Question

(14分)氯化硫（S₂Cl₂）是一种黄红色液体，有刺激性、窒息性恶臭，熔点为-80℃，沸点137.1℃。在空气中强烈发烟，易与水发生水解反应。人们使用它作橡胶硫化剂，使橡胶硫化，改变生橡胶热发粘冷变硬的不良性能。在熔融的硫中通入氯气即可生成S₂Cl₂。下图是实验室用S和Cl₂制备S₂Cl₂的装置(夹持装置、加热装置均已略去)。

（1）已知S₂Cl₂分子结构与H₂O₂相似，请写出S₂Cl₂的电子式                  。

（2）装置a中应放试剂为                   ，其作用为                                     ；装置c为何水平放置                     ；

（3）该实验的操作顺序应为                               (用序号表示)。

①加热装置c  ②通入Cl₂  ③通冷凝水  ④停止通Cl₂  ⑤停止加热装置c

（4）f装置中应放置的试剂为            ，其作用为                          。

（5）已知S₂Cl₂水解时，只有一种元素的化合价发生了变化，且被氧化和被还原的该元素的物质的量之比为1:3，请写出该反应的化学方程式                          。

Answer

(1) （2分） (2) 浓H2SO4 （1分）干燥Cl2 （1分）

防止熔融的硫堵塞导管 （2分） (3) ②③①⑤④(或③②①⑤④) （3分）

(4) 碱石灰（1分） 吸收Cl2尾气，防止空气中的水汽使S2Cl2水解（各1分，共2分）

(5)2S2Cl2 + 2H2O＝SO2↑+ 3S↓ + 4HCl （2分）

【解析】

试题分析：（1）S2Cl2分子结构与H2O2相似，这说明S2Cl2分子中氯原子与硫原子之间形成1对共用电子对，硫原子与硫原子之间形成1对共用电子对，所以S2Cl2电子式为；

（2）由于S2Cl2遇水易水解，因此进入b中的气体必须是干燥的，因此要用浓硫酸干燥氯气，即a中盛放的试剂为浓硫酸；由于硫的熔点较低，加热容易融化，所以装置c水平放置可用来防止熔融的硫堵塞导管；

（3）由于S2Cl2的熔点为－80℃，因此加热之前先通冷凝水，使生成的S2Cl2冷却液化，最后应该先停止加热后停止通氯气，以平衡容器内外压强，防止发生危险，所以实验操作顺序为②③①⑤④（或③②①⑤④）；

（4）氯气有毒需要尾气处理。另外空气中也含有水蒸气，易使S2Cl2水解，所以F装置中盛放碱石灰，可以吸收Cl2尾气，防止污染环境，同时防止空气中的水蒸气加入e中使S2Cl2水解；

（5）S2Cl2水解时，只有一种元素的化合价发生了变化，由于分子氯元素的化合价处于最低价－1价，因此该元素不可能是氯元素。S元素的化合价是＋1价，所以是S元素自身的氧化还原反应。又因为被氧化和被还原的该元素的物质的量之比为1:3，则根据电子得失守恒可知，被氧化的硫元素升高到＋4价，而被还原的S元素降低到0价，则该反应的化学方程式为2S2Cl2 + 2H2O＝SO2↑+ 3S↓+ 4HCl。

考点：考查物质制备实验方案设计与探究