Question

【題目】硫酰氯(SO2C12)常用于制造醫藥品、染料等。通常情況下其熔點為－54.1℃，沸點69.2℃，遇水發生劇烈反應生成氯化氫氣體。某實驗小組擬用干燥的氯氣和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯，其實驗裝置如下：

(1)有關冷凝管的使用原理，下列說法正確的是(填字母)______________。

a．蒸氣冷凝在內管的外壁上

b．當蒸餾液體的沸點超過140℃，水冷易炸裂儀器，此時多采用空氣冷凝管

c．蛇形冷凝管多用于有機制備的回流，適用于沸點較低的液體

d．內外管所圍出的空間為行水區，有吸收蒸氣熱量并將熱量移走的功用

(2)B中的試劑為___________，作用為______________________________。

(3)在不改變裝置的前提下，丁中的KClO3可用_____________代替(填化學式)。

(4)該小組向Cu(NO3)2·3H2O晶體中滴加SO2C12制備少量無水Cu(NO3)2。

①請寫出SO2C12與水反應的化學方程式__________________________________。

②滴加SO2C12的作用除了吸水之外，還有_____________________________。

(5)測定無水Cu(NO3)2的純度，可用分光光度法。現測得[Cu(NH3)4]2+的吸光度A與Cu2+標準濃度關系如圖所示(已知4NH3·H2O+Cu2+==[Cu(NH3)4]2++4H2O)。

稱取0.3150g制得的無水Cu(NO3)2樣品，用蒸餾水溶解并配制成100mL溶液，用__________(填儀器名稱)準確量取10．00mL，加過量氨水，再用蒸餾水稀釋至100mL，測得其吸光度A=0.8。則此無水Cu(NO3)2樣品的純度是___________(保留三位有效數字)。

Answer 1

【答案】 bcd 堿石灰(或氫氧化鈉) 吸收過量的SO2或Cl2，防止污染；防止空氣中水蒸氣進入三頸燒瓶使硫酰氯水解 KMnO4、K2Cr2O7、KC1O或對應的鈉鹽 2H2O+SO2Cl2=H2SO4+2HCl 抑制Cu(NO3)2水解 移液管或酸式滴定管 89.5%

【解析】試題分析：本題考查SO2Cl2的制備、Cl2的實驗室制備、鹽類水解的應用、物質純度的測定。

（1）a項，蒸氣冷凝在內管的內壁上，a項錯誤；b項，當蒸餾液體的沸點超過140℃時，蒸氣的溫度與水的溫度差較大，水冷易炸裂儀器，此時多采用空氣冷凝管，b項正確；c項，蛇形冷凝管的內管是蛇形，增大了內管的長度，冷凝效果更好，但也導致很多液體滯留在內管中，蛇形冷凝管多用于有機制備的回流，適用于沸點較低的液體，c項正確；d項，內外管所圍出的空間為行水區，有吸收蒸氣熱量并將熱量移走的功用，d項正確；答案選bcd。

（2）SO2和Cl2都有毒，污染大氣；SO2Cl2遇水發生劇烈反應生成HCl氣體；為了吸收多余的SO2、Cl2以及防止SO2Cl2與空氣中H2O（g）反應，裝置B中的試劑為堿石灰（或NaOH），堿石灰的作用是：吸收過量的SO2或Cl2，防止污染；防止空氣中水蒸氣進入三頸燒瓶使硫酰氯水解。

（3）丁裝置中KClO3與濃鹽酸常溫下反應制備Cl2，反應的化學方程式為KClO3+6HCl（濃）=KCl+3Cl2↑+3H2O；用于代替KClO3的物質具有強氧化性，可與濃鹽酸常溫下反應產生Cl2，代替KClO3的試劑可以是KMnO4、K2Cr2O7、KClO或對應鈉鹽，反應的離子方程式為：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O、Cr2O72-+6Cl-+14H+=2Cr3++3Cl2↑+7H2O、ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。

（4）① SO2Cl2遇水發生劇烈反應生成HCl氣體，同時生成H2SO4，SO2Cl2與水反應的化學方程式為：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。

②Cu（NO3）2屬于強酸弱堿鹽，Cu2+發生水解，向Cu（NO3）2·3H2O晶體中滴加SO2Cl2，滴加SO2Cl2的作用除了吸水外，還有：SO2Cl2吸水生成酸，抑制Cu（NO3）2水解。

（5）Cu（NO3）2溶液呈酸性，準確量取10.00mLCu（NO3）2溶液應用酸式滴定管或移液管。根據圖像當吸光度A=0.8時，溶液中c（Cu2+）=1.510-3mol/L；則10.00mL溶液中n[Cu（NO3）2]= 1.510-3mol/L0.1L=1.510-4mol；原樣品中含n[Cu（NO3）2]= 1.510-4mol=1.510-3mol，m[Cu（NO3）2]= 1.510-3mol188g/mol=0.282g，此無水Cu（NO3）2樣品的純度是100%=89.5%。