【題目】磺酰氯(SO2Cl2)是一種重要的有機合成試劑,主要用作氯化劑或氯磺化劑,也用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等。實驗室可利用SO2Cl2反應制取少量SO2Cl2,所需裝置如圖所示(部分裝置略)

已知:①Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2。

SO2Cl2的熔點為-54.1℃,沸點為69.1℃,密度為1.67g/mL。它在常溫下較穩(wěn)定、遇水劇烈水解,100℃以上易分解。

回答下列問題:

(1)檢查裝置A氣密性的操作是___________。

(2)選擇實驗裝置(A~E)并連接接口(a~h)順序:(Aa)___________(bBc)___________(hE)(裝置可重復使用)。

(3)B裝置中的冷凝管需連接冷凝水,它應從___________(“m”“n”)接入。

(4)實驗完成后裝置D中可能觀察到的現(xiàn)象是___________,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是___________

(5)設(shè)計如下實驗,以檢驗SO2Cl2產(chǎn)品中是否溶有雜質(zhì)。

①組裝儀器,檢查氣密性;

②添加試劑抽取8.0mL液體產(chǎn)品,組裝儀器;

___________,緩慢推動注射器活塞將液體產(chǎn)品全部推入錐形瓶中,觀察到的實驗現(xiàn)象有___________;

④充分反應后,過濾、洗滌、干燥、稱量固體質(zhì)量為23.3g,表明液體產(chǎn)品中溶有___________,其理由是___________。

【答案】連接好儀器,用止水夾夾住a處橡膠管,關(guān)閉分液漏斗活塞,向分液漏斗中注入足量的水;旋開分液漏斗開關(guān)水滴入燒瓶的速率減慢,最終法無滴入,證明氣密性良好;反之不好 f-D-g、d-C-e e -C- d m 有白色固體析出 HCl、Cl2溶于水使c(Cl- )增大,溶解平衡NaCl(s)Na +(aq) +Cl- (aq)逆向移動,析出NaCl固體 打開止水夾 氣球膨脹、錐形瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧,溶液中有白色沉淀出現(xiàn) SO2 樣品中S的質(zhì)量分數(shù)大于SO2Cl2S的質(zhì)量分數(shù),必溶有SO2NO3-氧化生成SO42-

【解析】

(1)裝置氣密性檢查的關(guān)鍵是:形成封閉體系。操作方法為:連接好儀器,用止水夾夾住a處橡膠管,關(guān)閉分液漏斗活塞,向分液漏斗中注入足量的水;旋開分液漏斗開關(guān)水滴入燒瓶的速率減慢,最終法無滴入,證明氣密性良好;反之不好。

(2)根據(jù)實驗原理SO2+Cl2 =SO2Cl2、SO2Cl2遇水劇烈水解,制取SO2Cl2必須使用干燥的SO2Cl2反應。根據(jù)試題提供的信息,AE裝置分別是Cl2SO2的發(fā)生裝置。B裝置是制取SO2Cl2的裝置,故A、B之間是Cl2的凈化和干燥裝置,BE之間是SO2的干燥裝置,由此可選相應的裝置和連接接口的方向為f-D-g、d-C-e;、e-C-d;答案:f-D-gd-C-e;、e -C- d。

(3)冷凝水的基本方向是從下口進冷水,上口出水,保證使冷凝管中注滿冷凝水。答案:m。

(4)HCl、Cl2溶于水使c(Cl- )增大,溶解平衡NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq)逆向移動,析出NaCl固體。答案:有白色固體析出;HCl、Cl溶于水使c(Cl- )增大,溶解平衡NaCl(s) Na +(aq) +Cl- (aq)逆向移動,析出NaCl固體。

(5)③需打開止水夾,樣品才能注入錐形瓶;因為SO2Cl2遇水劇烈水解生成H2SO4和HCl,HCl揮發(fā)形成白霧、使氣球膨脹,而溶液中會產(chǎn)生BaSO4沉淀。答案:打開止水夾;氣球膨脹、錐形瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧,溶液中有白色沉淀出現(xiàn)。

充分反應后的固體硫酸鋇,經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、稱量固體質(zhì)量為23.3g,表明液體產(chǎn)品中S的質(zhì)量分數(shù)=[(23.3g÷233g/mol)32g/mol]/(81.67g/mL)=32/133.6>32/135(SO2Cl2中S的質(zhì)量分數(shù));SO2中S的質(zhì)量分數(shù)為50%>[(23.3g÷233g/mol)32g/mol]/(81.67g/mL),故必溶有SO2被NO3-氧化生成SO42-。答案:SO2;樣品中S的質(zhì)量分數(shù)大于SO2Cl2S的質(zhì)量分數(shù),必溶有SO2NO3-氧化生成SO42-。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】下列有關(guān)化學反應速率的說法中,正確的是

A. 100 mL 1 mol/L的稀硫酸與鋅反應時,加入適量的氯化鈉溶液,生成氫氣的速率不變

B. 合成氨的反應是一個放熱反應,所以升高溫度,反應速率減慢

C. 用鐵片和硫酸反應制取氫氣時,改用鐵片和硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率

D. 汽車尾氣中的CO和NO可以緩慢反應生成N2和CO2,減小壓強,反應速率減慢

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A. 實驗室用排飽和食鹽水的方法收集氯氣

B. 溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,當加入硝酸銀溶液后(AgBr是淡黃色沉淀),溶液顏色變淺

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【題目】室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是( 。

A. 能使甲基橙變?yōu)槌壬娜芤海?/span>Na+、NH4+、CO32Cl

B. 能使淀粉碘化鉀試紙顯藍色的溶液:K+、SO42、S2Cl

C. 0.1molL1 KOH溶液中:S2、Na+、SO32、NO3

D. 常溫下, 1.0×1012的溶液:Fe2+、Mg2+NO3、Cl

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【題目】合成氣(COH2)是一種重要的化工原料氣。合成氣制取有多種方法,如煤的氣化、天然氣部分氧化等。回答下列問題:

I.合成氣的制取

(1)煤的氣化制取合成氣。

已知:①H2O(g)=H2O(l) H=44kJ/mol

②部分物質(zhì)的燃燒熱:

則反應C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H=___________kJ/mol。

(2)天然氣部分氧化制取合成氣。

如果用O2(g)、H2O(g)、CO2(g)混合物氧化CH4(g),欲使制得的合成氣中COH2的物質(zhì)的量之比為12,則原混合物中H2O(g)CO2(g)的物質(zhì)的量之比為___________。

.利用合成氣合成乙醇

在一定條件下,向容積為2L的恒容密閉容器中投入2 mol CO4molH2,發(fā)生反應:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。

(1)寫出該反應的平衡常數(shù)表達式___________。

(2)下列情況能作為判斷反應體系達到平衡的標志是___________(填序號)。

a.壓強不再變化 b.平均摩爾質(zhì)量不再變化 c.密度不再變化

(3)反應起始壓強記為p1、平衡后記為p2,平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為___________。(用含p1、p2的代數(shù)式表示)

.合成乙醇的條件選擇

為探究合成氣制取乙醇的適宜條件,某科研團隊對不同溫度、不同Rh質(zhì)量分數(shù)的催化劑對CO的吸附強度進行了研究,實驗數(shù)據(jù)如圖。CO的非離解吸附是指CO尚未乙醇化,離解吸附是指CO已經(jīng)乙醇化。

由此可見催化劑溫度對CO吸附強度的影響是___________;用Rh作催化劑,合成氣制取乙醇的適宜溫度是___________。

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【題目】在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生如下反應:mX(g)nY(g) ΔH=QKJ·mol-1。反應達到平衡時,Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示:下列說法不正確的是

A. 溫度不變,壓強增大,Y的質(zhì)量分數(shù)減小

B. m>n

C. Q<0

D. 體積不變,溫度升高,平衡向逆反應方向移動

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【題目】如圖是幾種鹽的溶解度曲線,下列說法正確的是( )

A. 40℃時,將35g食鹽溶于100g水中,降溫至0℃時,可析出氯化鈉晶體

B. 20℃時,硝酸鉀飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)是31.6%

C. 60℃時,200g水中溶解80g硫酸銅達飽和。當降溫至30℃時,可析出30g硫酸銅晶體

D. 30℃時,將35g硝酸鉀和35g 食鹽同時溶于100g水中,溶液蒸發(fā)時,先析出的是氯化鈉

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A. 達到平衡時,X、Y、Z物質(zhì)的量之比為121

B. a點正反應速率大于逆反應速率

C. 反應達平衡時,降低溫度可以實現(xiàn)cd的轉(zhuǎn)化

D. 該條件下,反應達平衡時,X平衡轉(zhuǎn)化率為25%

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【題目】下列氧化還原反應中,水只作為還原劑的是( 。

A.3Fe+4H2OgFe3O4+4H2B.2H2O2H2↑+O2

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