Question

17．S₂Cl₂是工业上常用的硫化剂，可以改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质．

物质	沸点/℃	熔点/℃
S	445	113
CS2	47	-109
CCl4	77	-23
S2Cl2	137	-77

已知：①S₂Cl₂易与水反应；②300℃以上完全分解；③微热的情况下S₂Cl₂能被过量Cl₂氧化S₂Cl₂+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SCl₂；④有关物质的熔沸点如下：
实验室制备S₂Cl₂的反应原理有两种：
①CS₂+3C1₂$\frac{\underline{\;95～100℃\;}}{\;}$ CC1₄+S₂Cl₂；   
②2S+Cl₂$\frac{\underline{\;111～140℃\;}}{\;}$ S₂Cl₂．
（1）若实验室选择图装置（部分夹持装置已略去）来制备S₂Cl₂，其反应原理是上述中的①（填写序号）；图中尾气处理装置不够完善，改进后的装置应起到的作用是：在D和E之间增加装置以起到干燥、尾气吸收、防倒吸的作用．利用改进后的正确装置进行实验，请回答以下问题：
（2）为了提高产品S₂Cl₂的纯度，实验操作的关键是控制好温度和控制浓盐酸的滴速不要太快．
（3）该实验的操作顺序为：①③②⑤④（用序号表示）．
①点燃酒精灯A  ②点燃酒精灯D  ③通冷凝水  ④熄灭酒精灯A  ⑤熄灭酒精灯D
（4）某同学取少量产物，小心加入适量水中，观察到有白雾、黄色沉淀且产生的无色气体能使品红溶液褪色，该同学据此判断上述实验确有S₂Cl₂生成．写出S₂Cl₂与水反应的化学方程式：2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl↑．
（5）S₂Cl₂中每个原子的最外层都具有8电子结构，请用电子式表示S₂Cl₂的形成过程：．

Answer 1

分析 根据题意可知，该实验的原理为在A装置中用浓盐酸与二氧化锰加热制氯气，氯气中有氯化氢、水蒸气等杂质，所以B装置中用饱和食盐水除去氯化氢，C装置中装有浓硫酸干燥，得到较纯净的氯气，在D装置中根据反应条件，用水浴加热，可知该反应是锥形瓶中放置二硫化碳，用的是题中信息①的反应，锥形瓶上方的冷凝管对反应混合物进行冷凝回流，多余的氯气用氢氧化钠吸收，氢氧化钠溶液中的水份有可能对D装置的反应有影响，所以应在D、E之间再加一个干燥装置，同时要注意防倒吸，据此答题；
（1）根据上面的分析可知，反应原理是上述中的①，多余的氯气用氢氧化钠吸收，氢氧化钠溶液中的水份有可能对D装置的反应有影响，尾气处理装置不够完善；
（2）S₂Cl₂沸点137℃，提高产品S₂Cl₂的纯度，需反应速率不能过快，否则转化率低，杂质多；
（3）根据实验原理选择实验的操作顺序；
（4）根据题干信息：S₂Cl₂在水中易发生岐化反应，依据氧化还原反应的元素化合价变化守恒推断，化合价降低的生成黄色沉淀为单质硫，化合价升高的生成二氧化硫气体；（5）依据S₂Cl₂分子中各原子均达8电子稳定结构，说明硫原子和硫原子间形成一对公用电子对，和一个氯原子形成一个公用电子对，依据形成共价键的过程分析写出．

解答 解：（1）在D装置中根据反应条件，用水浴加热，可知该反应是锥形瓶中放置二硫化碳，制备S₂Cl₂，其反应原理是上述中的①，上图中尾气处理装置不够完善，改进后的装置应起到的作用是在D、E之间再加一个干燥装置，同时要能吸收尾气、防倒吸，
故答案为：①；在D和E之间增加装置以起到干燥、尾气吸收、防倒吸的作用；
（2）微热的情况下S₂Cl₂能被过量Cl₂氧化，为了提高产品S₂Cl₂的纯度，通入氯气的速率不能过快，所以实验操作的关键是控制好温度和控制浓盐酸的滴速不能太快，
故答案为：控制浓盐酸的滴速不要太快；
（3）根据实验原理，实验时应先用氯气将装置中的空气排尽，为了减少产品的损失，先通冷水再加热水浴装置，实验结束时为保证S₂Cl₂的稳定存在，D装置停止加热后，再停止通氯气，所以该实验的操作顺序为①③②⑤④，
故答案为：①③②⑤④；
（4）S₂Cl₂与水反应，有无色刺激性气味气体产生，并有黄色沉淀生成，无色刺激性气味气体除氯化氢外，依据氧化还原反应的元素化合价变化守恒推断，化合价降低的生成黄色沉淀为单质硫，化合价升高的生成二氧化硫气体，依据原子守恒、电子守恒写出化学方程式为：2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑，
故答案为：2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl↑；
（5）S₂Cl₂分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构，结合原子结构写出电子式为：，电子式表示的形成过程为：，
故答案为：．

点评 本题考查了氯气实验室制备方法，杂质气体除杂的装置选择和试剂选择，题干信息的应用分析，电子式书写，化学方程式书写方法，混合物分离的方法判断，题目难度中等．