Question

15．S₂Cl₂是工業上常用的硫化劑，實驗室制備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，電子式：，它不穩定，在水中易發生岐化反應（一部分硫元素價態升高，一部分降低）．反應涉及的幾種物質的熔沸點如表：

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

實驗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裝置中發生反應的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）實驗中鹽酸通常采用36.5%的濃溶液，不用稀鹽酸的理由是稀鹽酸還原性弱，反應困難．
（3）D中冷凝管起到導氣和冷凝回流雙重作用．這種冷卻裝置可應用于下列高中化學中ACD實驗．
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，反應結束后從錐形瓶內混合物中分離出產品的方法是蒸餾，D中采用熱水浴加熱的原因是使CS₂平穩汽化，避免產物S₂Cl₂汽化．
（5）A裝置儀器裝配時，整套裝置裝配完畢后，應先進行氣密性檢查，再添加試劑．實驗完畢，拆除裝置時，應先將E中長導管移開液面，目的是防止倒吸．
（6）實驗過程中，若缺少C裝置，則發現產品渾蝕不清，出現該現象的原因可用化學方程式表示為2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑．實驗完畢，當把剩余濃鹽酸倒人E燒杯中與吸收了尾氣的氫氧化鈉溶液混合時，發現有少量黃綠色刺激性氣體產生，產生該現象的原因是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得到氯氣，但是氯氣中混油HCl和水，應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生反應（裝置D）：2S+Cl₂$\stackrel{95-100℃}{→}$S₂Cl₂，為了使CS₂平穩汽化，避免產物S₂Cl₂汽化，采用熱水浴加熱的方法，根據S₂Cl₂的熔沸點數據，采用冷凝回流的辦法將之收集即可試驗中的氯氣要進行尾氣處理，可以用氫氧化鈉來吸收．
（1）二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯氣、水和氯化錳；
（2）二氧化錳和稀鹽酸不反應；
（3）根據物質的制備實驗結合裝置的性質來回答；
（4）氯氣中的HCl以及水雜質應該除去，根據表中物質的沸點高低可以進行物質的分離；
（5）實驗中的處理方案以及實驗結束的安全措施要引起注意；
（6）根據題干信息：S₂Cl₂在水中易發生岐化反應來書寫反應方程式，在酸性環境下，氯離子和次氯酸根離子之間可以發生歸中反應得到氯氣．

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制取，反應離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）實驗中鹽酸通常采用36.5%的濃溶液，不用稀鹽酸，因為稀鹽酸還原性弱，反應困難，故答案為：稀鹽酸還原性弱，反應困難；
（3）D中冷凝管起到導氣和冷凝回流雙重作用，此作用在制取乙酸乙酯和溴苯、石油分餾的試驗中用得到，故答案為：ACD；
（4）制取氯氣時，其中的HCl雜質應該用飽和食鹽水除去，根據表中物質的沸點高低，為了使CS₂平穩汽化，避免產物S₂Cl₂汽化，可以采用水浴加熱的方法，結束后從錐形瓶內混合物中分離出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平穩汽化，避免產物S₂Cl₂汽化；
（5）A裝置儀器裝配時，整套裝置裝配完畢后，應先進行氣密性的檢查，再添加試劑．實驗完畢，拆除裝置時，為防止倒吸，應先將E中長導管移開液面，
故答案為：氣密性檢查；防止倒吸；
（6）S₂Cl₂與水反應，有無色刺激性氣味氣體產生，并有黃色沉淀生成，無色刺激性氣味氣體除氯化氫外，依據氧化還原反應的元素化合價變化守恒推斷，化合價降低的生成黃色沉淀為單質硫，化合價升高的生成二氧化硫氣體，依據原子守恒、電子守恒寫出化學方程式為：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，則在酸性環境下，氯離子和次氯酸根離子之間可以發生歸中反應得到氯氣，反應為：ClO^-+2H⁺+Cl^-=Cl₂↑+H₂O，
故答案為：2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑；ClO^-+2H⁺+Cl^-=Cl₂↑+H₂O．

點評 本題考查物質的制備，為高考常見題型，題目涉及混合物分離的方法判斷，雜質氣體除雜的裝置選擇和試劑選擇，題干信息的應用分析，離子方程式書寫，關鍵是掌握整個制備流程原理，分析流程中各裝置的作用．要求學生要有扎實的實驗基礎知識和靈活應用信息解決問題的能力，題目難度中等．