题目内容
【题目】二氯化二硫(S2Cl2)是一种黄红色液体,有刺激性、窒息性恶臭。生产中使用它作橡胶的低温硫化剂和黏结剂。向熔融的硫中通入限量氯气即可生成S2Cl2,进一步氯化可得SCl2。S2Cl2、SCl2的某些性质如下表所示:
水溶性 | 密度(g/cm3) | 熔点 | 沸点 | |
S2Cl2 | 空气中发烟雾,遇水即水解 | 1.687 | -76 ℃ | 138 ℃ |
SCl2 | 溶于水且剧烈反应 | 1.621 | -122 ℃ | 59 ℃ |
实验室可用如图所示装置制备少量S2Cl2。请回答下列问题:
![]()
(1)已知S2Cl2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构,则S2Cl2的电子式为__________。
(2)从上图所示装置中选用某一装置制取Cl2,发生反应的离子方程式为__________。
(3)欲得到较纯净的S2Cl2,上述仪器装置的连接顺序为:
e→______→_____→______→______→______→______→a→b→______→_______(按气流方向填小写字母代号)。
(4)仪器D的名称是__________,D中碱石灰的作用是__________。
(5)为了获得更纯净的S2Cl2,需要对产品进行的操作是_______。
(6)若将S2Cl2放入水中同时产生沉淀和气体,写出反应的化学方程式:__________;该反应中被氧化和被还原的元素的质量之比为______。
【答案】![]()
![]()
![]()
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O j k h i c d f g 干燥管(或球形干燥管) 吸收剩余的Cl2,并防止空气中的水蒸气进入装置A中使S2Cl2水解 分馏(或蒸馏) S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl 1∶3
【解析】
(1)S原子达到8个电子稳定结构,应该形成2个共价键,Cl原子达到8个电子稳定结构,氯原子与硫原子之间形成1对共用电子对,硫原子与硫原子之间形成1对共用电子对,S2Cl2电子式为
,
故答案为:
;
(2)实验室采用浓盐酸和二氧化锰混合加热的方式制取Cl2,发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O ,
(3)实验中的流程为:C装置制取氯气→F装置除去氯化氢→E装置干燥氯气→B装置制取S2Cl2→D装置吸收尾气,所以连接顺序为:e→j→k→h→i→c→d→a→b→f→g;
故答案为:j ;k;h;i;c;d;f;g;
(4)仪器D是干燥管,D中碱石灰要吸收多余氯气,同时防止空气中水蒸气进入装置,使S2Cl2水解。
故答案为:干燥管(或球形干燥管);吸收剩余的Cl2,并防止空气中的水蒸气进入装置A中使S2Cl2水解;
(5)题目给出了物质的沸点,所以得到产品后,比较好的提纯方法是蒸馏。
故答案为:分馏(或蒸馏);
(6)若将S2Cl2放入水中同时产生沉淀和气体,沉淀只能是单质硫,所以硫的化合价降低,则化合价升高的只能还是硫,因此气体为二氧化硫,反应的化学方程式为:S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl;反应中被氧化的硫有1个(生成1个SO2),被还原的硫有3个(生成3个S),所以被氧化和被还原的元素的质量之比为1∶3。
故答案为:S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl;1∶3。
【题目】利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下图所示:
![]()
其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
(1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制240 mL 4.8 mol·L-1的硫酸溶液,需量取浓硫酸__________mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管和玻璃棒外,还需____________。
(2)“酸浸”时,为了提高浸取率可采取的措施有__________________。
(3)H2O2的作用是将“滤液Ⅰ”中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式:___________________。
(4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:
阳离子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
开始沉淀时的pH | 2.7 | — | — | — |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 11.1 | 5.4(>8溶解) | 9(>9溶解) |
加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O72-转化为CrO42-。过滤后“滤液Ⅱ”中的阳离子主要有Na+、Ca2+、Mg2+,但溶液的pH不能超过8,其理由是__________________。
(5)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR===MRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去“滤液Ⅱ”中的金属阳离子是________(填离子符号)。
(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式:___________________。