题目内容

12.S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备S2Cl2的方法有2种:
①CS2+3Cl2 $\stackrel{111-140℃}{→}$ CCl4+S2Cl2;②2S+Cl2 $\stackrel{95-100℃}{→}$ S2Cl2.
已知S2Cl2中硫元素显+1价,电子式:,它不稳定,在水中易发生岐化反应(一部分硫元素价态升高,一部分降低).反应涉及的几种物质的熔沸点如下:
物质SCS2CCl4S2Cl2
沸点/℃4454777137
熔点/℃113-109-23-77
实验室利用下列装置制备S2Cl2(部分夹持仪器已略去):

回答下列问题:
(1)装置B、C中玻璃容器的名称:广口瓶;反应原理(填写数字序号):①.
(2)实验中盐酸试剂通常采用36.5%的浓溶液,不用稀盐酸的理由是稀盐酸还原性弱,反应困难.
(3)D中冷凝管起到导气和冷凝双重作用,其冷却水流动方向与热气流流动方向相同(见图).这种冷却方式可应用于下列高中化学中BD实验.
A.石油分馏    B.制取溴苯    C.制取乙酸乙酯   D.制备阿司匹林
(4)B装置中盛放的是饱和食盐水,反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是蒸馏,D中采用热水浴加热的原因是使CS2平稳汽化,避免产物S2Cl2汽化.
(5)A部分仪器装配时,放好铁架台后,应先固定酒精灯(填仪器名称),整套装置装配完毕后,应先进行气密性检查再添加试剂.实验完毕,A中不再产生氯气时,可拆除装置.拆除时,最先的操作应当是将E中长导管移开液面.
(6)实验过程中,若缺少C装置,则发现产品浑浊不清,出现该现象的原因可用化学方程式表示为2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑.实验完毕,当把剩余浓盐酸倒入E烧杯中与吸收了尾气的氢氧化钠溶液混合时,发现有少量黄绿色刺激性气体产生,产生该现象的原因是:ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2O(用离子方程式表示).

分析 制取原理是:显示二氧化锰和浓盐酸之间反应得到氯气,但是氯气中混油HCl和水,应该先用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸干燥氯气,让氯气和
二硫化碳在一定温度下发生反应:CS2+3Cl2$\frac{\underline{\;111-140°C\;}}{\;}$CCl4+S2Cl2,为了使CS2平稳汽化,避免产物S2Cl2汽化,采用热水浴加热的方法,根据S2Cl2的
熔沸点数据,采用冷凝回流的办法将之收集即可试验中的氯气要进行尾气处理,可以用氢氧化钠来吸收.
(1)BC装置为广口瓶,二氧化锰和浓盐酸之间反应得到氯气,但是氯气中混油HCl和水,应该先用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸干燥氯气,让氯气和二硫化碳在一定温度下发生反应,制备反应是利用反应①的反应条件和物质沸点分析反应①符合装置的要求;
(2)二氧化锰和稀盐酸之间几乎不反应;
(3)D中冷凝管起到导气和冷凝双重作用,其冷却水流动方向与热气流流动方向相同,根据物质的制备实验结合装置的性质来回答;
(4)氯气中的HCl以及水杂质应该除去,根据表中物质的沸点高低可以进行物质的分离;
(5)实验中的处理方案以及实验结束的安全措施要引起注意;
(6)根据题干信息:S2Cl2在水中易发生岐化反应来书写反应方程式,在酸性环境下,氯离子和次氯酸根离子之间可以发生归中反应得到氯气,据此回答.

解答 解:(1)BC装置为广口瓶,二氧化锰和浓盐酸之间反应得到氯气,但是氯气中混油HCl和水,应该先用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸干燥氯气,让氯气和二硫化碳在一定温度下发生反应,制备反应是利用反应①的反应条件和物质沸点分析反应①符合装置的要求;
故答案为:广口瓶;①;
(2)实验中盐酸通常采用36.5%的浓溶液,不用稀盐酸,因为稀盐酸还原性弱,反应困难,
故答案为:稀盐酸还原性弱,反应困难;
(3)D中冷凝管起到导气和冷凝双重作用,其冷却水流动方向与热气流流动方向相同,
A、石油分馏,水流和热气流方向相反,故A错误;
B、制取溴苯实验装置中,其冷却水流动方向与热气流流动方向相同,故B正确;
C、制取乙酸乙酯实验装置中,无冷却水,故C错误;
D、制备阿司匹林,其冷却水流动方向与热气流流动方向相同,故D正确;
故答案为:BD;
(4)制取氯气时,其中的HCl杂质应该用饱和食盐水除去,根据表中物质的沸点高低,为了使CS2平稳汽化,避免产物S2Cl2汽化,可以采用水浴加热的方法,结束后从锥形瓶内混合物中分离出S2Cl2的方法是蒸馏,控制温度在137℃,
故答案为:饱和食盐水;蒸馏;使CS2平稳汽化,避免产物S2Cl2汽化
(5)A部分仪器装配时,放好铁架台后,应先固定酒精灯,A装置仪器装配时,整套装置装配完毕后,应先进行气密性的检查,再添加试剂.实验完毕,拆除装置时,为防止倒吸,应先将E中长导管移开液面,
故答案为:酒精灯;气密性检查;将E中长导管移开液面;
(6)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↑,吸收了氯气的氢氧化钠溶液中含有氯化钠、次氯酸钠,向其中加入浓盐酸,则在酸性环境下,氯离子和次氯酸根离子之间可以发生归中反应得到氯气,反应为:ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2O,
故答案为:2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑;ClO-+2H++Cl-=Cl2↑+H2O.

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.

练习册系列答案
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17.硫代硫酸钠(Na2S2O3•5H2O)是一种脱氯剂,它易溶于水,难溶于乙醇,40~45℃熔化,48℃分解,由硫化钠和亚硫酸钠制备,涉及的反应原理为:
2Na2S+3SO2═2Na2SO3+3S↓
SO2+Na2CO3═Na2SO3+CO2
Na2SO3+S═Na2S2O3
S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O.其反应装置如图.
实验操作步聚为:
①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节螺旋夹,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电磁搅拌器搅动.
②至析出的硫不再消失,控制溶液的pH,停止通入SO2气体.
③抽滤所得的滤液,转移至蒸发皿中,水浴加热浓缩,直到溶液表面出现晶膜.
④冷却结晶、过滤、洗涤.
⑤将晶体放入烘箱中,在40~450C左右干燥50~60min,称量.
请回答以下问题:
(1)仪器a的名称是蒸馏烧瓶;
(2)步骤②中,溶液的pH应控制的范围是D.
A.pH=1           B.pH<7         C.pH=7        D. pH>7
(3)装置图中氢氧化钠的作用是吸收未反应的SO2、H2S等酸性气体.
(4)步骤③中不能将溶液蒸发至干的原因是蒸发至干,会使硫代硫酸钠失去结晶水并发生分解;晶膜通常在溶液表面出现的原因是因为溶液表面温度较低.
(5)步骤④中洗涤硫代硫酸钠晶体试剂的结构式是.
(6)下列有关抽滤的说法中,正确的是A、B、D.
A.为了检验洗涤是否完全,应拔下吸滤瓶与安全瓶之间橡皮管,从吸滤瓶上口倒出少量滤液于试管中进行相关实验
B.抽滤前先用溶剂将滤纸湿润,使滤纸与漏斗底部贴紧
C.抽滤结束时应先关抽气泵,后抽掉抽滤瓶接管
D.在洗涤沉淀时,应关小水龙头,使洗涤剂缓缓通过沉淀物
(7)称取一定质量的产品配置成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:在锥形瓶中用基准物质K2Cr2O7加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+═3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,滴定终点的现象为溶液由蓝色恰好变成无色,且半分钟不恢复,间接碘量法滴定过程中造成实验结果偏低的是A.
A.滴定管未用Na2S2O3溶液润洗      B.滴定终点时俯视读数
C.锥形瓶用蒸馏水润洗            D.滴定管尖嘴处滴定前有气泡滴定后气泡消失.

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