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硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂,实验室合成硫酰氯的实验装置如图所示:已知:①SO2(g)+Cl2(g)催化剂SO2Cl2(l)△H=-97.3kJ•mol-1②硫酰氯
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问题描述:

硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂,实验室合成硫酰氯的实验装置如图所示:

已知:

①SO2(g)+Cl2(g)催化剂

SO2Cl2(l)△H=-97.3kJ•mol-1

②硫酰氯常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中易“发烟”;

③100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解,生成二氧化硫和氯气.

(1)仪器a为恒压分液漏斗,与普通分液漏斗相比,其优点是___.

(2)仪器b的名称为___,干燥管中碱石灰的主要作用是___.

(3)装置E为储气装置,用于提供氯气,则分液漏斗c中盛放的试剂为___.当装置E中排出氯气1.12L(已折算成标准状况)时,最终得到5.4g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为___.长期存放的硫酰氯会发黄,其原因可能为___.

(4)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为___,分离这两种液态产物的方法是___.

(5)若将SO2、Cl2按照一定比例通入水中,请设计简单实验验证二者是否恰好完全反应.___(简要描述实验步骤、现象和结论).

何晓岚回答:
  (1)仪器a为恒压分液漏斗,可以平衡分液漏斗内外气压,便于液体顺利流下;   故答案为:平衡分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下;   (2)由仪器b的结构特征,可知b为直形冷凝管;装置C中产生硫酰氯,硫酰氯在潮湿空气中“发烟”,所以要用碱石灰防止空气中的水分进入装置C;   故答案为:直形冷凝管(或冷凝管);防止空气中的水分进入装置;   (3)利用分液漏斗中的液体将装置E的氯气排出,与二氧化硫在装置C中反应,分液漏斗可以为饱和食盐水;氯气的物质的量为11.2L÷22.4L/mol═0.05mol,由方程式可知n(SO2Cl2)=n(Cl2)=0.05mol,故理论上生成SO2Cl2的质量为0.05mol×135g/mol=6.75g,故其产率为5.4g6.75g×100%
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