Question

15．S₂Cl₂是工業(yè)上常用的硫化劑，實(shí)驗(yàn)室制備S₂Cl₂的反應(yīng)原理有兩種：
①CS₂+3Cl₂$\frac{\underline{\;95-100℃\;}}{\;}$CCl₄+S₂Cl₂；
②2S+Cl₂$\frac{\underline{\;111-140℃\;}}{\;}$S₂Cl₂．
已知：S₂Cl₂易與水反應(yīng)；S₂Cl₂+Cl₂$\stackrel{△}{?}$2SCl₂．
下表是幾種物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，如圖是反應(yīng)裝置圖：

物質(zhì)	沸點(diǎn)/℃	熔點(diǎn)/℃
S	445	113
CS2	47	-109
CCl4	77	-23
S2Cl2	137	-77

（1）利用上圖裝置（部分夾持儀器已略去）來(lái)制備S₂Cl₂，反應(yīng)原理是①（填寫(xiě)以上兩種反應(yīng)原理的數(shù)字序號(hào)）．
（2）若裝置C更換成干燥管，則裝置C中可選用的固體試劑是無(wú)水CaCl₂（或固體P₂O₅）．
（3）D裝置中冷凝管的作用是冷凝、回流、導(dǎo)氣；反應(yīng)結(jié)束后，將D裝置錐形瓶?jī)?nèi)的混合物中分離出產(chǎn)物的方法是蒸餾．
（4）S₂Cl₂與足量水反應(yīng)有黃色沉淀生成，產(chǎn)生的無(wú)色氣體能使品紅溶液褪色，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl↑．
（5）為了提高制得的產(chǎn)品S₂Cl₂的純度，關(guān)鍵的操作是控制好溫度和控制濃鹽酸的滴速不能太快．
（6）上圖尾部裝置不夠完善，改進(jìn)措施是在D和E之間增加干燥裝置，同時(shí)尾氣吸收要防倒吸．
（7）若A中消耗了26.1g MnO₂，得到10.8g產(chǎn)品，本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是80%．

Answer 1

分析 A裝置是利用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣，氯氣中含有HCl，用B裝置除去氯氣中的HCl，應(yīng)該用飽和食鹽水；因?yàn)镾₂Cl₂易與水反應(yīng)，所以得到的氯氣必須是干燥的，則C裝置是干燥氯氣，試劑是濃硫酸；在裝置D中水浴加熱制取S₂Cl₂，溫度小于100℃；然后將尾氣通入NaOH溶液中防止污染大氣；
（1）在裝置D中水浴加熱制取S₂Cl₂，溫度小于100℃，根據(jù)反應(yīng)溫度確定反應(yīng)原理；
（2）氯氣能和水反應(yīng)生成酸，且氯氣具有強(qiáng)氧化性，如果更換C裝置來(lái)干燥氯氣，應(yīng)該用非還原性且為酸性或中性的物質(zhì)；
（3）冷凝管有冷凝、回流、導(dǎo)氣的作用；互溶的液體采用蒸餾方法分離提純；
（4）S₂Cl₂與足量水反應(yīng)有黃色沉淀生成，說(shuō)明有S生成，產(chǎn)生的無(wú)色氣體能使品紅溶液褪色，說(shuō)明有二氧化硫生成，根據(jù)元素守恒知，還生成HCl；
（5）為了提高制得的產(chǎn)品S₂Cl₂的純度，應(yīng)該控制溫度和流速；
（6）S₂Cl₂遇水水解，E中氫氧化鈉溶液中水蒸氣易揮發(fā)進(jìn)入D中；
（7）n（ MnO₂）=$\frac{26.1g}{87g/mol}$=0.3mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等生成n（ Cl₂）=$\frac{0.3mol×2}{2}$=0.3mol，根據(jù)CS₂+3Cl₂$\frac{\underline{\;95-100℃\;}}{\;}$CCl₄+S₂Cl₂得n（S₂Cl₂）=$\frac{1}{3}$n（ Cl₂）=$\frac{1}{3}$×0.3mol=0.1mol，m（S₂Cl₂）=0.1mol×135g/mol=13.5g，本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率=$\frac{10.8g}{13.5g}×100%$．

解答 解：A裝置是利用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣，氯氣中含有HCl，用B裝置除去氯氣中的HCl，應(yīng)該用飽和食鹽水；因?yàn)镾₂Cl₂易與水反應(yīng)，所以得到的氯氣必須是干燥的，則C裝置是干燥氯氣，試劑是濃硫酸；在裝置D中水浴加熱制取S₂Cl₂，溫度小于100℃；然后將尾氣通入NaOH溶液中防止污染大氣；
（1）在裝置D中水浴加熱制取S₂Cl₂，溫度小于100℃，根據(jù)反應(yīng)溫度確定反應(yīng)原理為①，故答案為：①；
（2）氯氣能和水反應(yīng)生成酸，且氯氣具有強(qiáng)氧化性，如果更換C裝置來(lái)干燥氯氣，應(yīng)該用非還原性且為酸性或中性的物質(zhì)，則則裝置C中可選用的固體試劑是無(wú)水CaCl₂（或固體P₂O₅），故答案為：無(wú)水CaCl₂（或固體P₂O₅）；
（3）冷凝管有冷凝、回流、導(dǎo)氣的作用；互溶的液體采用蒸餾方法分離提純，生成的四氯化碳和S₂Cl₂互溶，應(yīng)該用蒸餾方法分離提純，故答案為：冷凝、回流、導(dǎo)氣；蒸餾；
（4）S₂Cl₂與足量水反應(yīng)有黃色沉淀生成，說(shuō)明有S生成，產(chǎn)生的無(wú)色氣體能使品紅溶液褪色，說(shuō)明有二氧化硫生成，根據(jù)元素守恒知，還生成HCl，反應(yīng)方程式為2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl↑，
故答案為：2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl↑；
（5）微熱的情況下S₂Cl₂能被過(guò)量Cl₂氧化，為了提高產(chǎn)品S₂Cl₂的純度，通入氯氣的速率不能過(guò)快，所以實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)鍵是控制好溫度和控制濃鹽酸的滴速不能太快，
故答案為：控制濃鹽酸的滴速不能太快；
（6）D收集產(chǎn)品，E中氫氧化鈉溶液中水蒸氣易揮發(fā)，進(jìn)入D中，易使S₂Cl₂水解，所以在D和E之間增加干燥裝置，同時(shí)尾氣吸收要防倒吸，
故答案為：在D和E之間增加干燥裝置，同時(shí)尾氣吸收要防倒吸；
（7）n（ MnO₂）=$\frac{26.1g}{87g/mol}$=0.3mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等生成n（ Cl₂）=$\frac{0.3mol×2}{2}$=0.3mol，根據(jù)CS₂+3Cl₂$\frac{\underline{\;95-100℃\;}}{\;}$CCl₄+S₂Cl₂得n（S₂Cl₂）=$\frac{1}{3}$n（ Cl₂）=$\frac{1}{3}$×0.3mol=0.1mol，m（S₂Cl₂）=0.1mol×135g/mol=13.5g，
本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率=$\frac{10.8g}{13.5g}×100%$=80%，
故答案為：80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣實(shí)驗(yàn)室制備方法、混合物分離提純、雜質(zhì)氣體除雜的裝置選擇和試劑選擇、題干信息的應(yīng)用分析、化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)方法等，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及知識(shí)綜合運(yùn)用能力，明確實(shí)驗(yàn)原理及物質(zhì)性質(zhì)，題目難度不大．