Question

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)和亞硫酰氯(SOCl2)常用作氯化劑，都可用于醫(yī)藥、農藥、染料工業(yè)及有機合成工業(yè)。亞硫酰氯還用于制鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池。

有關物質的部分性質如下表：

物質	熔點/℃	沸點/℃	其它性質
SO2Cl2	-54.1	69.1	①易水解，產生大量白霧 ②易分解：SO2Cl2 SO2↑+Cl2↑
H2SO4	10.4	338	具有吸水性且難分解

實驗室用干燥而純凈的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯，反應的熱化學方程式為：SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l) △H= - 97.3 kJ·mol-1。反應裝置如圖所示（夾持儀器已省略），請回答有關問題：

（1）儀器A的名稱為___________；

（2）儀器B的作用是_____________________；

（3）裝置丙中盛放的試劑為____________，在實驗室用氫氧化鈉吸收多余硫酰氯反應的離子方程式為___________________；

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

①先通冷凝水，再通氣體 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）少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解獲得，該反應的化學方程式為：2ClSO3H＝H2SO4+SO2Cl2，此方法得到的產品中會混有硫酸。

①從分解產物中分離出硫酰氯的實驗操作名稱為__________________，

②設計實驗方案檢驗氯磺酸分解制取硫酰氯產品中混有硫酸，下列方案合理的是：_____(填字母）

A.取樣品溶于水，滴加紫色石蕊溶液變紅：再取少量溶液，加入BaCl2溶液產生白色沉淀，說明含有H2SO4。

B.取樣品在干燥條件下加熱至完全反應，冷卻后直接加BaCl2溶液，有白色沉淀，再滴加紫色石蕊溶液變紅，說明含有H2SO4。

（6）Li—SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質溶液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應可表示為：4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2。

①寫出該電池正極發(fā)生的電極反應式_______________________________

②組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是__________________

Answer 1

【答案】球形冷凝管 吸收未反應完的氯氣和二氧化硫，防止污染空氣；防止空氣中水蒸氣進入甲， 使SO2Cl2水解 飽和食鹽水 SO2Cl2+4OH-═SO42-+2Cl-+2 H2O ①②③ 蒸餾 B 2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑ 鋰是活潑金屬，易與H2O、O2反應；SOCl2也可與水反應

【解析】

（1）根據(jù)儀器的構造可判斷裝置甲中儀器A的名稱為球形冷凝管；

（2）儀器B中盛放的藥品是堿石灰防止空氣中的水蒸氣進入裝置，同時吸收揮發(fā)出去的二氧化硫和氯氣；

（3）裝置丙中盛放的試劑要將氯氣壓入后續(xù)反應裝置，所以不能溶解氯氣，應為飽和食鹽水；

（4）在實驗操作中需要注意的事項有①先通冷凝水，再通氣體；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但不能加熱三頸燒瓶，否則會加速分解；

（5）二者為互溶的液體，沸點相差較大，可采取蒸餾法進行分離；取產物在干燥條件下加熱至完全反應（或揮發(fā)或分解等），冷卻后加水稀釋；取少量溶液滴加紫色石蕊試液變紅，證明溶液呈酸性，再取少量溶液，加入BaCl2溶液產生白色沉淀，說明含有H2SO4；

（6）由總反應可知，SOCl2在正極得電子被還原生成S，同時有生成SO2；該電池必須在無水、無氧的條件下進行，鋰易與H2O、O2反應，SOCl2也可與水反應。

（1）根據(jù)儀器的構造可判斷裝置甲中儀器A的名稱為球形冷凝管，故答案為：球形冷凝管；

（2）甲裝置：SO2+Cl2SO2Cl2，二氧化硫、氯氣為有毒的酸性氣體，產物硫酰氯會水解，所以儀器B中盛放的藥品是堿性物質堿石灰，吸收未反應完的氯氣和二氧化硫，防止污染空氣；防止空氣中水蒸氣進入甲，使SO2Cl2水解，故答案為：吸收未反應完的氯氣和二氧化硫，防止污染空氣；防止空氣中水蒸氣進入甲，使SO2Cl2水解。

（3）裝置丙中盛放的試劑要將氯氣壓入后續(xù)反應裝置，所以不能溶解氯氣，應為飽和食鹽水；硫酰氯與氫氧化鈉反應的離子方程式為SO2Cl2+4OH-═SO42-+2Cl-+2H2O，故答案為：飽和食鹽水；SO2Cl2+4OH-═SO42-+2Cl-+2H2O。

（4）由于硫酰氯通常條件下為無色液體，熔點為-54.1℃，沸點為69.1℃，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，因此為提高本實驗中硫酰氯的產率，在實驗操作中需要注意的事項有①先通冷凝水，再通氣體；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但不能加熱三頸燒瓶，否則會加速分解，故答案為：①②③。

（5）①二者為互溶的液體，沸點相差較大，可采取蒸餾法進行分離，故答案為：蒸餾。

②氯磺酸（ClSO3H）分解反應為2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2，取產物在干燥條件下加熱至完全反應（或揮發(fā)或分解等），冷卻后加水稀釋；取少量溶液滴加紫色石蕊試液變紅，證明溶液呈酸性，再取少量溶液，加入BaCl2溶液產生白色沉淀，說明含有H2SO4，或取反應后的產物直接加BCl2溶液，有白色沉淀，證明含有硫酸根離子，再滴加紫色石蕊試液變紅，說明含有H2SO4，故答案為：B。

（6）①由總反應可知，SOCl2在正極得電子被還原生成S，同時有生成SO2，電極反應為2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑，故答案為：2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑。

②鋰性質活潑，易與H2O、O2反應，SOCl2也可與水反應，組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，故答案為：鋰是活潑金屬，易與H2O、O2反應；SOCl2也可與水反應。