Question

【题目】氯磺酸是无色液体，密度1.79g·cm-3，沸点约152℃。氯磺酸有强腐蚀性，遇湿空气产生强烈的白雾，故属于危险品。制取氯磺酸的典型反应是在常温下进行的，反应为 HCl（g）+SO3 = HSO3Cl。实验室里制取氯磺酸可用下列仪器装置（图中夹持、固定仪器等已略去），实验所用的试剂、药品有：①密度1.19g·cm-3浓盐酸　②密度1.84g·cm-3、质量分数为98.3%的浓硫酸 ③发烟硫酸（H2SO4··SO3）　④无水氯化钙　⑤水。制备时要在常温下使干燥的氯化氢气体和三氧化硫反应，至不再吸收HCl时表示氯磺酸已大量制得，再在干燥HCl气氛中分离出氯磺酸。

（1）仪器中应盛入的试剂与药品（填数字序号）：A中的a____ B____ C_____ F_____ 。

（2）A的分液漏斗下边接有的毛细管是重要部件，在发生气体前要把它灌满a中液体，在发生气体时要不断地均匀放出液体。这是因为______________________________________。

（3）实验过程中需要加热的装置是___________________ （填装置字母）。

（4）若不加F装置，可能发生的现象是________________________________________， 有关反应的化学方程式______________________________________________________。

（5）在F之后还应加的装置是_______________________________________________。

Answer 1

【答案】① ② ③ ④ 使密度较浓硫酸小的浓盐酸顺利流到底部，能顺利产生HCl气体 C 产生大量白雾 HSO3Cl+H2O= H2SO4+HCl↑ 加一倒扣漏斗于烧杯水面上的吸收装置

【解析】

题中已经告知氯磺酸的一些性质及制备信息。要结合这些信息分析各装置的作用。制备氯磺酸需要HCl气体，则A为HCl气体的发生装置，浓硫酸吸水放热，可以加强浓盐酸的挥发性。B为浓硫酸，用来干燥HCl气体，因为氯磺酸对潮湿空气敏感。C为氯磺酸的制备装置，因为C有温度计，并连有冷凝装置，反应结束后可以直接进行蒸馏，所以C中装的物质是发烟硫酸。E用来接收氯磺酸。由于氯磺酸对潮湿空气敏感，F中要装无水氯化钙，以防止空气中的水蒸气进入装置中。

（1）A为HCl的发生装置，则a装①浓盐酸；B要干燥HCl气体，则B要装②浓硫酸；C为氯磺酸的发生装置，则C要装③发烟硫酸；F要装④无水氯化钙，以防止空气中的水蒸气进如装置；

（2）由题知，浓盐酸的密度比浓硫酸小，如果直接滴加，两种液体不能充分混合，这样得到的HCl气流不平稳。故题中的操作的目的是使密度较浓硫酸小的浓盐酸顺利流到底部，充分混合两种液体，能顺利产生HCl气体；

（3）C装置既是氯磺酸的发生装置，也是氯磺酸的蒸馏装置，所以C需要加热；

（4）若无F装置，则空气中的水蒸气会进入装置中，氯磺酸对水汽极为敏感，则可以看到产生大量白雾，方程式为HSO3Cl+H2O= H2SO4+HCl↑；

（5）实验中，不能保证HCl气体完全参加反应，肯定会有多于的HCl气体溢出，则需要尾气处理装置，由于HCl极易溶于水，最好加一倒扣漏斗于烧杯水面上的吸收装置。