Question

15．S₂Cl₂是工業(yè)上常用的硫化劑，已知S₂C1₂中硫元素顯+1價(jià)，它不穩(wěn)定，在水中易發(fā)生岐化反應(yīng)，易溶于有機(jī)溶劑．實(shí)驗(yàn)室常用CS₂與純凈的氯氣制備S₂C1₂．反應(yīng)涉及到的幾種物質(zhì)的熔沸點(diǎn)如表：

物質(zhì)	CS2	Cl2	CCl4	S2C12
沸點(diǎn)/℃	47	-34.6℃	77	137
熔點(diǎn)/℃	-109	-100.98℃	-23	-77

實(shí)驗(yàn)室利用下列裝置制備S₂C1₂ （部分夾持儀器己略去）：
回答下列問題：
（1）裝置中b玻璃儀器的名稱為冷凝管；寫出制備S₂C1₂的化學(xué)方程式CS₂+3Cl₂$\stackrel{111-140℃}{→}$CCl₄+S₂Cl₂．
（2）整套裝置裝配完畢后，首先進(jìn)行的操作是氣密性檢查，再添加試劑．
（3）實(shí)驗(yàn)中鹽酸試劑通常采用36.5%的濃鹽酸，不用稀鹽酸的理由是稀鹽酸還原性弱，反應(yīng)困難．裝置A中反應(yīng)的離子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（4）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，反應(yīng)結(jié)束后從錐形瓶內(nèi)混合物中分離出產(chǎn)品的方法是蒸餾．
（5）實(shí)驗(yàn)過程中，若缺少C裝置，則發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品渾濁不清，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因化學(xué)方程式表示為2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑．
（6）該實(shí)始裝置設(shè)計(jì)存在缺陷，你的改進(jìn)建議及改進(jìn)目的是D和E之間應(yīng)連接一個(gè)干燥裝置，避免S₂C1₂水解．

Answer 1

分析 制取原理是：顯示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，再用濃硫酸干燥氯氣，讓氯氣和二硫化碳在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：CS₂+3Cl₂$\stackrel{111-140℃}{→}$CCl₄+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，可以用氫氧化鈉來吸收；
（1）根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)和作用判斷儀器的名稱；CS₂與純凈的氯氣反應(yīng)生成S₂C1₂和CCl₄，結(jié)合原子守恒寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）反應(yīng)是封閉體系，有氣體的制備及尾氣的處理，可結(jié)合實(shí)驗(yàn)的基本操作考慮；
（3）二氧化錳和稀鹽酸之間幾乎不反應(yīng)；依據(jù)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的方法分析，用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣；
（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）根據(jù)題干信息：S₂Cl₂在水中易發(fā)生岐化反應(yīng)來書寫反應(yīng)方程式；
（6）S₂Cl₂在水中易發(fā)生岐化反應(yīng)，應(yīng)防止有水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)容器中．

解答 解：制取原理是：顯示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，再用濃硫酸干燥氯氣，讓氯氣和二硫化碳在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：CS₂+3Cl₂$\stackrel{111-140℃}{→}$CCl₄+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，可以用氫氧化鈉來吸收；
（1）裝置中b起到導(dǎo)氣和冷凝回流雙重作用，其玻璃儀器的名稱為冷凝管；制備S₂C1₂的化學(xué)方程式為CS₂+3Cl₂$\stackrel{111-140℃}{→}$CCl₄+S₂Cl₂；
答案為：冷凝管；CS₂+3Cl₂$\stackrel{111-140℃}{→}$CCl₄+S₂Cl₂；
（2）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，
故答案為：氣密性檢查；
（3）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；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^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：稀鹽酸還原性弱，反應(yīng)困難；MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）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)束后從錐形瓶內(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：使CS₂平穩(wěn)汽化，避免產(chǎn)物S₂Cl₂汽化；蒸餾；
（5）S₂Cl₂與水反應(yīng)，有無色刺激性氣味氣體產(chǎn)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(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↑，
故答案為：2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑；
（6）為避免S₂Cl₂遇水蒸氣水解，在D和E之間應(yīng)連接一個(gè)干燥裝置，防止水蒸氣進(jìn)入制備S₂Cl₂的錐形瓶中，
故答案為：D和E之間應(yīng)連接一個(gè)干燥裝置，避免S₂C1₂水解．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣實(shí)驗(yàn)室制備方法，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，電子式書寫，化學(xué)方程式書寫方法，混合物分離的方法判斷，題目難度中等．