Question

硫酰氯(SO₂C1₂)常用于制造医药品、染料等。通常情况下其熔点为－54.1℃，沸点69.2℃，遇水发生剧烈反应生成氯化氢气体。某实验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，其实验装置如下：

(1)有关冷凝管的使用原理，下列说法正确的是(填字母)______________。

a．蒸气冷凝在内管的外壁上

b．当蒸馏液体的沸点超过140℃，水冷易炸裂仪器，此时多采用空气冷凝管

c．蛇形冷凝管多用于有机制备的回流，适用于沸点较低的液体

d．内外管所围出的空间为行水区，有吸收蒸气热量并将热量移走的功用

(2)B中的试剂为___________，作用为______________________________。

(3)在不改变装置的前提下，丁中的KClO₃可用_____________代替(填化学式)。

(4)该小组向Cu(NO₃)₂·3H₂O晶体中滴加SO₂C1₂制备少量无水Cu(NO₃)₂。

①请写出SO₂C1₂与水反应的化学方程式__________________________________。

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

(5)测定无水Cu(NO₃)₂的纯度，可用分光光度法。现测得[Cu(NH₃)₄]²⁺的吸光度A与Cu²⁺标准浓度关系如图所示(已知4NH₃·H₂O+Cu²⁺==[Cu(NH₃)₄]²⁺+4H₂O)。

称取0.3150g制得的无水Cu(NO₃)₂样品，用蒸馏水溶解并配制成100mL溶液，用__________(填仪器名称)准确量取10．00mL，加过量氨水，再用蒸馏水稀释至100mL，测得其吸光度A=0.8。则此无水Cu(NO₃)₂样品的纯度是___________(保留三位有效数字)。

Answer

bcd 碱石灰(或氢氧化钠) 吸收过量的SO2或Cl2，防止污染；防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶使硫酰氯水解 KMnO4、K2Cr2O7、KC1O或对应的钠盐 2H2O+SO2Cl2=H2SO4+2HCl 抑制Cu(NO3)2水解 移液管或酸式滴定管 89.5%

【解析】试题分析：本题考查SO2Cl2的制备、Cl2的实验室制备、盐类水解的应用、物质纯度的测定。

（1）a项，蒸气冷凝在内管的内壁上，a项错误；b项，当蒸馏液体的沸点超过140℃时，蒸气的温度与水的温度差较大，水冷易炸裂仪器，此时多采用空气冷凝管，b项正确；c项，蛇形冷凝管的内管是蛇形，增大了内管的长度，冷凝效果更好，但也导致很多液体滞留在内管中，蛇形冷凝管多用于有机制备的回流，适用于沸点较低的液体，c项正确；d项，内外管所围出的空间为行水区，有吸收蒸气热量并将热量移走的功用，d项正确；答案选bcd。

（2）SO2和Cl2都有毒，污染大气；SO2Cl2遇水发生剧烈反应生成HCl气体；为了吸收多余的SO2、Cl2以及防止SO2Cl2与空气中H2O（g）反应，装置B中的试剂为碱石灰（或NaOH），碱石灰的作用是：吸收过量的SO2或Cl2，防止污染；防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶使硫酰氯水解。

（3）丁装置中KClO3与浓盐酸常温下反应制备Cl2，反应的化学方程式为KClO3+6HCl（浓）=KCl+3Cl2↑+3H2O；用于代替KClO3的物质具有强氧化性，可与浓盐酸常温下反应产生Cl2，代替KClO3的试剂可以是KMnO4、K2Cr2O7、KClO或对应钠盐，反应的离子方程式为：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O、Cr2O72-+6Cl-+14H+=2Cr3++3Cl2↑+7H2O、ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。

（4）① SO2Cl2遇水发生剧烈反应生成HCl气体，同时生成H2SO4，SO2Cl2与水反应的化学方程式为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。

②Cu（NO3）2属于强酸弱碱盐，Cu2+发生水解，向Cu（NO3）2·3H2O晶体中滴加SO2Cl2，滴加SO2Cl2的作用除了吸水外，还有：SO2Cl2吸水生成酸，抑制Cu（NO3）2水解。

（5）Cu（NO3）2溶液呈酸性，准确量取10.00mLCu（NO3）2溶液应用酸式滴定管或移液管。根据图像当吸光度A=0.8时，溶液中c（Cu2+）=1.510-3mol/L；则10.00mL溶液中n[Cu（NO3）2]= 1.510-3mol/L0.1L=1.510-4mol；原样品中含n[Cu（NO3）2]= 1.510-4mol=1.510-3mol，m[Cu（NO3）2]= 1.510-3mol188g/mol=0.282g，此无水Cu（NO3）2样品的纯度是100%=89.5%。