Question

4．S₂Cl₂是工業(yè)上常用的硫化劑，實(shí)驗(yàn)室制備S₂Cl₂的反應(yīng)原理有兩種：
①CS₂+3Cl₂$\frac{\underline{\;95～100℃\;}}{\;}$CCl₄+S₂Cl₂；
②2S+Cl₂$\frac{\underline{\;111～140℃\;}}{\;}$S₂Cl₂．
已知：S₂Cl₂易與水反應(yīng)，S₂Cl₂+Cl₂$\stackrel{△}{?}$2SCl₂．
下列是幾種物質(zhì)的熔沸點(diǎn)和反應(yīng)裝置圖

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

（1）利用如圖裝置（部分夾持儀器已略去）來制備S₂Cl₂，反應(yīng)原理是①（填寫以上兩種反應(yīng)原理的數(shù)字序號(hào)）．
（2）若裝置C更換成干燥管，則裝置C中可選用的固體試劑是無水氯化鈣或五氧化二磷．
（3）D裝置中冷凝管的作用是冷凝回流、導(dǎo)氣；反應(yīng)結(jié)束后，將D裝置錐形瓶?jī)?nèi)的混合物中分離出產(chǎn)物的方法是蒸餾．
（4）S₂Cl₂與足量水反應(yīng)有黃色沉淀生成，產(chǎn)生的無色氣體能使品紅溶液褪色，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2S₂Cl₂+2H₂O═3S↓+SO₂↑+4HCl↑．
（5）為了提高制得的產(chǎn)品S₂Cl₂的純度，關(guān)鍵的操作是控制好溫度和控制濃鹽酸的滴速不能太快．
（6）圖中尾部裝置不夠完善，存在的問題是在D和E之間增加干燥裝置，同時(shí)尾氣吸收要防倒吸．

Answer 1

分析 根據(jù)題意可知，該實(shí)驗(yàn)的原理為在A裝置中用濃鹽酸與二氧化錳加熱制氯氣，氯氣中有氯化氫、水蒸氣等雜質(zhì)，所以B裝置中用飽和食鹽水除去氯化氫，C裝置中裝有濃硫酸干燥，得到較純凈的氯氣，在D裝置中根據(jù)反應(yīng)條件，用水浴加熱，可知該反應(yīng)是錐形瓶中放置二硫化碳，用的是題中信息①的反應(yīng)，錐形瓶上方的冷凝管對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行冷凝回流，多余的氯氣用氫氧化鈉吸收，氫氧化鈉溶液中的水份有可能對(duì)D裝置的反應(yīng)有影響，所以應(yīng)在D、E之間再加一個(gè)干燥裝置，同時(shí)要注意防倒吸，
（1）分析制備反應(yīng)裝置圖，再根據(jù)兩個(gè)反應(yīng)條件和物質(zhì)沸點(diǎn)分析，反應(yīng)①符合裝置的要求；
（2）根據(jù)上面的分析可知，C的作用是干燥氯氣；
（3）反應(yīng)物CS₂也易揮發(fā)，所以D裝置中冷凝管的作用是冷凝回流，同時(shí)起到導(dǎo)氣的作用； 錐形瓶?jī)?nèi)的混合物中分離出產(chǎn)物的方法可以依據(jù)物質(zhì)沸點(diǎn)不同判斷分離方法；
（4）依據(jù)現(xiàn)象分析判斷產(chǎn)物，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的元素化合價(jià)變化守恒和原子守恒寫出化學(xué)方程式；
（5）為了提高制得的產(chǎn)品S₂Cl₂的純度，反應(yīng)速率不能太快，可以通過控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)物通入的量來控制反應(yīng)速率；
（6）由信息可知S₂Cl₂遇水水解，E中氫氧化鈉溶液中水蒸氣易揮發(fā)進(jìn)入D中．

解答 解：根據(jù)題意可知，該實(shí)驗(yàn)的原理為在A裝置中用濃鹽酸與二氧化錳加熱制氯氣，氯氣中有氯化氫、水蒸氣等雜質(zhì)，所以B裝置中用飽和食鹽水除去氯化氫，C裝置中裝有濃硫酸干燥，得到較純凈的氯氣，在D裝置中根據(jù)反應(yīng)條件，用水浴加熱，可知該反應(yīng)是錐形瓶中放置二硫化碳，用的是題中信息①的反應(yīng)，錐形瓶上方的冷凝管對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行冷凝回流，多余的氯氣用氫氧化鈉吸收，氫氧化鈉溶液中的水份有可能對(duì)D裝置的反應(yīng)有影響，所以應(yīng)在D、E之間再加一個(gè)干燥裝置，同時(shí)要注意防倒吸，
（1）分析制備反應(yīng)裝置圖圖，再根據(jù)兩個(gè)反應(yīng)條件和物質(zhì)沸點(diǎn)分析，反應(yīng)①符合裝置的要求；，
故答案為：①；
（2）根據(jù)上面的分析可知，C的作用是干燥氯氣，所以可以用無水氯化鈣或五氧化二磷代替濃硫酸，
故答案為：無水氯化鈣或五氧化二磷；
（3）反應(yīng)物CS₂也易揮發(fā)，所以D裝置中冷凝管的作用是冷凝回流，同時(shí)起到導(dǎo)氣的作用； 反應(yīng)生成CCl₄和S₂Cl₂，得到混溶在一起的混合物； 依據(jù)四氯化碳和S₂Cl₂ 的沸點(diǎn)不同控制沸點(diǎn)分離，
故答案為：冷凝回流、導(dǎo)氣；蒸餾；
（4）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↑；
（5）微熱的情況下S₂Cl₂能被過量Cl₂氧化，為了提高產(chǎn)品S₂Cl₂的純度，通入氯氣的速率不能過快，所以實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)鍵是控制好溫度和控制濃鹽酸的滴速不能太快，
故答案為：控制濃鹽酸的滴速不能太快；
（6）D收集產(chǎn)品，E中氫氧化鈉溶液中水蒸氣易揮發(fā)，進(jìn)入D中，易使S₂Cl₂水解，所以在D和E之間增加干燥裝置，同時(shí)尾氣吸收要防倒吸，
故答案為：在D和E之間增加干燥裝置，同時(shí)尾氣吸收要防倒吸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣實(shí)驗(yàn)室制備方法、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、化學(xué)方程式書寫方法等，題目難度中等．