Question

Ⅰ．二氯化二硫(S₂Cl₂)是一种常用的橡胶硫化剂。

(1) 写出S₂Cl₂的电子式                。

(2) S₂Cl₂能与水剧烈反应，产生无色刺激性气味气体，同时生成淡黄色沉淀，请写出该反应的化学方程式是                         。

(3) 实验室在111～140℃的温度下加热氯气和硫蒸气的混合物可制得二氯化二硫，为检测所得物质中否纯净，某同学认为只要通过设计实验检测到有氯和硫两种元素存在，即可认为所得物质为纯净物的二氯化二硫。试从元素的价态分析并判断该同学的实验方案是否可行                     。

Ⅱ．用软锰矿(主要成分为MnO₂)生产高锰酸钾产生的锰泥中，还含有18%的MnO₂、3%的KOH(均为质量分数)，及少量Cu、Pb的化合物等，用锰泥可回收制取MnCO₃，过程如下图所示：

(1)锰泥中加入H₂SO₄、FeSO₄混合溶液，反应的离子方程式是                     。

(2)经实验证明：MnO₂稍过量时，起始H₂SO₄、FeSO₄混合溶液中＜0.7时，滤液1中能够检验出Fe²⁺；≥0.7时，滤液1中不能检验出Fe²⁺。

①检验Fe²⁺是否完全的实验操作是                。

②生产时H₂SO₄、FeSO₄混合溶液中控制在0.7～1之间，不宜过大，请从节约药品的角度分析，原因是                     ；

若＞1，调节到0.7～1的方法是                 。

(3) 写出滤液2中加入过量NH₄HCO₃反应的离子方程式                        。

(4) 上述过程锰回收率可达95%，若处理1740kg的锰泥，可生产MnCO₃        kg(已知相对分子质量：MnO₂87；MnCO₃115)

Answer

Ⅰ．(1) (2分)

(2)2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑(2分)

(3)不可行，S2Cl2中硫元素为+1价，而硫可形成多种价态如+4、+6价，在氯气过量的条件下可氧化为更高价态的氯化物，同样也含有这两种元素(2分)

Ⅱ．(1)MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ == Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O (2分)

(2)①取少量滤液1，加入铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，证明Fe3+被氧化完全 (2分)

②过大，在调节pH环节会多消耗氨水 (2分) 向混合溶液中加适量铁粉 (2分)

(3)Mn2+ + 2HCO3－== MnCO3↓+ CO2↑+ H2O (2分)

(4)393.3 (2分)

【解析】

试题分析：

Ⅰ．(1) 硫原子最外层6个电子，氯原子最外层7个电子，要达8电子稳定结构，硫原子需共用2对电子，氯原子需共用1对电子，故S2Cl2的电子式应为： 。(2) S2Cl2与水反应，生成的淡黄色沉淀为单质硫，S2Cl2中硫的化合价为+1价，则单质硫为还原产物，依据氧化还原反应原理，氧化产物应为刺激性气味的气体SO2，氯元素的化合价不变，所以生成物中还有氯化氢，配平即得化学方程式：2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl↑。(3)氯气具有强氧化性，完全可以把硫氧化到更高价态如+4价和+6价的化合物，所以仅仅检测到有氯和硫两种元素存在，是不能确定所得物质为纯净物的二氯化硫的。

Ⅱ．(1)锰泥中加入H2SO4、FeSO4混合溶液，是二氧化锰和亚铁离子发生氧化还原反应，生成铁离子，二氧化锰酸性条件下被还原，所以化学方程式为：MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ == Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O。

(2) ①检验Fe2+的存在加入铁氰化钾溶液，观察溶液是否变蓝，具体操作为：取少量滤液1，加入铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，证明Fe3+被氧化完全。

②生产时H2SO4、FeSO4混合溶液中控制在0.7～1之间，不宜过大，如果比值过大，说明硫酸的含量高，后面用氨水调节pH时消耗的氨水的量过多，造成原料的浪费；若＞1，调节到0.7～1之间的方法是减小氢离子浓度而增大亚铁离子浓度，所以最好加入铁粉，与氢离子发生反应，生成氢气而消耗氢离子，而生成亚铁离子。

(3) 滤液2中的锰离子与NH4HCO3反应生成碳酸锰、二氧化碳和水，所以离子方程式为：Mn2++2HCO3－= MnCO3↓+CO2↑+H2O。

(4) 锰泥中含18%的MnO2，过程中锰的回收率可达95%，根据关系式MnO2～MnCO3可求得：m (MnCO3)=。

考点：考查元素化合物知识的应用、工艺流程问题，化学方程式、离子方程式、电子式等化学用语。同时考查接受、整合信息的能力及综合分析能力