Question

【题目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯璜化剂，用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的部分性质如下表：

物质	熔点/℃	沸点/℃	其它性质
SO2Cl2	-54.1	69.1	①易水解，产生大量白雾 ②易分解：SO2Cl2 SO2↑+Cl2↑
H2SO4	10.4	338	具有吸水性且不易分解

实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯，反应的化学方程式为SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l)△H=-97.3kJ/mol。装置如图所示（夹持仪器已省略），请回答有关问题：

（1）仪器B的作用是_____________________。

（2）若无装置乙硫酰氯会发生水解，则硫酰氯水解反应的化学方程式为________________。

（3）写出丁装置中发生反应的化学反应方程式并标出电子的转移__________________。

（4）为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有_________(填序号)

①先通冷凝水，再通气 ②控制气流速率，宜慢不宜快

③若三颈烧瓶发烫，可适当降温 ④加热三颈烧瓶

（5）少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得，该反应的化学方程式为________________________，此方法得到的产品中会混有硫酸。从分解产物中分离出硫酰氯的方法是___________________。

（6）工业上处理SO2废气的方法很多，例如可以用Fe2(SO4)3酸性溶液处理，其工艺流程如下溶液②转化为溶液③发生反应的离子方程式为__________________________ ；

有的工厂用电解法处理含有SO2的尾气，其装置如下图所示（电极材料均为惰性电极）。下列说法不正确的是_______

A．电极a连接的是电源的正极

B．若电路中转移0.03mole-，则离子交换膜左侧溶液中增加0.03mol离子

C．图中的离子交换膜是阳离子交换膜

D．阴极的电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+==S2O42-+2H2O

Answer 1

【答案】 吸收未反应完的氯气和二氧化硫，防止污染空气；防止空气中水蒸气进人甲，防止SO2Cl2水解 SO2Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl ①②③ 2ClSO3H＝H2SO4+SO2Cl2 蒸馏 4H++4Fe2++O2＝4Fe3++2H2O B

【解析】（1）.甲装置发生的反应是：SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l)，二氧化硫和氯气都是有毒的气体，产物SO2Cl2易水解，所以可以在仪器B中盛放碱石灰，以吸收未反应完的氯气和二氧化硫，防止污染空气，同时还可以防止空气中的水蒸气进入甲装置中，防止SO2Cl2水解，故答案为：吸收未反应完的氯气和二氧化硫，防止污染空气；防止空气中水蒸气进人甲，防止SO2Cl2水解；

（2）.乙硫酰氯发生水解生成硫酸和氯化氢，水解反应的方程式为： SO2Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl，故答案为： SO2Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl；

（3）.在丁装置中，KClO3与浓盐酸反应生成KCl、Cl2和水，反应方程式为：KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O，在该反应中，KClO3中氯元素的化合价从+5价降低到0价，HCl中氯元素的化合价从－1价升高到0价，根据得失电子守恒，表示电子转移的式子为：，故答案为：；

（4）.由于硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，在潮湿空气中“发烟”；100℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解，因此为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有①先通冷凝水，再通气，②控制气流速率，宜慢不宜快，③若三颈烧瓶发烫，可适当降温，但不能加热三颈烧瓶，否则会加速分解，①②③正确，故答案为：①②③；

（5）.根据题意可知，氯磺酸（ClSO3H）加热分解，也能制得硫酰氯与硫酸，该反应的化学方程式为2ClSO3H＝H2SO4+SO2Cl2；硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，而硫酸沸点高，则分离产物的方法是蒸馏，故答案为：2ClSO3H＝H2SO4+SO2Cl2；蒸馏；

（6）.根据流程图可知，硫酸铁酸性溶液和SO2发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和硫酸，所以溶液②中含有硫酸亚铁和硫酸，硫酸亚铁在酸性条件下被空气中的氧气氧化生成硫酸铁，反应的离子方程式为：4H++4Fe2++O2＝4Fe3++2H2O；由装置图可知，通入二氧化硫的一极生成硫酸，则a为阳极，发生氧化反应，b为阴极，发生还原反应，A. a为阳极，则电极a连接的是电源的正极，故A正确；B. 阳极发生SO22e+2H2O=SO42+4H+，若电路中转移0.03mole，则离子交换膜左侧溶液中生成0.015molSO42和0.06molH+，其中0.03molH+移向阴极，增加0.045mol离子，故B错误；C. 电解使阳极生成氢离子，阴极消耗氢离子，则氢离子向阴极移动，所以图中的离子交换膜是阳离子交换膜，故C正确；D. 阴极发生还原反应，电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+==S2O42-+2H2O，故D正确；故答案为：4H++4Fe2++O2＝4Fe3++2H2O；B。