Question

硫酰氯(SO₂Cl₂)是一种化工原料，有如下有关信息：

常温下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气。氯化法是合成硫酰氯的常用方法，已知：SO₂(g）+Cl₂(g）SO₂Cl₂(l）  △H=﹣97.3kJ/mol,实验室合成反应和实验装置如图所示：

回答下列问题：

（1）仪器A的名称为_________，活性炭的作用是         B中加入的药品是_________。实验时从仪器C中放出溶液的操作方法是_________             。

（2）装置丁中发生反应的离子方程式为_________          __。用亚硫酸钠固体和浓硫酸制备二氧化硫气体时，如要控制反应速度，下图中可选用的发生装置是________(填写字母)。

（3）氯磺酸(ClSO₃H)加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，该反应的化学方程式为_________________，分离产物的方法是_________。

（4）若缺少装置乙，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为_____           。为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中还需要注意的事项有(只答一条即可)_                 。

Answer

（1)冷凝管或蛇形冷凝管 催化剂 碱石灰 打开分液漏斗的玻璃塞（或先试玻璃塞的凹槽与漏斗的颈上小孔对准），再旋转活塞使液体流下Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H20（2）2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4 蒸馏（4）SO2+Cl2+2H20=H2SO4+2HCl 控制气流速率，宜慢不宜快；若三颈烧瓶发烫，可适当降温；先通冷凝水，冷凝回流副产物和产品，再进行实验（其它合理答案也可）

【解析】

试题分析：（1)根据仪器的特征分析，A为冷凝管或蛇形冷凝管；由反应原理可知，活性炭没有参与泛亚，应起催化剂；由于SO2Cl2在潮湿空气中发烟，装置B的作用是吸收空气中水蒸气，且吸收未反应的二氧化硫与氯气，防止污染空气，可以盛放碱石灰。从仪器C中放出溶液的操作方法是：打开分液漏斗的玻璃塞（或先试玻璃塞的凹槽与漏斗的颈上小孔对准），再旋转活塞使液体流下。（2）装置丁制备氯气，浓盐酸与漂白粉反应得到氯化钙、氯气与水，反应离子方程式为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，a、可以通过旋转活塞，控制滴加硫酸速度，进而可致控制反应速率，正确。B、浓硫酸与亚硫酸钠混合，不能控制反应速率，错误；c、橡皮管连接，可以平衡分液漏斗内压强，有利于浓硫酸顺利流下，通过旋转活塞，控制滴加硫酸速度，可以控制反应速率，正确；d、亚硫酸钠为粉末且可溶，无法利用简易启普发生器控制，错误。故选a。

（3）氯磺酸加热分解，也能制得硫酰氯与另外一种物质，由元素守恒可知，另外物质含有氢元素，氯磺酸中硫与氯原子数目比为1:1，而硫酰氯中硫氯原子数目比为1:2，故另外物质中含有硫元素，结合原子守恒可知另外物质为硫酸，反应方程式为：2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4 ；二者为互溶液体，沸点相差较大，采取蒸馏法进行分离。（4）丁装置制备的氯气中含有氯化氢，水蒸气，丙装置，盛放放饱和食盐水，除去混有的氯化氢，乙装置盛饭浓硫酸，干燥氯气，若缺少装置乙，氯气和二氧化硫和水反应生成氯化氢和硫酸，方程式为SO2+Cl2+2H20=H2SO4+2HCl ；为提高食盐中硫酰氯的产率，可以控制气流速率，宜慢不宜快；若三颈烧瓶发烫，可适当降温；先通冷凝水，冷凝回流副产物和产品，再进行实验。

考点：制备实验方案的设计