硫酰氯（SO2Cl2）可用作有机化学的氯化剂，在药物和染料的制取中也有重要作用．某化学学习小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯．SO2（g）+Cl2（g）═SO2Cl2（l）△H=-97.

Question

硫酰氯（SO₂Cl₂）可用作有机化学的氯化剂，在药物和染料的制取中也有重要作用．某化学学习小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯．SO₂（g）+Cl₂（g）═SO₂Cl₂（l）△H=-97.3kJ•mol^-1．实验装置如图所示（部分夹持装置未画出）：

已知：硫酰氯通常条件下为无色液体，熔点-54.1℃，沸点69.1℃．在潮湿空气中“发烟”；100°C以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解． 回答下列问题：
（1）盛放活性炭的仪器名称是___，丙中冷凝水的入口是___（填“a”或“b”）．如何控制反应物比例相等___．
（2）戊装置上方分液漏斗中最好选用下列___试剂．（填字母）
a．蒸馏水      b．饱和食盐水    c．浓氢氧化钠溶液     d.6.0mol/L盐酸
（3）若缺少装置乙和丁（均盛放浓硫酸），潮湿氯气和二氧化硫发生反应化学方程式是 ___ ．
（4）氯磺酸（ClSO₃H）加热分解，也能制得硫酰氯：2ClSO₃H=SO₂Cl₂+H₂SO₄，分离两种产物的方法是___（填入正确选项前的字母）．
a．重结晶        b．过滤        c．蒸馏        d．萃取
（5）长期储存的硫酰氯会发黄，可能的原因是___（使用必要文字和相关方程式加以解释）．
（6）若反应中消耗的氯气体积为896mL（标准状况下），最后经过分离提纯得到4.05g纯净的硫酰氯，则硫酰氯的产率为___．为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有___（填序号）．
①先通冷凝水，再通气          ②控制气流速率，宜慢不宜快③若丙装置发烫，可适当降温    ④加热丙装置．

Answer 1

（1）由仪器构造可知盛放活性炭的仪器为三颈烧瓶，冷凝水与气体逆向冷凝效果较好，故a为入口，通过观察乙、丁导管口产生气泡的速度相等控制反应物比例相等；
故答案为：三颈烧瓶；a；观察乙、丁导管口产生气泡的速度相等；
（2）因氯水不溶于饱和食盐水，故E中的试剂是饱和食盐水；
故答案为：b；
（3）若缺少装置乙和丁（均盛放浓硫酸），潮湿氯气和二氧化硫发生反应氯气在水存在的条件下可将SO₂氧化成硫酸，自身被还原为HCl，反应的方程式为SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl；
故答案为：Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄；
（4）二者为互溶液体，沸点相差较大，采取蒸馏法进行分离；
故答案为：c；
（5）长期储存的硫酰氯会发黄，由题可知，硫酰氯分 SO₂Cl₂=SO₂+Cl₂，分解产生少量的氯气溶解在其中；
故答案为：SO₂Cl₂=SO₂+Cl₂，分解产生少量的氯气溶解在其中；
（6）消耗的氯气体积为896mL（标准状况下），根据SO₂（g）+Cl₂（g）═SO₂Cl₂，则理论上生成的m（SO₂Cl₂）=(0.896L)/(22.4L/mol)×135g/mol=5.4g，硫酰氯的产率为(4.05)/(5.4)×100%=75%，为提高本实验中硫酰氯的产率，可以先通冷凝水，再通气，控制气体流速，宜慢不宜快，使其充分反应，由于100℃以上SO₂Cl₂开始分解，该反应为放热反应，可以对三颈烧瓶进行适当的降温；
故答案为：75%；①②③．