Question

15．磺酰氯（SO₂Cl₂）用于有機合成、醫藥、染料、農藥等，也用作表面活性劑，熔點-54.1℃，沸點69.1℃，遇水發生劇烈水解．某學習小組用如圖裝置制備磺酰氯．（已知：SO₂（g）+Cl₂（g）?SO₂Cl₂（l）△H＜0）．
（1）若用濃鹽酸與二氧化錳為原料制取Cl₂，反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）儀器B的作用是冷凝SO₂Cl₂（或使揮發的產物SO₂Cl₂冷凝）．燒杯中盛放的溶液為NaOH．
（3）檢驗裝置氣密性的方法為關閉旋塞K₁和K₂，將導管出口置于水槽中，在三頸燒瓶底部加熱，若導管口有氣泡，移開酒精燈后能形成一段水柱，說明氣密性良好．向裝置A中通入SO₂和Cl₂ 后很快有液態物質生成．制備過程中需采用冰水浴，從化學反應原理角度分析可能原因為生成SO₂Cl₂為放熱反應，低溫有利于反應向正反應方向進行．
（4）向分離提純后的SO₂Cl₂中加水，出現白霧，振蕩、靜置得到無色溶液W．經分析SO₂Cl₂與H₂O反應屬于非氧化還原反應，無色溶液W中的陰離子除含少量OH^-外，還含有其它兩種陰離子，請設計方案檢驗溶液W中這兩種陰離子取少量W溶液于試管中，加入過量Ba（NO₃）₂溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀產生，說明溶液中含有SO₄²?，過濾，向濾液中滴加HNO₃酸化，再加入AgNO₃溶液，產生白色沉淀，則說明溶液中有Cl?．

Answer 1

分析 （1）濃鹽酸與二氧化錳為原料制取Cl₂，反應生成氯化鎂、氯氣和水；
（2）B為冷凝管，冷凝回流，燒杯中堿液可吸收尾氣；
（3）利用微熱法檢驗氣密性；反應為放熱反應，結合平衡移動分析；
（4）SO₂Cl₂與H₂O反應屬于非氧化還原反應，則生成硫酸根離子和氯離子，結合離子檢驗方法解答．

解答 解：（1）用濃鹽酸與二氧化錳為原料制取Cl₂，反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）B為冷凝管，儀器B的作用是冷凝SO₂Cl₂（或使揮發的產物SO₂Cl₂冷凝）．燒杯中盛放的溶液為NaOH，可吸收尾氣，
故答案為：冷凝SO₂Cl₂（或使揮發的產物SO₂Cl₂冷凝）； NaOH；
（3）檢驗裝置氣密性的方法為關閉旋塞K₁和K₂，將導管出口置于水槽中，在三頸燒瓶底部加熱，若導管口有氣泡，移開酒精燈后能形成一段水柱，說明氣密性良好；
制備過程中需采用冰水浴，從化學反應原理角度可知生成SO₂Cl₂為放熱反應，低溫有利于反應向正反應方向進行，
故答案為：關閉旋塞K₁和K₂，將導管出口置于水槽中，在三頸燒瓶底部加熱，若導管口有氣泡，移開酒精燈后能形成一段水柱，說明氣密性良好；生成SO₂Cl₂為放熱反應，低溫有利于反應向正反應方向進行；
（4）SO₂Cl₂與H₂O反應屬于非氧化還原反應，則生成硫酸根離子和氯離子，離子檢驗方法為取少量W溶液于試管中，加入過量Ba（NO₃）₂溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀產生，說明溶液中含有SO₄²?，過濾，向濾液中滴加HNO₃酸化，再加入AgNO₃溶液，產生白色沉淀，則說明溶液中有Cl?，
故答案為：取少量W溶液于試管中，加入過量Ba（NO₃）₂溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀產生，說明溶液中含有SO₄²?，過濾，向濾液中滴加HNO₃酸化，再加入AgNO₃溶液，產生白色沉淀，則說明溶液中有Cl?．

點評 本題考查制備實驗及性質實驗，為高頻考點，把握物質的性質、發生的反應、實驗裝置的作用為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意實驗操作及離子檢驗，題目難度中等．