Question

17．硫酰氯（SO₂Cl₂）是一種重要的化工試劑，氯化法是合成硫酰氯（SO₂Cl₂）的常用方法．
實(shí)驗(yàn)室合成硫酰氯的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（部分夾持裝置未畫出）：
已知：①SO₂（g）+Cl₂（g）═SO₂Cl₂（l）△H=-97.3KJ/mol．
②硫酰氯常溫下為無色液體，熔點(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)為69.1℃，在潮濕空氣中“發(fā)煙”．
③100℃以上或長(zhǎng)時(shí)間存放硫酰氯都易分解，生成二氧化硫和氯氣．
回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O．
（2）裝置B的作用為除去HCl，若缺少裝置C，裝置D中SO₂與Cl₂還可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄．
（3）儀器D的名稱為三頸燒瓶，E中冷凝水的入口是a（填“a”或“b”），F(xiàn)的作用為吸收尾氣，防止污染空氣，防止水蒸氣進(jìn)入．
（4）當(dāng)裝置A中排出氯氣1.12L（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，最終得到5.4g純凈的硫酰氯，則硫酰氯的產(chǎn)率為80%．為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率，在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有①②③（填序號(hào)）．
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(dāng)降溫④加熱三頸燒瓶
（5）氯磺酸（ClSO₃H）加熱分解，也能制得硫酰氯2ClSO₃H═SO₂Cl₂+H₂SO₄，分離產(chǎn)物的方法是C
A．重結(jié)晶B．過濾C．蒸餾D．萃取
（6）長(zhǎng)期存放的硫酰氯會(huì)發(fā)黃，其原因可能為硫酰氯分解產(chǎn)生氯氣．

Answer 1

分析 由合成硫酰氯的實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中發(fā)生2KMnO₄+16HCl=2MnCl₂+2KCl+5Cl₂↑+8H₂O，因濃鹽酸易揮發(fā)，B中飽和食鹽水可除去氯氣中的HCl，C中濃硫酸可干燥氯氣，D為三頸燒瓶，D中發(fā)生SO₂（g）+Cl₂（g）═SO₂Cl₂（l），E中冷卻水下進(jìn)上出效果好，結(jié)合信息②可知，F(xiàn)中堿石灰吸收尾氣、且防止水蒸氣進(jìn)入D中，以此解答（1）～（3）；
（4）n（Cl₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，由SO₂（g）+Cl₂（g）═SO₂Cl₂（l）可知，理論上生成SO₂Cl₂為0.05mol×135g/mol=6.75g；為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率，應(yīng)在低溫度下，且利于原料充分反應(yīng)；
（5）生成物均為液體，但沸點(diǎn)不同；
（6）由信息③可知，硫酰氯易分解．

解答 解：（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，故答案為：2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
（2）裝置B的作用為除去HCl，若缺少裝置C，裝置D中SO₂與Cl₂還可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，
故答案為：除去HCl；SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；
（3）儀器D的名稱為三頸燒瓶，E中冷凝水的入口是 a，F(xiàn)的作用為吸收尾氣，防止污染空氣，防止水蒸氣進(jìn)入，
故答案為：三頸燒瓶；a；吸收尾氣，防止污染空氣，防止水蒸氣進(jìn)入；
（4）n（Cl₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，由SO₂（g）+Cl₂（g）═SO₂Cl₂（l）可知，理論上生成SO₂Cl₂為0.05mol×135g/mol=6.75g，最終得到5.4g純凈的硫酰氯，則硫酰氯的產(chǎn)率為$\frac{5.4g}{6.75g}$×100%=80%，為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率，在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有①②③，結(jié)合信息可知不能加熱，
故答案為：80%；①②③；
（5）生成物均為液體，但沸點(diǎn)不同，可選擇蒸餾法分離，故答案為：C；
（6）由信息③可知，硫酰氯易分解，則長(zhǎng)期存放的硫酰氯會(huì)發(fā)黃，其原因可能為硫酰氯分解產(chǎn)生氯氣，故答案為：硫酰氯分解產(chǎn)生氯氣．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)裝置的作用、制備原理、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意�?xí)題中的信息及應(yīng)用，題目難度不大．