①将干燥的氯气在110℃~140℃与硫反应,即可得S2Cl2粗品.
②有关物质的部分性质如下表:
物质熔点/℃沸点/℃化学性质
S112.8444.6略
S2Cl2﹣77137遇水生成HCl、SO2、S;300℃以上完全分解;
设计实验装置图如下:
(1)图中气体发生和尾气处理装置不够完善,请你提出改进意见用导管将A的上口和B相连(或将A换成恒压滴液漏斗),在G和H之间增加干燥装置.
利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题:
(3)C、D中的试剂分别是饱和食盐水、浓硫酸.
(4)仪器A、B的名称分别是分液漏斗、蒸馏烧瓶,F的作用是导气、冷凝.
(5)如果在加热E时温度过高,对实验结果的影响是产率降低,在F中可能出现的现象是有固体产生.
(6)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是(填写两种)SCl2、C12,为了提高S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好温度和控制浓盐酸的滴速不要过快.
【考点】E3:氯气的实验室制法;FO:含硫物质的性质及综合应用;U3:制备实验方案的设计
【专题】16:压轴题;522:卤族元素;523:氧族元素.
【分析】(1)气体发生装置,为保持分液漏斗中液体顺利流下需要保持内外压强相通,S2Cl2遇水生成HCl、SO2、S,在G中生成的 S2Cl2易与H中扩散过来的水蒸气反应而变质,故应在G和H之间增加干燥装置;
(2)B中发生反应的离子方程式是浓盐酸与二氧化锰制取氯气;E中反应是氯气和硫发生反应生成二氯化二硫;
(3)氯气制取过程中的除杂问题,先用饱和食盐水除去氯气中的HCl,再用浓硫酸进行干燥即可得纯净干燥的氯气;
(4)图中均是中学常见仪器,A、B分别是分液漏斗和蒸馏烧瓶,应注意蒸馏烧瓶与圆底烧瓶的区别;F长玻璃管是起到导气冷凝作用;
(5)温度过高会完全分解生成的单质硫会在F处冷凝呈固体;
(6)根据信息,温度控制不当,则会生成SCl2,还有未反应的氯气以及蒸发出的硫.
【解答】解:(1)气体发生装置中,分液漏斗中的液体顺利流下,可以利用导管把分液漏斗上口和B装置连接,保持内外压强相同,便于液体流下,因S2Cl2遇水生成HCl、SO2、S,在G中生成的 S2Cl2易与H中扩散过来的水蒸气反应而变质,故应在G和H之间增加干燥装置.
故答案为:用导管将A的上口和B相连(或将A换成恒压滴液漏斗);在G和H之间增加干燥装置;
(3)氯气制取过程中的产生杂质HCl、H2O,因此先用饱和食盐水除去氯气中的HCl,再用浓硫酸进行干燥即可得纯净干燥的氯气.所以C中为饱和食盐水,D中为浓硫酸;
故答案为:饱和食盐水;浓硫酸;
(4)A、B分别是分液漏斗和蒸馏烧瓶;F长玻璃管起到导气冷凝作用,故答案为:分液漏斗; 蒸馏烧瓶;导气、冷凝;
(5)温度过高会完全分解,生成的单质硫会在F处冷凝呈固体,由表中信息 S2Cl2在300℃以上完全分解,S2Cl2=S+Cl2 ,所以加热E时温度过高会导致产率降低,在F中可能有硫析出,故答案:产率降低;有固体产生;
(6)根据信息,温度控制不当,则会生成SCl2,还有未反应的氯气以及蒸发出的硫.所以关键的操作是控制好温度和氯气的气流速度要恰当,应控制浓盐的滴速不要过快,
故答案为:SCl2、C12、S(任写其中两种即可);控制浓盐酸的滴速不要过快.
【点评】本题主要考查了在实验室中合成S2C12,根据题目信息分析了原因,培养了学生运用知识的能力与解决问题的能力.
11.(14分)黄铁矿主要成分是FeS2.某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取0.1000g样品在空气中充分灼烧,将生成的SO2气体与足量‘Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为0.02000mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00mL.
已知:SO2+2Fe3++2H2O═SO2﹣+2Fe2++4H+
Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
(1)样品中FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应)90.00%.
(2)若灼烧6g FeS2产生的SO2全部转化为SO3气体时放出9.83kJ热量,产生的SO3与水全部化合生成H2SO4,放出13.03kJ热量,写出SO3气体转化为H2SO4的热化学方程式:SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(l);△H═﹣130.3 kJ/mol.
(3)煅烧10t上述黄铁矿,理论上产生SO2的体积(标准状况)为3.36×106L,制得98%的硫酸质量为15 t,SO2全部转化为H2SO4时放出的热量是3.43×107 kJ.
【考点】5D:有关反应热的计算;BE:热化学方程式
【专题】16:压轴题;517:化学反应中的能量变化.
【分析】(1)依据制备过程中的反应,结合元素守恒计算得到对应物质的定量关系,3FeS2~6SO2~12Fe2+~2Cr2O72﹣进行计算;
(2)依据硫铁矿质量计算物质的量,依据硫元素守恒得到三氧化硫物质的量,计算对应化学方程式中三氧化硫的量放出的热量,标注物质聚集状态和对应反应热写出热化学方程式;