Question

【題目】氯化法是合成硫酰氯（SO2Cl2）的常用方法，實驗室合成硫酰氯（SO2Cl2）的反應和實驗裝置如下：

SO2(g)＋Cl2(g) SO2Cl2(l) ΔH＝- 92.7 kJ/mol

有關(guān)信息如下：硫酰氯通常條件下為無色液體，熔點為－54.1 ℃，沸點為69.1 ℃，密度為1.67g /cm3，在潮濕空氣中“發(fā)煙”；100℃以上開始分解，生成二氧化硫和氯氣，長期放置也會發(fā)生分解。回答下列問題：

（1）裝置甲中儀器A的名稱為___________，甲中活性炭的作用是________，B的作用為_________；

（2）裝置丁中發(fā)生反應的離子方程式為__________________________；

（3）裝置丙中的試劑為____________________，若缺少裝置乙，氯氣和二氧化硫可能發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________________；

（4）為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率，在實驗操作中需要注意的事項有_______（填序號）。

①先通冷凝水，再通氣 ②控制氣流速率，宜慢不宜快

③若三頸燒瓶發(fā)燙，可適當降溫 ④加熱三頸燒瓶

（5）本實驗中通入SO2的體積為11.2 L（已折算成標準狀況），Cl2充足，實驗最終收集到硫酰氯27.0 mL，則硫酰氯的產(chǎn)率為_________________（結(jié)果保留一位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】冷凝管（蛇形冷凝管或環(huán)形冷凝管） 催化劑 防止水蒸氣進入，吸收尾氣 Cl+ClO+2H+＝Cl2↑+H2O 飽和食鹽水（或飽和氯化鈉溶液） SO2+Cl2+2H2O＝H2SO4+2HCl ①②③ 66.8%

【解析】

（1）根據(jù)儀器特點，裝置甲中儀器A的名稱為蛇形冷凝管或環(huán)形冷凝管；活性炭不是反應物，則作催化劑；B中的堿石灰可防止空氣中的水蒸氣進入裝置，還可以防止有毒氣體進入空氣，進行尾氣處理；

（2）裝置丁中利用漂白粉與鹽酸反應制取氯氣；

（3）裝置丙為除去氯氣中的HCl氣體；裝置乙的試劑為濃硫酸，可防止水蒸氣進入裝置甲中，導致SO2Cl2在潮濕空氣中“發(fā)煙”；

（4）①先通冷凝水，再通氣，可減少SO2Cl2的揮發(fā)；

②控制氣流速率，宜慢不宜快，可使反應充分進行；

③100℃以上SO2Cl2開始分解，生成二氧化硫和氯氣，若三頸燒瓶發(fā)燙，可適當降溫，可減少SO2Cl2的分解；

④加熱三頸燒瓶，分解率增大，產(chǎn)率降低；

（5）根據(jù)n(SO2):n(SO2Cl2)=1：1，轉(zhuǎn)化率=×100%進行計算。

（1）根據(jù)儀器特點，裝置甲中儀器A的名稱為蛇形冷凝管或環(huán)形冷凝管；活性炭不是反應物，則作催化劑；B中的堿石灰可防止空氣中的水蒸氣進入裝置，還可以防止有毒氣體進入空氣，進行尾氣處理；

（2）裝置丁中利用漂白粉與鹽酸反應制取氯氣，反應的離子方程式為Cl+ClO+2H+＝Cl2↑+H2O；

（3）裝置丙為除去氯氣中的HCl氣體，使用的試劑為飽和食鹽水；裝置乙的試劑為濃硫酸，可防止水蒸氣進入裝置甲中，導致SO2Cl2在潮濕空氣中“發(fā)煙”，反應的方程式為SO2+Cl2+2H2O＝H2SO4+2HCl；

（4）①先通冷凝水，再通氣，可減少SO2Cl2的揮發(fā)，從而提高產(chǎn)率，符合題意，①正確；

②控制氣流速率，宜慢不宜快，可使反應充分進行，從而提高產(chǎn)率，符合題意，②正確；

③100℃以上SO2Cl2開始分解，生成二氧化硫和氯氣，若三頸燒瓶發(fā)燙，可適當降溫，可減少SO2Cl2的分解，從而提高產(chǎn)率，符合題意，③正確；

④加熱三頸燒瓶，分解率增大，產(chǎn)率降低，與題意不符，④錯誤；

答案為①②③；

（5）根據(jù)方程式SO2(g)＋Cl2(g) SO2Cl2(l)，n(SO2):n(SO2Cl2)=1：1，m(SO2Cl2)=1.67g /cm3×27.0 mL=45.09g，n(SO2Cl2)==0.334mol，則反應的n(SO2) =0.334mol，轉(zhuǎn)化率=×100%=66.8%。