【題目】硫酰氯(SO2Cl2)可用作有機(jī)化學(xué)的氯化劑,在藥物和染料的制取中也有重要作用。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組擬用干燥的Cl2SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l) ΔH =97.3 kJ·mol1,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分夾持裝置未畫出)。

已知:硫酰氯通常條件下為無色液體,熔點(diǎn)54.1℃,沸點(diǎn)69.1℃。在潮濕空氣中發(fā)煙;100°C以上開始分解,生成二氧化硫和氯氣,長(zhǎng)期放置也會(huì)發(fā)生分解。

回答下列問題:

1裝置甲中作為反應(yīng)容器的儀器的名稱為________,裝置己的作用是________;如何控制兩種反應(yīng)物體積相等:________。

2裝置戊上方分液漏斗中最好選用下列試劑:_______(選填字母)。

A蒸餾水 B飽和食鹽水 C濃氫氧化鈉溶液 D6.0 molL1鹽酸

3若缺少裝置乙和丁(均盛放濃硫酸),潮濕氯氣和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________

4氯磺酸(ClSO3H)加熱分解,也能制得硫酰氯:2ClSO3H SO2Cl2 + H2SO4,分離兩種產(chǎn)物的方法是_______ (選填字母)。

A重結(jié)晶 B過濾 C蒸餾 D萃取

5長(zhǎng)期儲(chǔ)存的硫酰氯會(huì)發(fā)黃,可能的原因是________ (用化學(xué)方程式和必要的文字加以解釋)。

6若反應(yīng)中消耗的氯氣體積為896 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),最后經(jīng)過分離提純得到4.05 g純凈的硫酰氯,則硫酰氯的產(chǎn)率為________。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________________ ________________________________________ (寫兩條即可)。

【答案】 蒸餾燒瓶 吸收尾氣并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丙中 通過調(diào)節(jié)旋塞或滴液的快慢控制氣流的流速,使裝置乙和丁導(dǎo)管口產(chǎn)生的氣泡的速率相等 B Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4 C SO2Cl2=Cl2+SO2分解產(chǎn)生的少量氯氣溶解在其中 75% 先通冷凝水,再通氣。控制氣體流速,宜慢不宜快 若三頸燒瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫。保證裝置的氣密性良好。

【解析】(1)裝置甲中作為反應(yīng)容器的儀器的名稱為蒸餾燒瓶;己中裝有堿石灰,既能吸收反應(yīng)剩余的尾氣,又能防止空氣中水蒸氣進(jìn)入丙裝置;通過調(diào)節(jié)旋塞控制液體滴加快慢,觀察乙、丁裝置內(nèi)氣泡的速率變化來實(shí)現(xiàn);正確答案蒸餾燒瓶; 吸收尾氣并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丙中;通過調(diào)節(jié)旋塞或滴液的快慢控制氣流的流速,使裝置乙和丁導(dǎo)管口產(chǎn)生的氣泡的速率相等。

(2)選擇試劑的條件氯氣不溶于該溶液也不與該溶液發(fā)生反應(yīng);氯氣能夠溶于水且與水反應(yīng),不能選擇,A錯(cuò)誤;氯氣能夠與濃氫氧化鈉溶液反應(yīng),得不到氯氣,不能選擇,C錯(cuò)誤;濃鹽酸具有揮發(fā)性,導(dǎo)致氯氣中混有氯化氫氣體,也不能選,D錯(cuò)誤氯氣在飽和食鹽水溶解度最小,這是最好的選擇;正確選項(xiàng)C。

(3)潮濕氯氣和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)生成硫酸和鹽酸,化學(xué)方程式是Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4正確選項(xiàng):Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4。

4根據(jù)題給信息,硫酰氯與硫酸互溶,且硫酰氯的沸點(diǎn)較低,可以采用蒸餾的方法進(jìn)行分離;正確選項(xiàng)C。

5)根據(jù)題給信息,SO2Cl2長(zhǎng)期放置分解生成二氧化硫和氯氣,分解產(chǎn)生的少量氯氣溶解在其中 ,導(dǎo)致長(zhǎng)期儲(chǔ)存的硫酰氯會(huì)發(fā)黃,反應(yīng)方程式SO2Cl2=Cl2+SO2;正確答案:SO2Cl2=Cl2+SO2,分解產(chǎn)生的少量氯氣溶解在其中

6)根據(jù)氯元素守恒規(guī)律,理論上制得硫酰氯的量為n(Cl2)=n(SO2Cl2)=0.896/22.4=0.04mol,SO2Cl2質(zhì)量為m (SO2Cl2)=0.04×135=5.4g,硫酰氯的產(chǎn)率為4.05 /5.4×100%=75%;為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率,①先通冷凝水,再通氣控制氣體流速,宜慢不宜快 ;正確答案75%;①先通冷凝水,再通氣控制氣體流速,宜慢不宜快

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2017年11月聯(lián)合國(guó)氣候大會(huì)在德國(guó)波恩開幕,CO2的回收利用再一次提上了日程。

I利用CO2制取丙烯(C3H6)

(1)用CO2催化加氫可制取丙烯的原理為:3CO2(g)+9H2(g) C3H6(g)+6H2O(g) △H。

已知熱化學(xué)方程式如下

①2C2H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) △H1;

②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH2;

③H2O(g)==H2O(l) △H3;

則制取丙烯反應(yīng)的△H= ______(用△H1、△H2、△H3表示)。

(2)以稀磷酸為電解質(zhì)溶液,以石墨為電極,利用太陽能電池將CO2轉(zhuǎn)化為丙烯的工作原理如下圖所示。

①電解池中的交換膜為_______ :(填“陰”或“陽")離子交換膜,通過交換的離子是_______(填離子符號(hào))。

②陰極的電極反應(yīng)為_____________________________。

II.利用CO2制取二甲醚(CH3OCH3)

(3)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)。已知一定條件下,該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料

比n(H2)/n(CO2)]的變化曲線如下左圖:

①在其他條件不變時(shí),在右圖中畫出平衡時(shí)CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)隨投料比n(H2)/n(CO2)交化的曲線圖____________

②某溫度下將2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)改變壓強(qiáng)和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如下圖所示,關(guān)于溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是____________

A.P4>P3>P2>P1 B .T4>T3>T2>T1 C.P1>P2>P3>P4 D. T1>T2>T3>T4.

III利用CO2制取甲醇(CH3OH)

用CO2催化加氫制取甲醇的反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-b kJ·mol—1(b>0)。T℃時(shí),將 1 mol CO2和4molH2充入的密閉溶液中,測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中實(shí)線所示

(4)不能證明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________。

A.氣體的總壓強(qiáng)不變

B. CH3 OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量之比不變

C.混合氣體的密度不再不變

D.單位時(shí)間內(nèi)斷裂3NA個(gè)H—H健同時(shí)形成2NA個(gè)C=O鍵

(5)僅改變某個(gè)反應(yīng)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn),測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線I、II所示。曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下能用鐵制容器盛放的是(
A.濃硫酸
B.濃鹽酸
C.硫酸銅
D.稀硫酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中,能與Fe3+反應(yīng),且能證明Fe3+具有氧化性的是(
①SCN;②Fe;③Fe2+;④Cu;⑤Zn;⑥OH
A.①②③
B.②④⑤
C.①③⑥
D.①②⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上用COH2合成CH3OHCO(g)2H2(g)CH3OH(g)。平衡常數(shù)如下表:下列說法正確的是( )

溫度/℃

0

100

200

300

400

平衡常數(shù)

667

13

1.9×10-2

2.4×10-4

1×10-5

A. 該反應(yīng)的△H> 0

B. 加壓、增大H2濃度和加入催化劑都能提高CO的轉(zhuǎn)化率

C. 工業(yè)上采用5 ×103 kPa 250℃的條件,其原因是原料氣的轉(zhuǎn)化率高

D. t℃時(shí),向 1 L密閉容器中投入0.1 mol CO0.2 mol H2,平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率為50%,則該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值為100

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有機(jī)物不屬于烴類的是

A.甲烷B.乙烯C.D.乙醇

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在煉鐵、制玻璃、制水泥三種工業(yè)生產(chǎn)中,都需要的原料是(
A.生石灰
B.石灰石
C.石英
D.純堿

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化碳的捕集、利用與封存是我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向,發(fā)展成一項(xiàng)重要的新興產(chǎn)業(yè)。

1已知:CH4、COH2的燃燒熱分別為890kJmol1、283kJmol1、285.8kJmol1,計(jì)算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱。CO2g+CH4g)=2COg+ 2H2gΔH___________kJmol1。

2利用廢氣中的CO2為原料制取甲醇,反應(yīng)方程式為:CO23H2CH3OHH2O其他條件相同,該甲醇合成反應(yīng)在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反應(yīng)相同時(shí)間后,CO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖1所示。

①該反應(yīng)的ΔH_____0(填“>”或“<”)

②d點(diǎn)不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下CO2的轉(zhuǎn)化率相同的原因是________。

 

3用二氧化碳催化加氫來合成低碳烯烴,起始時(shí)以0.1MPa,nH2∶nCO2=3∶1的投料比充入反應(yīng)器中,發(fā)生反應(yīng):2CO2g+6H2gC2H4g+4H2Og△H,不同溫度下平衡時(shí)的四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量如圖2所示:

①該反應(yīng)在_________自發(fā)進(jìn)行(填“低溫”或“高溫”)。

②b代表的物質(zhì)是______________。

③T1溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率為_________________,相對(duì)于起始狀態(tài),平衡時(shí)氣體的平均分子量增大的百分率為______________(保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證元素周期律。

Ⅰ.甲同學(xué)用過氧化氫的水溶液和二氧化錳制備氧氣,并將其通入氫硫酸中。

(1)過氧化氫的電子式為________________。

(2)從圖1中選擇氧氣的制備裝置:________(填“A”或“B”),反應(yīng)前需要進(jìn)行的操作是___________。

(3)該實(shí)驗(yàn)如何證明O的非金屬性強(qiáng)于S?________________________(用化學(xué)方程式表示)。

Ⅱ.乙同學(xué)利用圖3所示實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證氮、碳、硅元素的非金屬性強(qiáng)弱。已知A是一種強(qiáng)酸溶液,常溫下可與銅反應(yīng);B是難溶性塊狀固體;打開分液漏斗的活塞后,可觀察到燒杯中有白色沉淀生成。

(4)寫出所選物質(zhì)或溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式:A________,B________,C________。

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