Question

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化劑或氯磺化劑，用于制作藥品、染料、表面活性劑等。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如表：

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：SO2Cl2SO2↑+Cl2↑
H2SO4	10.4	338	吸水性且不易分解

實(shí)驗(yàn)室用干燥而純凈的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯，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冷卻水的進(jìn)口為___(填“a”或“b”)。

（2）儀器B中盛放的藥品是___。此儀器作用為：___。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置丁中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

（4）裝置丙的作用為___，若缺少裝置乙，則硫酰氯會(huì)水解，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

（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方法是___。

②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品中有硫酸(可選試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸餾水、石蕊溶液)：___。

Answer 1

【答案】a 堿石灰 吸收未反應(yīng)的Cl2和SO2，防止水蒸氣進(jìn)入甲裝置中 ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O 除去Cl2中的HCl SO2Cl2+2H2O=H2SO4+ 2HCl 蒸餾 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?zhuān)蝗∩倭咳芤旱渭幼仙�石蕊試液變紅；再取少量溶液，加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明含有H2SO4。或取反應(yīng)后的產(chǎn)物直接加BaCl2溶液，有白色沉淀，再滴加紫色石蕊試液變紅，說(shuō)明含有H2SO4

【解析】

本實(shí)驗(yàn)的目的是用干燥而純凈的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯；其中根據(jù)題中的裝置圖可知，僅需要制備Cl2即可，則丁為制備Cl2的發(fā)生裝置，丙中裝有飽和食鹽水（除去HCl氣體），乙中裝有濃硫酸（吸收水蒸氣）。甲為制備硫酰氯的反應(yīng)裝置。

（1）根據(jù)采用逆流的冷凝效果好，所以冷凝管中的冷卻水進(jìn)口為a；

（2）甲裝置：SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2，二氧化硫、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，可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）濃鹽酸和氯酸鉀發(fā)生反應(yīng)生成KCl、氯氣和水，反應(yīng)為：6HCl(濃)+KClO3=KCl+3Cl2↑+3H2O，離子方程式為：ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O；

（4）鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，氯氣難溶于飽和食鹽水；HCl易溶于水，而氯氣難溶于飽和食鹽水，可用飽和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl，所以丙裝置作用為誒：除去Cl2中的HCl，SO2Cl2遇水生成硫酸和氯化氫，則其水解方程式為：SO2Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl；

（5）①二者為互溶液體，沸點(diǎn)相差較大，采取蒸餾法進(jìn)行分離；

②氯磺酸(ClSO3H)分解：2ClSO3HH2SO4+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?zhuān)蝗∩倭咳芤旱渭幼仙�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BaCl2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。