题目内容

13．氯化硫（S2Cl2）是一种黄红色液体，有刺激性、窒息性恶臭，熔点为-80℃，沸点137.1℃．在空气中强烈发烟，易与水发生水解反应．人们使用它作橡胶硫化剂，使橡胶硫化，改变生橡胶热发粘冷变硬的不良性能．在熔融的硫中通入氯气即可生成S2Cl2．如图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置（夹持装置、加热装置均已略去）．
（1）已知S2Cl2分子结构与H2O2相似，请写出S2Cl2的电子式．
（2）装置a中应放试剂为浓硫酸，其作用为干燥Cl2；装置c为何水平放置防止熔融的硫堵塞导管；
（3）该实验的操作顺序应为②③①⑤④（或③②①⑤④） （用序号表示）．
①加热装置c  ②通入Cl2  ③通冷凝水  ④停止通Cl2  ⑤停止加热装置c
（4）f装置中应放置的试剂为碱石灰，其作用为吸收Cl2尾气，防止污染环境，防止空气中的水汽加使S2Cl2水解．
（5）已知S2Cl2水解时，只有一种元素的化合价发生了变化，且被氧化和被还原的该元素的物质的量之比为1：3，请写出该反应的化学方程式2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl．

分析 （1）S2Cl2分子结构与H2O2相似，S2Cl2分子中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；
（2）根据仪器的形状确定名称，由信息可知S2Cl2遇水水解，进入b中的气体应该干燥，用浓硫酸干燥；
（3）加热之前先通冷凝水，否则开始生成的S2Cl2不能冷却液化，最后先停止加热后停止通氯气，平衡容器内压强，防止发生危险；
（4）f装置盛放碱石灰，吸收Cl2尾气，防止空气中的水汽加入e中；
（5）只有硫元素化合价发生变化，根据被氧化和被还原的该元素的物质的量之比为1：3书写．

解答 解：（1）S2Cl2分子结构与H2O2相似，S2Cl2分子中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）由信息可知S2Cl2遇水水解，进入b中的气体应该干燥，浓硫酸具有吸水性且与氯气不反应，所以a中应放试剂为浓硫酸，其作用为干燥氯气，装置c为何水平放置是为防止熔融的硫堵塞导管，
故答案为：浓H2SO4；干燥Cl2；防止熔融的硫堵塞导管；
（3）加热之前先通冷凝水，否则开始生成的S2Cl2不能冷却液化，最后先停止加热后停止通氯气，平衡容器内压强，防止发生危险．所以实验操作顺序为②③①⑤④（或③②①⑤④）；
故答案为：②③①⑤④（或③②①⑤④）；
（4）氯气有毒，为酸性气体，f装置盛放碱石灰，吸收Cl2尾气，防止污染环境，防止空气中的水汽加入e中使S2Cl2水解，
故答案为：碱石灰；吸收Cl2尾气，防止污染环境，防止空气中的水汽加使S2Cl2水解；
（5）只有硫元素化合价发生变化，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，且被氧化和被还原的物质的量之比为1：3，化学方程式为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl，
故答案为：2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl．

点评 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备实验原理、实验装置的作用、习题中的信息为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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3．一种利用水钴矿（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等）制取草酸钴的工艺流程如图1

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3Mn（OH）2
完全沉淀的pH3.79.69.25.29.8
（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Co3+、Fe3+还原．
（2）制取NaClO3可以将氯气通入到热的浓氢氧化钠溶液，该反应的离子方程式为3Cl2+6OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ClO3-+5Cl-+3H2O；实验需要制取10.65克NaClO3，需要的氯气由电解食盐水生成，若不考虑反应过程中的损失，则同时生成的氢气的体积为6.72（标准状况）．
（3）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2所示．滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是除去Mn2+；使用萃取剂适宜的pH是B（填选项序号）．
A．接近2.0          B．接近3.0         C．接近5.0
（4）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀．已知Ksp（MgF2）=7.35×10-11、Ksp（CaF2）=1.05×10-10．当加入过量NaF后，所得滤液c（Mg2+）/c（Ca2+）=0.7．
（5）工业上用氨水吸收废气中的SO2．已知NH3•H2O的电离平衡常数K=1.8×10-5mol•L，H2SO3的电离平衡常数K1=1.2×10-2mol•L-4，K2=1.3×10-8mol•L-1．在通入废气的过程中：
①当恰好形成正盐时，溶液中离子浓度的大小关系为c（NH4+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+）．
②当恰好形成酸式盐时，加入少量NaOH溶液，反应的离子方程式为HSO3-+OH-=SO32-+H2O．
4．铁合金及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途．
（1）已知铁是26号元素，写出Fe2+的电子排布式1s22s22p63s23p63d6．
（2）已知三氯化铁固体在300℃以上可升华成含二聚三氯化铁（Fe2Cl6）分子的气体，该分子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构，则该分子的结构式为，你认为该分子是否为平面形分子？否（填“是”或“否”）．
（3）六氰合亚铁酸钾K4[Fe（CN）6]俗称黄血盐，它可用做显影剂，该化合物中存在的微粒间相互作用类型有ABD（从下列选项中选填代号）．
A．离子键     B．共价键     C．金属键     D．配位键     E．氢键
（4）黄血盐在溶液中可电离出极少量的CN-，CN-与CO（填一种即可）互为等电子体．CN-还可与H+结合形成一种弱酸--氢氰酸（HCN），HCN分子中碳原子的杂化轨道类型是sp，该分子的σ键和π键数目分别为2，2．
（5）黄血盐溶液与Fe3+反应可生成一种蓝色沉淀，该物质最早由1704年英国普鲁士的一家染料厂的工人发现，因此取名为普鲁士蓝，化学式可表示为K4[Fe（CN）6]．研究表明它的晶体的结构特征是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点，且自身互不相邻，而CN-位于立方体的棱上与Fe2+、Fe3+配位，K+填充在上述微粒形成的部分空隙中．忽略K+，该晶体的结构示意图如下四幅图所示：

根据图可得普鲁士蓝的化学式为KFe2（CN）6，忽略K+，上述四幅晶体结构图中，图丁是普鲁士蓝的晶胞．
1．A（C2H2）是基本有机化工原料．由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式异戊二烯的合成路线（部分反应条件略去）如图所示：

回答下列问题：
（1）B含有的官能团是酯基、碳碳双键．
（2）①的反应类型是加成反应．
（3）C和D的结构简式分别为、CH3CH2CH2CHO．
（4）异戊二烯分子中最多有11个原子共平面．
（5）写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体CH3CH（CH3）-C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3（写结构简式）．
（6）参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A和乙醛为起始原料制备1，3-丁二烯的合成路线．
8．镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni（OH）2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成．由于电池使用后电极材料对环境有危害．某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：

已知：①NiCl2易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+．②已知实验温度时的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4．•H2O＞NiC2O4•2H2O   ③Ksp （Ni（OH）2）：5.0×10-16，Ksp （NiC2O4）：4.0×10-10
回答下列问题：
（1）酸溶后所留残渣的主要成份碳粉 （填物质名称）．
（2）用NiO调节溶液的pH，析出沉淀的成分为Fe（OH）3、Al（OH）3（填化学式）；
（3）写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式Na2C2O4+NiCl2+2H2O=2NaCl+NiC2O4•2H2O↓．
（4）写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式NiC2O4+2OH-?Ni（OH）2+C2O42-，该反应的平衡常数为8×105 L/mol．
（5）写出电解时阴极的电极反应式2H2O+2e-═H2↑+2OH-，沉淀Ⅲ可被电解所得产物之一氧化，写出氧化反应的离子方程式：2Ni（OH）2+2OH-+Cl2═2Ni（OH）3+2Cl-．
18．进行化学实验，观察实验现象，通过分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一．下列说法正确的是（　　）
A．给试管中的铜与浓硫酸加热，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质，此白色固体为硫酸铜，黑色固体为氧化铜
B．SO2通入足量的Fe（NO3）3稀溶液中，溶液有棕黄色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，说明氧化性：HNO3＞稀硫酸＞Fe3+
C．配制一定物质的量浓度溶液时发现浓度偏低，可能由于配制溶液所用的容量瓶事先未干燥
D．浓硝酸在光照条件下变黄，说明浓硝酸不稳定，生成的有色产物能溶于浓硝酸
5．自然界存在丰富的碳、氮、硅、磷、铁等元素，它们可形成单质及许多化合物．按要求回答下列问题：
（1）铁能与CO形成配合物Fe（CO）5，其熔点为-20.5℃，沸点为102℃，易溶于CCl4，据此判断Fe（CO）5晶体属于分子晶体（填晶体类型）．
（2）铁在元素周期表中位置是第四周期Ⅷ族，亚铁离子具有强还原性，从电子排布的角度解释，其原因是Fe2+的3d轨道有6个电子，失去1个电子后3d轨道电子排布处于半充满稳定状态．
（3）南海海底蕴藏着大量的天然气水化合物，俗称“可燃冰”．可燃冰是一种晶体，晶体中平均每46个H2O分子通过氢键构成8个笼，每个笼内可容纳1个CH4分子或1个游离的H2O分子．若晶体中每8个笼有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离的H2O分子填充．可燃冰的平均组成可表示为CH4•8H2O．
（4）亚磷酸（H3PO3与过量NaOH反应充分反应生成亚磷酸氢二钠（Na2HPO3），则亚磷酸氢二钠属于正盐（填“正”、“酸式”）．
（5）金刚石晶胞结构模型如图，立方BN结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当．在立方BN晶体中，B原子与N原子之间共价键与配位键的数目比为3：1；每个N原子周围最近且等距离的N原子数为12；如果阿佛加德罗常数近似取6×1023/mol，立方BN的密度为a g•cm-3，摩尔质量为b g•mol-1，计算晶体中最近的两个N原子间距离是$\frac{\sqrt{2}}{2}$$\root{3}{\frac{b}{150a}}$nm（用含a、b代数式表示）．
2．一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250ml密度为1.065g．cm-3、物质的量浓度为2mol•L-1的HNO3溶液中，固体恰好完全溶解，生成Fe（NO3）2和1.12LNO（标况下，且假定HNO3还原产物仅此一种）．向反应后的溶液中加入1mol•L-1NaOH溶液，使铁元素完全沉淀下来，下列说法正确的是（　　）
A．混合物中含有0.05molFe元素
B．该硝酸溶液中溶质的质量分数是63%
C．所加入NaOH溶液的体积最少是450mL
D．反应中HNO3被氧化，生成氧化产物NO
3．已知二氧化硫可使高锰酸钾溶液褪色，用如图装置（部分装置没画出）来验证某混合气体中同时含有SO2和CO2．
（1）实验时，反应产生的气体应从a端通入； 从b端连接盛有澄清石灰水的实验装置（用“a”或“b”填空）．
（2）可观察到A瓶的溶液褪色．
（3）C瓶溶液的作用是检验SO2是否除尽．
（4）证明该混合气体中含有CO2的实验现象是C中品红不褪色，通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊．

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