Question

15．S₂Cl₂是工业上常用的硫化剂，实验室制备S₂Cl₂的方法有2种：①CS₂+3Cl₂$\stackrel{50-60℃}{→}$CCl₄+S₂Cl₂；②2S+Cl₂$\stackrel{95-100}{→}$S₂Cl₂．已知S₂Cl₂中硫元素显+1价，电子式：，它不稳定，在水中易发生岐化反应（一部分硫元素价态升高，一部分降低）．反应涉及的几种物质的熔沸点如表：

物质	S	CS2	CCl4	S2Cl2
沸点/℃	445	47	77	137
熔点/℃	113	-109	-23	-77

实验室利用下列装置制备S₂Cl₂（部分夹持仪器已略去）．回答下列问题：

（1）写出A装置中发生反应的离子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）实验中盐酸通常采用36.5%的浓溶液，不用稀盐酸的理由是稀盐酸还原性弱，反应困难．
（3）D中冷凝管起到导气和冷凝回流双重作用．这种冷却装置可应用于下列高中化学中ACD实验．
A．石油分馏          B．制备乙烯
C．制取乙酸乙酯      D．制取溴苯
（4）B装置中盛放的是饱和食盐水，反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是蒸馏，D中采用热水浴加热的原因是使CS₂平稳汽化，避免产物S₂Cl₂汽化．
（5）A装置仪器装配时，整套装置装配完毕后，应先进行气密性检查，再添加试剂．实验完毕，拆除装置时，应先将E中长导管移开液面，目的是防止倒吸．
（6）实验过程中，若缺少C装置，则发现产品浑蚀不清，出现该现象的原因可用化学方程式表示为2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑．实验完毕，当把剩余浓盐酸倒人E烧杯中与吸收了尾气的氢氧化钠溶液混合时，发现有少量黄绿色刺激性气体产生，产生该现象的原因是ClO^-+2H⁺+Cl^-=Cl₂↑+H₂O．（用离子方程式表示）

Answer 1

分析 制备S₂Cl₂原理是：在装置A中二氧化锰和浓盐酸之间反应得到氯气，但是氯气中混油HCl和水，应该先用饱和食盐水除去HCl（装置B），再用浓硫酸干燥氯气（装置C），让氯气和二硫化碳在一定温度下发生反应（装置D）：2S+Cl₂$\stackrel{95-100℃}{→}$S₂Cl₂，为了使CS₂平稳汽化，避免产物S₂Cl₂汽化，采用热水浴加热的方法，根据S₂Cl₂的熔沸点数据，采用冷凝回流的办法将之收集即可试验中的氯气要进行尾气处理，可以用氢氧化钠来吸收．
（1）二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气、水和氯化锰；
（2）二氧化锰和稀盐酸不反应；
（3）根据物质的制备实验结合装置的性质来回答；
（4）氯气中的HCl以及水杂质应该除去，根据表中物质的沸点高低可以进行物质的分离；
（5）实验中的处理方案以及实验结束的安全措施要引起注意；
（6）根据题干信息：S₂Cl₂在水中易发生岐化反应来书写反应方程式，在酸性环境下，氯离子和次氯酸根离子之间可以发生归中反应得到氯气．

解答 解：（1）用固液加热的方法制Cl₂，常用浓盐酸和二氧化锰反应制取，反应离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）实验中盐酸通常采用36.5%的浓溶液，不用稀盐酸，因为稀盐酸还原性弱，反应困难，故答案为：稀盐酸还原性弱，反应困难；
（3）D中冷凝管起到导气和冷凝回流双重作用，此作用在制取乙酸乙酯和溴苯、石油分馏的试验中用得到，故答案为：ACD；
（4）制取氯气时，其中的HCl杂质应该用饱和食盐水除去，根据表中物质的沸点高低，为了使CS₂平稳汽化，避免产物S₂Cl₂汽化，可以采用水浴加热的方法，结束后从锥形瓶内混合物中分离出S₂Cl₂的方法是蒸馏，控制温度在137℃，
故答案为：饱和食盐水；蒸馏；使CS₂平稳汽化，避免产物S₂Cl₂汽化；
（5）A装置仪器装配时，整套装置装配完毕后，应先进行气密性的检查，再添加试剂．实验完毕，拆除装置时，为防止倒吸，应先将E中长导管移开液面，
故答案为：气密性检查；防止倒吸；
（6）S₂Cl₂与水反应，有无色刺激性气味气体产生，并有黄色沉淀生成，无色刺激性气味气体除氯化氢外，依据氧化还原反应的元素化合价变化守恒推断，化合价降低的生成黄色沉淀为单质硫，化合价升高的生成二氧化硫气体，依据原子守恒、电子守恒写出化学方程式为：2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑，吸收了氯气的氢氧化钠溶液中含有氯化钠、次氯酸钠，向其中加入浓盐酸，则在酸性环境下，氯离子和次氯酸根离子之间可以发生归中反应得到氯气，反应为：ClO^-+2H⁺+Cl^-=Cl₂↑+H₂O，
故答案为：2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑；ClO^-+2H⁺+Cl^-=Cl₂↑+H₂O．

点评 本题考查物质的制备，为高考常见题型，题目涉及混合物分离的方法判断，杂质气体除杂的装置选择和试剂选择，题干信息的应用分析，离子方程式书写，关键是掌握整个制备流程原理，分析流程中各装置的作用．要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力，题目难度中等．