Question

【題目】氯磺酸（HSO3Cl）是無(wú)色液體，密度為1.79gcm-3，其沸點(diǎn)約152℃：氯磺酸有強(qiáng)腐蝕性，遇潮濕空氣生成濃烈的白霧，它屬于危險(xiǎn)品。制取氯碘酸是在常溫下將干燥的氯化氫氣體通入溶有三氧化硫的硫酸（發(fā)煙硫酸）中，氯化氫與三氧化硫化合即得氯磺酸。在實(shí)驗(yàn)室里制取氯磺酸可用如圖所示的裝置（圖中襯墊、夾持和固定儀器均已略去）。

所用到的試劑有：①密度為1.19gcm-3的濃鹽酸；②密度為1.84gcm-3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%的濃硫酸（98.3%的濃硫酸沸點(diǎn)是338℃；③發(fā)煙硫酸；④無(wú)水氯化鈣：⑤水；⑥堿石灰。試填空：

(1)對(duì)應(yīng)儀器中應(yīng)盛入的試劑或藥品（填名稱(chēng)）：

a中為______，B中為______，C中為______，F中為______；

(2)A中的分液漏斗下端接有的毛細(xì)管的作用是：______，若不用毛細(xì)管直接用分液漏斗注入a中液體，可能發(fā)生的現(xiàn)象是______，利用生活用品改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，若將分液漏斗換為______，還能更好的控制反應(yīng)發(fā)生；

(3)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制備氯磺酸的化學(xué)方程式______，一定程度時(shí)需用酒精燈在C裝置下加熱的作用是：______；

(4)如果C中的溫度計(jì)換成溫度傳感器，作用是：______；

(5)如果不加F裝置可能產(chǎn)生大量煙霧，用化學(xué)用語(yǔ)解釋原因______；

(6)若F中加無(wú)水氯化鈣，F后______（填有或沒(méi)有）必要加裝HCl的吸收裝置。

Answer 1

【答案】濃鹽酸 濃硫酸 發(fā)煙硫酸 堿石灰 控制濃鹽酸的加入速度，使產(chǎn)生的HCl氣流速度適當(dāng)而穩(wěn)定 鹽酸沸騰飛濺 注射器 HCl+SO3=HSO3Cl 使溫度升高，沸點(diǎn)較低的氯磺酸迅速氣化被及時(shí)蒸餾分離出來(lái) 能動(dòng)態(tài)顯示測(cè)量的變化過(guò)程，便于分析和作圖，能顯示實(shí)驗(yàn)過(guò)程的細(xì)節(jié)，精確度高等 HSO3Cl+H2O=H2SO4+HCl 有

【解析】

根據(jù)題給信息分析各裝置的作用，制備氯磺酸需要HCl，A裝置制取HCl氣體，用濃鹽酸和濃硫酸混合制取，B用濃硫酸干燥HCl，C中HCl和發(fā)煙硫酸制取氯磺酸，通過(guò)冷凝E中得到氯磺酸，為防止氯磺酸與濕空氣接觸，同時(shí)處理F中用堿石灰干燥空氣；A中毛細(xì)管可控制鹽酸的加入速度，防止鹽酸沸騰飛濺，C中可適當(dāng)加熱促進(jìn)氯磺酸氣化，據(jù)此解答。

(1)A裝置制取HCl氣體，用濃鹽酸和濃硫酸混合制取，所以a中盛放濃鹽酸；B用濃硫酸干燥HCl，則B盛放濃硫酸；C中HCl和發(fā)煙硫酸制取氯磺酸，則C中盛放發(fā)煙硫酸；通過(guò)冷凝E中得到氯磺酸，為防止氯磺酸與濕空氣接觸，同時(shí)吸收過(guò)量HCl，F中用堿石灰；

(2)A中的分液漏斗下端接有的毛細(xì)管的作用是控制濃鹽酸的加入速度，使產(chǎn)生的HCl氣流速度適當(dāng)而穩(wěn)定；若不用毛細(xì)管直接用分液漏斗注入a中液體，濃硫酸稀釋放熱可能使鹽酸沸騰飛濺；用生活用品改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，若將分液漏斗換為注射器，還能更好的控制反應(yīng)發(fā)生；

(3)實(shí)驗(yàn)室制備氯磺酸的化學(xué)方程式HCl+SO3=HSO3Cl，用酒精燈在C裝置下加熱的作用是使溫度升高，沸點(diǎn)較低的氯磺酸迅速氣化被及時(shí)蒸餾分離出來(lái)；

(4)如果C中的溫度計(jì)換成溫度傳感器，作用是能動(dòng)態(tài)顯示測(cè)量的變化過(guò)程，便于分析和作圖，能顯示實(shí)驗(yàn)過(guò)程的細(xì)節(jié)，精確度高等；

(5)如果不加F裝置氯磺酸遇潮濕空氣水解生成HCl，HCl氣體與空氣中的水蒸氣結(jié)合形成大量白霧，方程式為HSO3Cl+H2O=H2SO4+HCl；

(6)若F中加無(wú)水氯化鈣，有必要加裝HCl的吸收裝置，防止污染空氣。