题目内容
12.二氯化二硫(S2Cl2),常温下是一种黄红色液体,有窒息性,刺激性恶臭,熔点80℃,沸点135.6℃,在空气中强烈产生烟雾,遇水、醇即分解;它常用于橡胶的低温硫化和黏接剂,国防工业用作军用毒气.它的工业合成方法:将氯气通入到熔融的硫单质发生反应而制得.实验室用下列装置制取少量S2Cl2.请回答下列问题:
(1)S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,则它的结构式为Cl-S-S-Cl.
(2)下列方法都可以制得氯气,其中符合装置A制取的有b、c
a、MnO2固体和浓HCl共热
b、KMnO4固体和浓HCl反应
c、KClO3固体和浓HCl反应
d、MnO2固体、NaCl固体和浓硫酸共热
(3)装置A中用恒压分液漏斗而不用普通分液漏斗的原因是平衡气压,便于液体顺利滴下.
(4)B中饱和食盐水的作用除去氯气中氯化氢,装置C中的试剂是浓硫酸.
(5)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑,其氧化剂与还原剂物质的量之比为3:1.
(6)从安全和环保方面考虑,在图1中补全F方框内剩下的装置并注明装置中的药品.画图时,仪器可以简化,仪器可以分别表示为如图2所示.
分析 (1)S2Cl2分子中,S原子最外层有6个电子,氯原子最外层有7个电子,分子中各原子均达到8电子稳定结构,则硫原子与氯原子之间有一对共用电子对,两个硫原子之间也有一对共用电子对,据此答题;
(2)A装置适合固体与液体不需要加热的反应,据此答题;
(3)A装置中有气体产生,会产生压强,影响液体的流下;
(4)氯气在食盐水的溶解度小,可以除去氯气中的氯化氢,与硫反应的氯气必需要干燥,据此答题;
(5)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,则该气体为二氧化硫,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,根据元素守恒可写出该反应的化学方程式,根据电子得失守恒计算其氧化剂与还原剂物质的量之比;
(6)从安全和环保方面考虑,装置中产生的尾气要吸收,因为尾气中有极易溶于水的气体,所以要用防倒吸装置;
解答 解:(1)S2Cl2分子中,S原子最外层有6个电子,氯原子最外层有7个电子,分子中各原子均达到8电子稳定结构,则硫原子与氯原子之间有一对共用电子对,两个硫原子之间也有一对共用电子对,所以S2Cl2分子的结构式为Cl-S-S-Cl,
故答案为:Cl-S-S-Cl;
(2)A装置适合固体与液体不需要加热的反应,a、d反应都需要加热,b、c不需要加热,
故选b、c;
(3)A装置中有气体产生,会产生压强,影响液体的流下,所以装置A中要用恒压分液漏斗,平衡气压,便于液体顺利滴下,
故答案为:平衡气压,便于液体顺利滴下;
(4)氯气在食盐水的溶解度小,可以除去氯气中的氯化氢,与硫反应的氯气必需要干燥,所以B中饱和食盐水的作用是除去氯气中氯化氢,装置C中的试剂是浓硫酸,
故答案为:除去氯气中氯化氢;浓硫酸;
(5)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,则该气体为二氧化硫,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,所以反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑,反应中硫元素从+1价部分变为+4价,得氧化产物为SO2,部分变为0价,得还原产物为S,根据氧化产物和还原产物可知反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为3:1,
故答案为:2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑;3:1;
(6)从安全和环保方面考虑,装置中产生的尾气要吸收,尾气可能有S2Cl2、氯化氢、二氧化硫等气休,所以要用浓氢氧化钠溶液吸收,因为尾气中有极易溶于水的气体,所以要用防倒吸装置,装置如图
,
故答案为:
.
点评 本题主要考查了在实验室中合成S2C12,根据题目信息分析了原因,培养了学生运用知识的能力与解决问题的能力,题目难度中等.
| A. | Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O | B. | (NH4)2CO3+2HCl═2NH4Cl+H2O+CO2↑ | ||
| C. | K2CO3+H2SO4═K2SO4+CO2↑+H2O | D. | BaCO3+H2SO4═BaSO4↓+CO2↑+H2O |
实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃-55℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g.
相关物质的性质如下:
| 密度/g•cm-3 | 沸点/℃ | 溶解性 | |
| 甲苯 | 0.866 | 110.6 | 不溶于水 |
| 对硝基甲苯 | 1.286 | 237.7 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
| 邻硝基甲苯 | 1.162 | 222 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
(2)配制混酸的方法是量取30mL浓硝酸倒入烧杯中,再量取10mL浓硫酸沿烧杯内壁(或玻璃棒)缓缓注入烧杯并不断搅拌.
(3)若实验后在三颈瓶中收集的产物较少,可能的原因是:温度过高,导致HNO3大量挥发.
(4)本实验采用水浴加热,水浴加热的优点是受热均匀、易于控制温度.
(5)分离反应后产物的方案如下:
混合物$\stackrel{操作1}{→}$$\left\{\begin{array}{l}{有机混合物→(操作2)\left\{\begin{array}{l}{甲苯}\\{邻对硝基甲苯}\end{array}\right.}\\{无极混合物}\end{array}\right.$
操作1的名称是分液,操作2中不需要用到下列仪器中的de.(填序号)
a.冷凝管 b.酒精灯 c.温度计 d.分液漏斗 e.蒸发皿
(6)本实验中邻、对硝基甲苯的产率为77.5%(结果保留小数点后一位数字).
| A. | 乙醇在铜作催化剂的条件下加热和空气反应得乙醛 | |
| B. | 乙烯通入溴的四氯化碳溶液中的反应 | |
| C. | 在浓硫酸作用下,乙醇和乙酸共热的反应 | |
| D. | 在浓硫酸作用下.苯在55℃左右与浓硝酸的反应 |
| A. | 将一小块钠投入到盛有硫酸铜溶液的烧杯中,发现没有紫红色的铜析出,不能说明钠的金属性比铜弱 | |
| B. | 用湿润的淀粉碘化钾试纸放置在有氯气产生的导管上端,发现试纸变蓝,说明氯元素的非金属性比碘元素强 | |
| C. | 把H2S气体和Cl2在集气瓶中混合,一段时间后发现瓶壁有淡黄色固体析出,说明Cl的非金属性比S强 | |
| D. | 将0.1 mol Na、Mg、Al分别与足量稀盐酸反应,金属失去的电子数分别为0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol,说明这三种金属的活泼性为:Al>Mg>Na |