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【题目】氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法,实验室合成的硫酰氯的反应和实验装置如下所示:SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(1) ΔH=-97.3KJ/mol。

已知: 一般条件下,硫酰氯为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中会“发烟”;100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置会分解。

请回答下列问题:

(1)仪器己中盛放的试剂主要用于排气,该试剂最合适的是___________(填名称)。

(2)①装置庚中的药品最合适的是________(填字母);

a.五氧化二磷 b.碱石灰 c.无水氯化钙 d.硅胶

②装置丙的冷凝管中出水口是_______(填标号)

(3)活性炭的作用是___________;装置乙和丁中盛有相同的化学试剂,该试剂是__________,若缺少装置乙和丁,装置丙中会发生副反应,副反应的化学方程式是______________________

(4)为提高本实验的硫酰氯的产率,在实验操作中还需要注意的有______

a.控制气流速度,宜慢不宜快

b.保证装置的气密性良好

c.先向装置丙中通入一种气体,排出空气后再通入另一种气体

d.先通气体,再通冷凝水

(5)写出硫酰氯在潮湿空气中“发烟”时生产的新物质的化学式:_____________________

【答案】饱和食盐水bb催化剂浓硫酸SO2+C12+2H2O=H2SO4+2HClabcH2SO4、HCl

【解析】

根据合成SO2Cl2的反应和装置图分析装置丙用于制备SO2Cl2装置甲中Na2SO3H2SO4反应制备SO2,装置戊用于提供Cl2由于SO2Cl2在潮湿空气中会发烟”,所以进入丙装置中的SO2、Cl2必须是干燥的,乙装置用于干燥SO2丁装置用于干燥Cl2为了防止SO2、Cl2污染大气以及SO2Cl2在潮湿空气中发烟”,装置庚中盛放能吸收SO2、Cl2H2O(g)的干燥剂;合成SO2Cl2的反应为放热反应,SO2Cl2100℃以上开始分解,为防止SO2Cl2分解实验过程中必须控制反应速率不能快反应温度不能高根据上述分析作答。

(1)仪器己中盛放的试剂主要用于排出Cl2Cl2难溶于该试剂,该试剂最合适的是饱和食盐水

(2)①为了防止Cl2、SO2污染大气以及外界空气中的H2O(g)进入装置丙中,装置庚中的药品必须能吸收SO2、Cl2H2O(g)。a项,P2O5不能吸收SO2Cl2;b项,碱石灰能吸收SO2、Cl2H2O(g);c项,无水CaCl2不能吸收SO2Cl2;d项,硅胶不能吸收SO2Cl2;装置庚中最合适的药品是碱石灰,答案选b。

为了使生成的SO2Cl2充分冷凝,装置丙中的冷却水应下进上出”,冷凝管中出水口是b。

(3)根据制备SO2Cl2的反应,装置丙中活性炭的作用是催化剂。由于SO2Cl2在潮湿空气中会发烟,所以进入丙装置中的SO2、Cl2必须是干燥的,装置乙中盛放的试剂用于干燥SO2装置丁中盛放的试剂用于干燥Cl2则装置乙和丁中盛有的相同的试剂是浓硫酸。若缺少装置乙和丁在装置丙中潮湿的SO2Cl2会发生副反应生成H2SO4HCl,副反应的化学方程式为:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。

(4)a控制气流速度较慢,能使SO2Cl2缓慢的充分反应使热量散失,能提高SO2Cl2的产率;b装置气密性良好确保SO2Cl2被充分利用,能提高SO2Cl2的产率;c项,先向装置丙中通入一种气体,排出空气后再通入另一种气体一方面防止SO2Cl2在潮湿空气中会发烟,另一方面使两种气体充分接触反应,能提高SO2Cl2的产率;d先通气体,再通冷凝水,反应放热使SO2Cl2分解,SO2Cl2的产率降低;答案选abc。

(5)SO2Cl2在潮湿空气中会发烟的化学方程式为:SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,生成的新物质为H2SO4HCl。

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请回答:

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实验步骤

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