Question

6．二氯化二硫（S₂Cl₂）是基本有機化工的直接原料，實驗室可采用干燥的氯氣在110℃-140℃與硫反應，即可得S₂Cl₂粗品．
（1）實驗室采用如圖裝置制備S₂Cl₂：
有關物質(zhì)的部分性質(zhì)如表：

物質(zhì)	S	SCl2	S2Cl2
熔點/℃	112.8	-78	-77
沸點/℃	444.6	59.6	137

已知：S₂Cl₂遇水生成HCl、SO₂、S；300℃以上完全分解，S₂Cl₂+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SCl₂
①圖中B的作用是導氣和冷凝；
②裝置C與D之間應增加干燥裝置，原因是2S₂Cl₂+2H₂O=3S+SO₂+4HCl（用化學方程式表示）
利用改進后的正確裝置進行實驗，請回答下列問題：
③加熱A時溫度過高，會使產(chǎn)率偏低的原因可能是S₂Cl₂300℃以上完全分解、溫度過高會使硫氣化（填寫兩點）
④裝置C收集到的S₂Cl₂粗品中可能混有的雜質(zhì)有SCl₂、S，為提高S₂Cl₂的純度，操作時除了應控制好溫度，還應注意使氧氣流速平緩．
（2）工業(yè)中常用電解飽和食鹽水制取2氯氣，粗食鹽常含有少量Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)離子，實驗室為提純NaCl進行以下操作：

提供的試劑：飽和Na₂CO₃溶液  飽和K₂CO₃溶液  NaOH溶液  BaCl₂溶液  Ba（NO₃）₂溶液
①為除去粗食鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-離子，由上述提供的試劑中選出沉淀劑a所代表的試劑，按滴加順序依次為BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃（NaOH溶液的加入順序不影響）（只填化學式）
②上述操作中操作i為溶解，操作vi為過濾；
③簡述測定氯化鈉中含碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)的實驗方案：稱取樣品溶解，加過量CaCl₂溶液，充分反應后過濾．將沉淀洗滌干燥后稱量．

Answer 1

分析 （1）干燥的氯氣在裝置A中與硫粉加熱生成S₂Cl₂，蒸氣通過彎曲試管B的冷凝在錐形瓶中得到固體S₂Cl₂，并利用D裝置的NaOH溶液吸收尾氣中的氯氣，防止環(huán)境污染；實際操作中，為避免C中S₂Cl₂水解，需要在C和D之間添加一個干燥裝置，防止水蒸汽進入C中；
①為使S₂Cl₂的蒸氣能快速冷凝，使用彎曲的試管B；
②為避免C中S₂Cl₂水解，需要在C和D之間添加一個干燥裝置；S₂Cl₂易水解生成S、SO₂和HCl，結合原子守恒可寫出此反應的化學方程式；
③裝置A中與硫粉加熱生成S₂Cl₂，S₂Cl₂在300℃以上受熱易分解，另外硫粉受熱易氣化，故反應需要要控制適當溫度，不易太高；
④S溫度較高時易氣化，另外S和Cl₂加熱時也可能生成SCl₂；為提高S₂Cl₂的產(chǎn)品純度，可通過控制反應溫度及平衡的氯氣氣流達到目的；
（2）①把雜質(zhì)轉化為沉淀或氣體除去，除鈣離子用碳酸根，除鎂離子用氫氧根，除硫酸根用鋇離子．要注意除雜質(zhì)的順序，后加的試劑最好能把前面先加是過量試劑除掉；
②向粗鹽中加水溶解得到混合溶液；操作vi是從飽和NaCl溶液里分離出晶體NaCl；
③欲測定氯化鈉中含碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)，可通過測定一定量固體配制的溶液與足量BaCl₂溶液作用生成BaCO₃沉淀的質(zhì)量來達到實驗目的．

解答 解：（1）干燥的氯氣在裝置A中與硫粉加熱生成S₂Cl₂，蒸氣通過彎曲試管B的冷凝在錐形瓶中得到固體S₂Cl₂，并利用D裝置的NaOH溶液吸收尾氣中的氯氣，防止環(huán)境污染；實際操作中，為避免C中S₂Cl₂水解，需要在C和D之間添加一個干燥裝置，防止水蒸汽進入C中；①彎曲的試管B達到導氣和使S₂Cl₂冷凝的目的，故答案為：冷凝；
②在C和D之間添加一個干燥裝置，可避免C中S₂Cl₂水解；S₂Cl₂水解生成S、SO₂和HCl的反應的化學方程式為：2S₂Cl₂+2H₂O=3S+SO₂+4HCl；故答案為：干燥；2S₂Cl₂+2H₂O=3S+SO₂+4HCl；
③硫粉受熱易氣化且S₂Cl₂在300℃以上受熱易分解，裝置A中溫度高于300℃以上會導致產(chǎn)率偏低，故答案為：S₂Cl₂300℃以上完全分解；溫度過高會使硫氣化；
④因硫的氣化及S和Cl₂可能反應生成SCl₂；導致裝置C中收集到的S₂Cl₂中含有S和SCl₂，為提高S₂Cl₂的純度，操作時除了應控制好溫度，還應注意使氧氣流速平緩，故答案為：S和SCl₂；使氧氣流速平緩；
（2）①除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)：Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-時，可以加入過量NaOH（去除鎂離子和鐵離子）：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，F(xiàn)e³⁺+3OH^-═Fe（OH）₃↓；加入過量BaCl₂（去除硫酸根離子）：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；加入過量Na₂CO₃（去除鈣離子的多余的鋇離子）：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃，碳酸鈉必須加在氯化鋇之后，氫氧化鈉和氯化鋇可以顛倒加入的順序，故答案為：BaCl₂，NaOH，Na₂CO₃（或NaOH，BaCl₂，Na₂CO₃）；②操作i的目的是加水溶解粗鹽得到混合溶液；操作vi的目的是通過過濾從飽和NaCl溶液里分離出晶體NaCl，故答案為：溶解；過濾；
③通過稱取樣品溶解，加過量CaCl₂溶液，充分反應后過濾，將沉淀洗滌干燥后稱量操作可測定氯化鈉中含碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)，故答案為：稱取樣品溶解，加過量CaCl₂溶液，充分反應后過濾．將沉淀洗滌干燥后稱量．

點評 本題為物質(zhì)的制備與混合物的分離提純實驗探究題，涉及操作要點分析、反應原理分析等，屬基礎考查，對學生分析問題、解決問題的能力要求高，整體難度適中．