Question

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化劑或氯磺化劑，用于制作藥品、染料、表面活性劑等。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表：

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	其它性質(zhì)
SO2Cl2	－54.1	69.1	①易與水反應(yīng)，產(chǎn)生大量白霧 ②易分解：SO2Cl2SO2↑＋Cl2↑
H2SO4	10.4	338	吸水性且不易分解

實(shí)驗(yàn)室用干燥而純凈的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯，裝置如圖所示(夾持儀器已省略)，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：

(1) 儀器A冷卻水的進(jìn)口_______(填“a”或“b”)。

(2) 儀器B中盛放的藥品是_______。

(3) 實(shí)驗(yàn)所需二氧化硫用亞硫酸鈉與硫酸制備，該反應(yīng)的離子方程式為_______，以下與二氧化硫有關(guān)的說(shuō)法中正確的是_______。

A.因?yàn)?/span>SO2具有漂白性，所以它能使品紅溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊試液褪色

B.能使品紅溶液褪色的物質(zhì)不一定是SO2

C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色，且原理相同

D.等物質(zhì)的量的SO2和Cl2混合后通入裝有濕潤(rùn)的有色布條的集氣瓶中，漂白效果更好

E.可用濃硫酸干燥SO2

F.可用澄清的石灰水鑒別SO2和CO2

(4) 裝置丙所盛試劑為_______，若缺少裝置乙，則硫酰氯會(huì)損失，該反應(yīng)的化學(xué)方程為______________。

(5) 少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解獲得，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2ClSO3H===H2SO4＋SO2Cl2，此方法得到的產(chǎn)品中會(huì)混有硫酸。

①?gòu)姆纸猱a(chǎn)物中分離出硫酰氯的方法是______________。

②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品中有硫酸(可選試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸餾水、石蕊溶液)____。

Answer 1

【答案】a 堿石灰 SO32-+2 H＋=== SO2↑＋H2O BE 飽和食鹽水 SO2Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl 蒸餾 取產(chǎn)物在干燥條件下加熱至完全反應(yīng)(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；再取少量溶液，加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明含有H2SO4。

【解析】

二氧化硫和氯氣合成硫酰氯：甲裝置：SO2（g）+Cl2（g）SO2Cl2；硫酰氯會(huì)水解，儀器B中盛放的藥品是堿石灰防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，同時(shí)吸收揮發(fā)出去的二氧化硫和氯氣，丁裝置：濃鹽酸和氯酸鉀反應(yīng)制取氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，丙裝置：除去Cl2中的HCl，乙裝置：干燥氯氣．

（1）根據(jù)采用逆流的冷凝效果好，判斷冷凝管的進(jìn)水口；

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

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置丁中氯酸鉀+5價(jià)的氯和鹽酸中-1價(jià)的氯發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣；

（4）鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，丙裝置：除去Cl2中的HCl；SO2Cl2遇水生成硫酸和氯化氫，根據(jù)原子守恒書(shū)寫(xiě)；二氧化硫具有漂白性、氧化劑、還原性；

（5）①二者沸點(diǎn)相差較大，采取蒸餾法進(jìn)行分離；

②氯磺酸（ClSO3H）分解：2ClSO3H═H2SO4+SO2Cl2，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品，需檢驗(yàn)氫離子、檢驗(yàn)硫酸根離子。

（1）根據(jù)采用逆流的冷凝效果好，所以冷凝管中的冷卻水進(jìn)口為a，故答案為：a；

（2）甲裝置：SO2（g）+Cl2（g）SO2Cl2，二氧化硫、氯氣為有毒的酸性氣體，產(chǎn)物硫酰氯會(huì)水解，所以儀器B中盛放的藥品是堿性物質(zhì)堿石灰，可防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，同時(shí)吸收揮發(fā)出去的二氧化硫和氯氣，故答案為：堿石灰；

（3）用亞硫酸鈉與硫酸制備二氧化硫，該反應(yīng)的離子方程式為：SO32-+2H+=SO2↑+H2O；

A．因?yàn)?/span>SO2具有漂白性，它能使品紅溶液褪色，與溴水、酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，與水反應(yīng)生成亞硫酸使石蕊試液變紅，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．能使品紅溶液褪色的物質(zhì)可能是SO2，或氯氣等，選項(xiàng)B正確；

C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色，原理分別為化合反應(yīng)、強(qiáng)氧化性、吸附性、強(qiáng)氧化性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．等物質(zhì)的量的SO2和Cl2混合后生成鹽酸和硫酸，不具有漂白效果，故D錯(cuò)誤；

E．二者不反應(yīng)，可用濃硫酸干燥SO2，選項(xiàng)E正確；

F．二者均與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀，則不能用澄清的石灰水鑒別SO2和CO2，選項(xiàng)F錯(cuò)誤；

答案為BE；

（4）鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，氯氣難溶于飽和食鹽水；HCl易溶于水，而氯氣難溶于飽和食鹽水，可用飽和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl，所以丙裝置作用為：除去Cl2中的HCl，SO2Cl2遇水生成硫酸和氯化氫，則其水解方程式為：SO2Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl；

（5）①二者為互溶液體，沸點(diǎn)相差較大，采取蒸餾法進(jìn)行分離，故答案為：蒸餾；

②氯磺酸（ClSO3H）分解：2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2，取產(chǎn)物在干燥條件下加熱至完全反應(yīng)（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(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明含有H2SO4，或取反應(yīng)后的產(chǎn)物直接加BaCl2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(shuō)明含有H2SO4。