Question

6．硫酰氯（SO₂Cl₂）是一種重要的化工試劑，實驗室合成硫酰氯的實驗裝置如圖所示：
已知：①SO₂（g）+Cl₂（g）?SO₂Cl₂（l）+Q（Q＞0）
②硫酰氯常溫下為無色液體，熔點為-54.1℃，沸點為69.1℃，在潮濕空氣中“發(fā)煙”；
③100℃以上或長時間存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯氣．
（1）儀器a為恒壓分液漏斗，與普通分液漏斗相比，其優(yōu)點是平衡分液漏斗內(nèi)外氣壓，便于液體順利流下．
（2）裝置C中干燥管里堿石灰作用是防止空氣中水進入．裝置E為儲氣裝置，用于提供氯氣，當(dāng)裝置E中排出氯氣1.12L（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）時，最終得到5.4g純凈的硫酰氯，則硫酰氯的產(chǎn)率為80%．為提高硫酰氯的產(chǎn)率，本實驗操作中還需要注意的事項有控制氣體流速，宜慢不宜快或?qū)θ�頸燒瓶進行適當(dāng)?shù)慕禍氐?br />（3）反應(yīng)結(jié)束后，將C裝置中三頸燒瓶里的混合物分開的實驗操作是過濾，氯磺酸（ClSO₃H）加熱分解，也能制得硫酰氯與另外一種物質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClSO₃H=SO₂Cl₂+H₂SO₄
（4）若將SO₂、Cl₂按照一定比例通入水中，請設(shè)計簡單實驗驗證二者是否恰好完全反應(yīng)．檢驗其漂白性．

Answer 1

分析 （1）儀器a為恒壓分液漏斗，可以平衡分液漏斗內(nèi)外氣壓，便于液體流下；
（2）裝置C中產(chǎn)生硫酰氯，硫酰氯在潮濕空氣中“發(fā)煙”，所以要用堿石灰防止空氣中的水分進入裝置C；根據(jù)氯氣的量計算硫酰氯的理論產(chǎn)量，產(chǎn)量=（實際產(chǎn)量÷理論產(chǎn)量）×100%；提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率，可以控制氣體流速，使其充分反應(yīng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可以對三頸燒瓶進行適當(dāng)?shù)慕禍兀?br />（3）反應(yīng)結(jié)束后，裝置C中有活性炭和硫酰氯，硫酰氯常溫下為無色液體，可以用過濾的方法分離它們，氯磺酸（ClSO₃H）加熱分解，也能制得硫酰氯與另外一種物質(zhì)應(yīng)為H₂SO₄，據(jù)此書寫化學(xué)方程式；
（4）若將SO₂、Cl₂按照一定比例通入水中，如果恰好完全反應(yīng)，則生成氯化氫和硫酸，無論有誰過量，溶液都會有漂白性，據(jù)此判斷．

解答 解：（1）儀器a為恒壓分液漏斗，可以平衡分液漏斗內(nèi)外氣壓，便于液體順利流下，
故答案為：平衡分液漏斗內(nèi)外氣壓，便于液體順利流下；
（2）裝置C中產(chǎn)生硫酰氯，硫酰氯在潮濕空氣中“發(fā)煙”，所以要用堿石灰防止空氣中的水分進入裝置C，氯氣的物質(zhì)的量為$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，由方程式可知n（SO₂Cl₂）=n（Cl₂）=0.05mol，故理論上生成SO₂Cl₂的質(zhì)量為0.05mol×135g/mol=6.75g，故其產(chǎn)率為$\frac{5.4g}{6.75g}$×100%=80%；為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率，可以控制氣體流速，宜慢不宜快，使其充分反應(yīng)，由于100℃以上SO₂Cl₂開始分解，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可以對三頸燒瓶進行適當(dāng)?shù)慕禍兀?br />故答案為：防止空氣中水進入；80%；控制氣體流速，宜慢不宜快或?qū)θ�頸燒瓶進行適當(dāng)?shù)慕禍氐龋?br />（3）反應(yīng)結(jié)束后，裝置C中有活性炭和硫酰氯，硫酰氯常溫下為無色液體，可以用過濾的方法分離它們，氯磺酸（ClSO₃H）加熱分解，也能制得硫酰氯與另外一種物質(zhì)應(yīng)為H₂SO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClSO₃H=SO₂Cl₂+H₂SO₄，
故答案為：過濾；2ClSO₃H=SO₂Cl₂+H₂SO₄；
（4）若將SO₂、Cl₂按照一定比例通入水中，如果恰好完全反應(yīng)，則生成氯化氫和硫酸，無論有誰過量，溶液都會有漂白性，所以驗證二者是否恰好完全反應(yīng)的方法是檢驗其漂白性，
故答案為：檢驗其漂白性．

點評 本題考查實驗制備方案，涉及對反應(yīng)原理、裝置及操作的分析評價、對儀器的識別、物質(zhì)的分離提純等，注意對物質(zhì)性質(zhì)信息的應(yīng)用，難度中等．