Question

15．S₂Cl₂是工業(yè)上常用的硫化劑，實(shí)驗(yàn)室制備S₂Cl₂的方法有2種：①CS₂+3Cl₂$\stackrel{50-60℃}{→}$CCl₄+S₂Cl₂；②2S+Cl₂$\stackrel{95-100}{→}$S₂Cl₂．已知S₂Cl₂中硫元素顯+1價(jià)，電子式：，它不穩(wěn)定，在水中易發(fā)生岐化反應(yīng)（一部分硫元素價(jià)態(tài)升高，一部分降低）．反應(yīng)涉及的幾種物質(zhì)的熔沸點(diǎn)如表：

物質(zhì)	S	CS2	CCl4	S2Cl2
沸點(diǎn)/℃	445	47	77	137
熔點(diǎn)/℃	113	-109	-23	-77

實(shí)驗(yàn)室利用下列裝置制備S₂Cl₂（部分夾持儀器已略去）．回答下列問題：

（1）寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）實(shí)驗(yàn)中鹽酸通常采用36.5%的濃溶液，不用稀鹽酸的理由是稀鹽酸還原性弱，反應(yīng)困難．
（3）D中冷凝管起到導(dǎo)氣和冷凝回流雙重作用．這種冷卻裝置可應(yīng)用于下列高中化學(xué)中ACD實(shí)驗(yàn)．
A．石油分餾          B．制備乙烯
C．制取乙酸乙酯      D．制取溴苯
（4）B裝置中盛放的是飽和食鹽水，反應(yīng)結(jié)束后從錐形瓶?jī)?nèi)混合物中分離出產(chǎn)品的方法是蒸餾，D中采用熱水浴加熱的原因是使CS₂平穩(wěn)汽化，避免產(chǎn)物S₂Cl₂汽化．
（5）A裝置儀器裝配時(shí)，整套裝置裝配完畢后，應(yīng)先進(jìn)行氣密性檢查，再添加試劑．實(shí)驗(yàn)完畢，拆除裝置時(shí)，應(yīng)先將E中長(zhǎng)導(dǎo)管移開液面，目的是防止倒吸．
（6）實(shí)驗(yàn)過程中，若缺少C裝置，則發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品渾蝕不清，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可用化學(xué)方程式表示為2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑．實(shí)驗(yàn)完畢，當(dāng)把剩余濃鹽酸倒人E燒杯中與吸收了尾氣的氫氧化鈉溶液混合時(shí)，發(fā)現(xiàn)有少量黃綠色刺激性氣體產(chǎn)生，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是ClO^-+2H⁺+Cl^-=Cl₂↑+H₂O．（用離子方程式表示）

Answer 1

分析 制備S₂Cl₂原理是：在裝置A中二氧化錳和濃鹽酸之間反應(yīng)得到氯氣，但是氯氣中混油HCl和水，應(yīng)該先用飽和食鹽水除去HCl（裝置B），再用濃硫酸干燥氯氣（裝置C），讓氯氣和二硫化碳在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)（裝置D）：2S+Cl₂$\stackrel{95-100℃}{→}$S₂Cl₂，為了使CS₂平穩(wěn)汽化，避免產(chǎn)物S₂Cl₂汽化，采用熱水浴加熱的方法，根據(jù)S₂Cl₂的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)，采用冷凝回流的辦法將之收集即可試驗(yàn)中的氯氣要進(jìn)行尾氣處理，可以用氫氧化鈉來(lái)吸收．
（1）二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣、水和氯化錳；
（2）二氧化錳和稀鹽酸不反應(yīng)；
（3）根據(jù)物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)結(jié)合裝置的性質(zhì)來(lái)回答；
（4）氯氣中的HCl以及水雜質(zhì)應(yīng)該除去，根據(jù)表中物質(zhì)的沸點(diǎn)高低可以進(jìn)行物質(zhì)的分離；
（5）實(shí)驗(yàn)中的處理方案以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束的安全措施要引起注意；
（6）根據(jù)題干信息：S₂Cl₂在水中易發(fā)生岐化反應(yīng)來(lái)書寫反應(yīng)方程式，在酸性環(huán)境下，氯離子和次氯酸根離子之間可以發(fā)生歸中反應(yīng)得到氯氣．

解答 解：（1）用固液加熱的方法制Cl₂，常用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制取，反應(yīng)離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)中鹽酸通常采用36.5%的濃溶液，不用稀鹽酸，因?yàn)橄←}酸還原性弱，反應(yīng)困難，故答案為：稀鹽酸還原性弱，反應(yīng)困難；
（3）D中冷凝管起到導(dǎo)氣和冷凝回流雙重作用，此作用在制取乙酸乙酯和溴苯、石油分餾的試驗(yàn)中用得到，故答案為：ACD；
（4）制取氯氣時(shí)，其中的HCl雜質(zhì)應(yīng)該用飽和食鹽水除去，根據(jù)表中物質(zhì)的沸點(diǎn)高低，為了使CS₂平穩(wěn)汽化，避免產(chǎn)物S₂Cl₂汽化，可以采用水浴加熱的方法，結(jié)束后從錐形瓶?jī)?nèi)混合物中分離出S₂Cl₂的方法是蒸餾，控制溫度在137℃，
故答案為：飽和食鹽水；蒸餾；使CS₂平穩(wěn)汽化，避免產(chǎn)物S₂Cl₂汽化；
（5）A裝置儀器裝配時(shí)，整套裝置裝配完畢后，應(yīng)先進(jìn)行氣密性的檢查，再添加試劑．實(shí)驗(yàn)完畢，拆除裝置時(shí)，為防止倒吸，應(yīng)先將E中長(zhǎng)導(dǎo)管移開液面，
故答案為：氣密性檢查；防止倒吸；
（6）S₂Cl₂與水反應(yīng)，有無(wú)色刺激性氣味氣體產(chǎn)生，并有黃色沉淀生成，無(wú)色刺激性氣味氣體除氯化氫外，依據(jù)氧化還原反應(yīng)的元素化合價(jià)變化守恒推斷，化合價(jià)降低的生成黃色沉淀為單質(zhì)硫，化合價(jià)升高的生成二氧化硫氣體，依據(jù)原子守恒、電子守恒寫出化學(xué)方程式為：2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑，吸收了氯氣的氫氧化鈉溶液中含有氯化鈉、次氯酸鈉，向其中加入濃鹽酸，則在酸性環(huán)境下，氯離子和次氯酸根離子之間可以發(fā)生歸中反應(yīng)得到氯氣，反應(yīng)為：ClO^-+2H⁺+Cl^-=Cl₂↑+H₂O，
故答案為：2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑；ClO^-+2H⁺+Cl^-=Cl₂↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備，為高考常見題型，題目涉及混合物分離的方法判斷，雜質(zhì)氣體除雜的裝置選擇和試劑選擇，題干信息的應(yīng)用分析，離子方程式書寫，關(guān)鍵是掌握整個(gè)制備流程原理，分析流程中各裝置的作用．要求學(xué)生要有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和靈活應(yīng)用信息解決問題的能力，題目難度中等．