水反應(yīng)

【解析】

（1）根據(jù)儀器的構(gòu)造可判斷裝置甲中儀器A的名稱為球形冷凝管；

（2）儀器B中盛放的藥品是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；

（3）裝置丙中盛放的試劑要將氯氣壓入后續(xù)反應(yīng)裝置，所以不能溶解氯氣，應(yīng)為飽和食鹽水；

（4）在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有①先通冷凝水，再通氣體；②控制氣流速率，宜慢不宜快；③若三頸燒瓶發(fā)燙，可適當(dāng)降溫，④但不能加熱三頸燒瓶，否則會(huì)加速分解；

（5）二者為互溶的液體，沸點(diǎn)相差較大，可采取蒸餾法進(jìn)行分離；取產(chǎn)物在干燥條件下加熱至完全反應(yīng)（或揮發(fā)或分解等），冷卻后加水稀釋；取少量溶液滴加紫色石蕊試液變紅，證明溶液呈酸性，再取少量溶液，加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明含有H2SO4；

（6）由總反應(yīng)可知，SOCl2在正極得電子被還原生成S，同時(shí)有生成SO2；該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，鋰易與H2O、O2反應(yīng)，SOCl2也可與水反應(yīng)。

（1）根據(jù)儀器的構(gòu)造可判斷裝置甲中儀器A的名稱為球形冷凝管，故答案為：球形冷凝管；

（2）甲裝置：SO2+Cl2SO2Cl2，二氧化硫、氯氣為有毒的酸性氣體，產(chǎn)物硫酰氯會(huì)水解，所以儀器B中盛放的藥品是堿性物質(zhì)堿石灰，吸收未反應(yīng)完的氯氣和二氧化硫，防止污染空氣；防止空氣中水蒸氣進(jìn)入甲，使SO2Cl2水解，故答案為：吸收未反應(yīng)完的氯氣和二氧化硫，防止污染空氣；防止空氣中水蒸氣進(jìn)入甲，使SO2Cl2水解。

（3）裝置丙中盛放的試劑要將氯氣壓入后續(xù)反應(yīng)裝置，所以不能溶解氯氣，應(yīng)為飽和食鹽水；硫酰氯與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為SO2Cl2+4OH-═SO42-+2Cl-+2H2O，故答案為：飽和食鹽水；SO2Cl2+4OH-═SO42-+2Cl-+2H2O。

（4）由于硫酰氯通常條件下為無(wú)色液體，熔點(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)為69.1℃，在潮濕空氣中“發(fā)煙”；100℃以上開始分解，生成二氧化硫和氯氣，長(zhǎng)期放置也會(huì)發(fā)生分解，因此為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率，在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有①先通冷凝水，再通氣體；②控制氣流速率，宜慢不宜快；③若三頸燒瓶發(fā)燙，可適當(dāng)降溫，④但不能加熱三頸燒瓶，否則會(huì)加速分解，故答案為：①②③。

（5）①二者為互溶的液體，沸點(diǎn)相差較大，可采取蒸餾法進(jìn)行分離，故答案為：蒸餾。

②氯磺酸（ClSO3H）分解反應(yīng)為2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2，取產(chǎn)物在干燥條件下加熱至完全反應(yīng)（或揮發(fā)或分解等），冷卻后加水稀釋；取少量溶液滴加紫色石蕊試液變紅，證明溶液呈酸性，再取少量溶液，加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明含有H2SO4，或取反應(yīng)后的產(chǎn)物直接加BCl2溶液，有白色沉淀，證明含有硫酸根離子，再滴加紫色石蕊試液變紅，說(shuō)明含有H2SO4，故答案為：B。

（6）①由總反應(yīng)可知，SOCl2在正極得電子被還原生成S，同時(shí)有生成SO2，電極反應(yīng)為2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑，故答案為：2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑。

②鋰性質(zhì)活潑，易與H2O、O2反應(yīng)，SOCl2也可與水反應(yīng)，組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，故答案為：鋰是活潑金屬，易與H2O、O2反應(yīng)；SOCl2也可與水反應(yīng)。