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二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发...

二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:

物理性质

毒性

色态

挥发性

熔点

沸点

剧毒

金黄色液体

易挥发

76

138

化学性质

300℃以上完全分解;

S2Cl2+Cl22SCl2

③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险;

④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气;

 

 

1)制取少量S2Cl2

实验室可利用硫与少量氯气在110140℃反应制得S2Cl2粗品。
 

①仪器m的名称为___,装置F中试剂的作用是___

②装置连接顺序:A→___→E→D

③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是___

④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和___

2)①S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式___

②甲同学为了验证两种气体产物,将水解生成的气体依次通过硝酸银与稀硝酸的混合溶液、品红溶液、NaOH 溶液,该方案___(填“可行”或“不可行”),原因是___

3)某同学为了测定S2Cl2与水反应后生成的气体X在混合气体中的体积分数,设计了如下实验方案:

W溶液可以是___(填标号)

aH2O2溶液    bKMnO4溶液(硫酸酸化)    c.氯水

②该混合气体中气体X的体积分数为____(用含Vm的式子表示)

 

三颈烧瓶 除去Cl2中混有的HCl杂质 FCB 将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气,并将B中残留的S2Cl2排入E中收集 滴入浓盐酸的速率(或B中通入氯气的量) 2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl↑ 不可行 二氧化硫被硝酸氧化成硫酸根,既难于检验二氧化硫又干扰氯化氢检验 ac ×100% 【解析】 (1)实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2,利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入; ①仪器m的作用和形状分析仪器名称为三颈烧瓶; ②利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入,结合上述分析连接装置; ③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气,是排净装置内空气,实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,是把生成的S2Cl2排入E中收集; ④氯气过量则会生成SCl2,温度过高分解,实验的关键是控制好温度和滴入浓盐酸的速率或B中通入氯气的量; (2) ①S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,该气体X为SO2,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,即反应中只有硫元素化合价发生变化,产生烟雾,雾应为反应产生的氯化氢气体在空气中与水蒸汽结合形成的液滴,根据得失电子守恒,书写化学方程式; ②甲同学为了验证两种气体产物,二氧化硫被硝酸氧化成硫酸根,与银离子结合形成硫酸银,既难于检验二氧化硫又干扰氯化氢检验,该方案不可行; (3) S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数,混合气体通过溶液W溶液吸收二氧化硫气体得到溶液中加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,过滤洗涤干燥称量得到硫酸钡沉淀质量mg,元素守恒计算二氧化硫体积分数。 (1)实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2,利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入 ①仪器m 的名称为三颈烧瓶,装置F中试剂的作用是:除去Cl2中混有的HCl杂质, 故答案为:三颈烧瓶;除去Cl2中混有的HCl杂质; ②利用装置A制备氯气,氯气中含氯化氢气体和水蒸气,通过装置F除去氯化氢,通过装置C除去水蒸气,通过装置B和硫磺反应在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,通过装置E冷凝得到二氯化二硫(S2Cl2),连接装置D是防止空气中水蒸气进入,依据上述分析可知装置连接顺序为:A→F→C→B→E→D, 故答案为:FCB; ③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是:将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气,并将B中残留的S2Cl2排入E中收集, 故答案为:将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气,并将B中残留的S2Cl2排入E中收集; ④反应生成S2Cl2的氯气过量则会生成SCl2,温度过高S2Cl2会分解,为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和滴入浓盐酸的速率或B中通入氯气的量, 故答案为:滴入浓盐酸的速率或B中通人氯气的量; (2)①S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体X能使品红溶液褪色,加热后又恢复原状,该气体X为SO2,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,即反应中只有硫元素化合价发生变化,产生烟雾,雾应为反应产生的氯化氢气体在空气中与水蒸汽结合形成的液滴,根据得失电子守恒,该反应的化学方程式2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl↑, 故答案为:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl↑; ②甲同学为了验证两种气体产物,二氧化硫被硝酸氧化成硫酸根,与银离子结合形成硫酸银,既难于检验二氧化硫又干扰氯化氢检验,该方案不可行, 答案为:不可行;二氧化硫被硝酸氧化成硫酸根,既难于检验二氧化硫又干扰氯化氢检验; (3) S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数,混合气体通过溶液W溶液吸收二氧化硫气体得到溶液中加入加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,过滤洗涤干燥称量得到硫酸钡沉淀质量mg,元素守恒计算二氧化硫体积分数, ①W溶液是吸收氧化二氧化硫的溶液,可以是a;H2O2溶液,c.氯水,但不能是b;KMnO4溶液(硫酸酸化),因为高锰酸钾溶液能氧化氯化氢生成氯气,应选ac, 故答案为:ac; ②过程分析可知生成沉淀为硫酸钡沉淀,硫元素守恒得到二氧化硫物质的量n(SO2)=n(BaSO4)==mol,该混合气体中二氧化硫的体积分数为气体物质的量分数,二氧化硫体积分数=×100%=×100%, 故答案为:×100%。  
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考点分析:
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辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分MnO2,它们都含有少量Fe2O3SiO2等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸铜、硫酸锰和硫单质的主要工艺流程如下:

1)浸取2过程中温度控制在500C600C之间的原因是__________________

2)硫酸浸取时,Fe3+MnO2氧化Cu2S起着重要催化作用,该过程可能经过两岁反应完成,将其补充完整:
①_____________________________(用离子方程式表示)

MnO2+2Fe2++4H+= Mn2++2Fe3++2H2O

3)固体甲是一种碱式盐,为测定甲的化学式,进行以下实验:

步骤1:取19.2 g固体甲,加足量的稀盐酸溶解,将所得溶液分为AB两等份;

步骤2:向A中加入足量的NaOH溶液并加热,共收集到0.448L NH3(标准状况下)过滤后将所得滤渣洗涤干燥并灼烧至质量不再变化,可得4.80g红棕色固体残渣:

步骤3:向B中加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥,可得9.32g固体残渣。

则固体甲的化学式为_________________

4)相关物质的溶解度如下图,从除铁后的溶液中通过一系列的操作分别获得硫酸铜、硫酸锰晶体,请给出合理的操作顺序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母,操作可重复使用):溶液→(  ) (  )(  ) (A) (   ) (  ) →(  ),_____________

A.蒸发溶剂    B.趁热过滤    C.冷却结晶    D.过滤

E.将溶液蒸发至溶液表面出现晶膜    F.将溶液蒸发至容器底部出现大量晶体

 

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连二亚硫酸盐(ZnS2O4)在工业中用作漂白剂、解毒剂、吸氧剂等,用途十分广泛。

Ⅰ.制取ZnS2O4溶液和晶体

控制35−45℃进行反应,原理为:Zn+2SO2=ZnS2O4

1)下列四种制备SO2的方案中最佳选择是___________

2)停止电加热,仪器3放入一定量乙醇,制得ZnS2O4晶体,主要原因是_________

Ⅱ.测定产率

3)仪器4中加入mg锌粉与一定量的水,电加热并启动磁力搅拌器5。一段时间后,待固体物质完全消失时,关闭活塞和止水夹。取ZnS2O4晶体的十分之一放于真空容器中,加适量的水、通适量氧气使其恰好转化为Zn(HSO4)2Zn(HSO3)2固体,然后加入足量的硫酸,通过测定生成气体的体积来求算ZnS2O4晶体的产率。请回答下列相关问题:

测定装置中,导管A的作用:一是________;二是________

为提高测定的准确度,仪器B中最宜选用_____________

A.饱和食盐水   B.饱和NaHSO3溶液  C. 饱和澄清石灰水  D.98.3%的浓硫酸

用图中量气管读数为起点,若终点读数为17.60mL,且实验温度下气体摩尔体积为VmL.mol-1,可得出ZnS2O4的产率为 ____________%

4)如果反应温度超过45℃,会导致ZnS2O4分解,仪器4中有黄色沉淀、白色沉淀且伴随着气泡生成,ZnS2O4分解的化学方程式为________

 

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以铬铁矿(FeO·Cr2O3Al2O3SiO2)为原料制备二草酸铬钾的实验步骤如下:

回答下列问题:

1)若“熔融”在坩埚中进行,其材质可以是____(填“铁”、“陶瓷”或“SiO2)

2 FeO·Cr2O3KClO3Na2CO3发生反应,生成Fe2O3KClNa2CrO4CO2的化学方程式为____________________________ 

3)熔融后的固体中含Na2CrO4Fe2O3Na2SiO3NaAlO2KCl, 步骤①包含两次过滤操作:一是水浸后过滤;二是调节所得滤液pH7~8,加热煮沸半小时,趁热过滤。第一次过滤滤渣中的主要成分为______,第二次过滤滤渣的主要成分为_________ 

4)步骤②需加入酸,则加入稀硫酸时发生反应的离子方程式为___________ 

5)步骤④包含的具体操作有__________,过滤、洗涤,再经干燥得到K2Cr2O7晶体。(有关物质的溶解度曲线如图所示) 

6 已知K[Cr(C2O4)2]的相对分子质量为267。采用热重分析法测定K[Cr(C2O4)2]·nH2O样品所含结晶水数目,将样品加热到80 ℃时,失掉全部结晶水,失重16.8%K[Cr(C2O4)2]·nH2O晶体中n=____

 

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工业上以钒炉渣(主要含V2O3,还有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料可以制备氧钒碱式碳酸铵晶体[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O],其生产工艺流程如下。

(1)焙烧过程中V2O3转化为可溶性NaVO3,该反应的化学方程式为_________________________________

(2)滤渣的主要成分是________________(写化学式)。

(3)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3),若滤液中c(VO3-)=0.1mol·L-1,为使钒元素的沉降率达到98%,至少应调节c(NH4+)为____mol·L-1。[已知Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3]

(4)“还原”V2O5过程中,生成VOC12和一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为_______________________。用浓盐酸与V2O5反应也可以制得VOC12,该方法的缺点是____________________________

(5)称量a g产品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30mL稀硫酸溶解后,加入0.02mol·L-1KMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续滴加1%的NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量NaNO2,最后用c mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为b mL。(已知滴定反应为VO2++Fe2++2H+==VO2++Fe3++H2O)

①KMnO4溶液的作用是______________

②粗产品中钒的质量分数表达式为________(以VO2计)。

③若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质,会使测定结果_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

 

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镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍)、NiOFeOCaOSiO2等,以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线:

已知:(NH4)2SO4350℃以上会分解生成NH3H2SO4NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4Fe2(SO4)3。锡(Sn)位于第五周期第ⅣA族。

1)焙烧前将矿渣与(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是______________

2浸泡过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为______________浸渣的成分除Fe2O3FeO(OH)外还含有______________(填化学式)。

3)为保证产品纯度,要检测浸出液的总铁量:取一定体积的浸出液,用盐酸酸化后,加入SnCl2Fe3+还原为Fe2+,所需SnCl2的物质的量不少于Fe3+物质的量的________倍;除去过量的SnCl2后,再用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+,还原产物为Cr3+,滴定时反应的离子方程式为______________

4浸出液c(Ca2+) = 1.0×103mol·L1,当除钙率达到99%时,溶液中c(F)=________mol·L1[已知Ksp(CaF2)=4.0×1011]

5)本工艺中,萃取剂与溶液的体积比(V0/VA)对溶液中Ni2+Fe2+的萃取率影响如图所示,V0/VA的最佳取值是________

 

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