第26题 综合性实验1二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2Cl2，某化学研究性学习小组查阅了有关资料，得到如下信息：将干燥纯净的氯气在110140与硫反应，即可得S2Cl2粗品。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S2Cl277137与过量氯气发生S2Cl2Cl22SCl2；温度超300以上完全分解为硫和氯气设计实验装置图如下：(1)仪器A的名称是_。B中反应的离子方程式为_。(2) S2Cl2遇水会生成黄色单质、一种能使品红溶液褪色的气体化合物及酸雾，D中的试剂应是_，写出该反应的化学方程式_ 。(3)装置H的作用是_ ，其中发生反应的化学方程式为 _。(4)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是SCl2、Cl2、S,为了提高S2Cl2的纯度，关键的操作是控制好温度和_。【答案】分液漏斗 MnO24H2ClMn2Cl22H2O 浓硫酸 2 S2Cl2+2H2O=4HCl+SO2+3S 吸收尾气，防止污染环境 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 滴加浓盐酸的速度不要过快 【解析】 (1)由仪器的形状可知A为分液漏斗，用固液加热的方法制Cl2，常用浓盐酸和二氧化锰反应制取，反应的离子方程式为MnO2+4H+2Cl- Mn2+Cl2+2H2O，故答案为：分液漏斗；MnO2+4H+2Cl- Mn2+Cl2+2H2O；(2) 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；S2Cl2遇水会生成黄色单质硫、一种能使品红溶液褪色的气体化合物为二氧化硫及酸雾(HCl)，反应的化学方程式为：2S2Cl2+2H2O=3S+SO2+4HCl，故答案为：浓硫酸；2S2Cl2+2H2O=3S+SO2+4HCl； (3) 反应过程中涉及有毒有害气体，产生的尾气会污染空气，因此装置H中的氢氧化钠溶液可以吸收未反应的气体(如氯气等)，防止污染环境，反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，故答案为：吸收尾气，防止污染环境；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；(4) 由信息可知，可能因温度、水蒸气因素引入SCl2、Cl2、S等杂质，为了提高S2Cl2的纯度，关键的操作是控制好温度，避免S2Cl2分解为硫和氯气；若滴加盐酸过快，造成反应过程中氯气过量，导致副反应S2Cl2Cl22SCl2的发生，因此还应控制浓盐酸的滴速不要过快，故答案为：控制浓盐酸的滴速不要过快。2常温下，无水四氯化锡是一种无色易挥发、易流动的液体，遇水极易发生水解。某学习小组设计了下图所示的装置制备无水四氯化锡。其反应原理是Sn(s)+2Cl2(g)= SnCl4(l) H = 511 kJ/mol 。请回答下列问题：（1）仪器a的名称是 _，（2）装置B中反应的离子方程式是 _。（3）装置C的作用是除去氯化氢，所用试剂X的名称是_，装置D的作用是_。（4）当F中充满SnCl4时，将生成的SnCl4排入接收器E中的操作是：_，再用橡皮球从冷凝管上口向装置内吹气。（5）若制取3kg含氯气的质量分数为13.0%的SnCl4，则至少需通入的氯气（标准状况）_m3。(保留2位小数)（6）上述实验设计中，还有一些不合理之处，请写出两点_。【答案】锥形瓶 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2+8H2O+5Cl2 饱和食盐水 干燥氯气 关闭分液漏斗活塞，打开K1，关闭K2，打开K3 0.57 冷凝管和锥形瓶敞口生成物易挥发或易水解，没有安装尾气处理装置，没有对E装置进行冷却 【解析】（1）仪器a的名称是锥形瓶，故答案为：锥形瓶。（2）装置B中发生的反应是2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2，离子方程式为：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2+8H2O+5Cl2，故答案为：2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2+8H2O+5Cl2。（3）由于氯气在饱和食盐水中不溶，故除去氯气中的氯化氢用饱和食盐水，浓硫酸的作用是干燥氯气，故答案为：饱和食盐水；干燥氯气。（4）当F中充满SnCl4时，将生成的SnCl4排入接收器E中的操作是：关闭分液漏斗活塞，打开K1，关闭K2，打开K3，再用橡皮球从冷凝管上口向装置内吹气。故答案为：关闭分液漏斗活塞，打开K1，关闭K2，打开K3。（5）根据方程式Sn(s) + 2Cl2(g) = SnCl4(l)142 261m 300087gm=1420g，至少需通入的氯气的质量为1420g+300013g，标准状况下的体积为(1810g/71gmol-1)22.4Lmol-1571L0.57 m3，故答案为：0.57。（6）冷凝管和锥形瓶敞口生成物易挥发或易水解，没有安装尾气处理装置，没有对E装置进行冷却，故答案为：冷凝管和锥形瓶敞口生成物易挥发或易水解，没有安装尾气处理装置，没有对E装置进行冷却。3我国宋代沈括在梦溪笔谈中记载：信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。某化学兴趣小组为探究胆矾()的热分解产物，设计如图所示装置进行实验：已知：的熔点为16.8，沸点为46.8；的熔点为-72，沸点为-10.请回答下列问题：（1）仪器a的名称是_，a中的棒香能复燃，说明热分解产物含有_(填化学式)。（2）A中固体由蓝色变为黑色，B中的现象是_。（3）C中冰水的作用是_。（4）D中品红溶液褪色，E中有、生成，写出E中生成的总的离子方程式：_。（5）若生成和的物质的量之比为1：1，则胆矾热分解的化学方程式为_。（6）小组同学用滴定法测定某胆矾样品中的含量，取mg样品配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用0.1000mol/L的EDTA()标准溶液滴定至終点，平均消耗EDTA溶液VmL(滴定反应：)。样品中的质量分数为_%(用含m、V的代数式表示)。下列操作会导致含量的测定结果偏高的是_(填选项字母)。a未润洗锥形瓶b滴定终点时仰视读数c滴定终点时滴定管尖嘴中有气泡【答案】(球形)干燥管 固体由白色变为蓝色 防止挥发(其他合理答案也给分) b 【解析】 (1).仪器a的名称是球形干燥管，也可称为干燥管；在a中，棒香能复燃，说明反应中产生了助燃性的气体氧气，故答案应为(球形)干燥管、；(2). A中固体由蓝色变为黑色，说明胆矾发生了分解，产生了和水等。故B中的白色粉末因吸水变为蓝色，故答案应为固体由白色变为蓝色；(3). 由题目所给信息可知，的熔点为16.8，沸点为46.8，所以C中冰水的作用是为了使凝结，防止其挥发，影响对的检验，故答案应为防止挥发；(4). D中品红溶液褪色，证明气体中存，故在E中为NaOH与反应生成，后被氧气氧化为，该反应总的离子方程式为：，故答案应为； (5). 在反应中当生成1mol时转移2mol电子，则应有0.5mol生成，根据题目中生成和的物质的量之比为1：1，则胆矾热分解的化学方程式为，故答案应为； (6). 设胆矾样品中的质量为x克，所以所取待测液中含有的铜离子的物质的量可表示为。由滴定反应原理，可建立如下关系： 列算式：=，x=0.08V g；则样品中的质量分数为%； a由于待测液中溶质的量由滴定管控制，故未润洗锥形瓶，对滴定实验结果不产生影响；b滴定终点时仰视读数，则使读得标准液的消耗体积偏大，由可知滴定结果偏高；c滴定终点时滴定管尖嘴中有气泡，则使读得标准液的消耗体积比实际消耗的偏小，由可知滴定结果偏低；所以导致含量的测定结果偏高的是b。4锰的化合物在工业、医疗等领域有重要应用。某兴趣小组模拟制备KMnO4及探究锰(II)盐能否被氧化为高锰(VII)酸盐。IKMnO4的制备： 反应原理步骤一：3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O步骤二：3K2MnO4+2CO2 =2KMnO4+MnO2+2K2CO3实验操作步骤一：将一定比例的MnO2、KOH和KClO3 固体混合加热，得到墨绿色的固体，冷却后加水溶解得到碱性K2MnO4溶液放入烧杯C中。步骤二：连接装置，检查气密性后装药品。打开分液漏斗活塞，当C中溶液完全变为紫红色时，关闭活塞停止反应，分离、提纯获取KMnO4晶体。装置图如下：(1)检查装置A气密性：关闭分液漏斗活塞，在B中加入蒸馏水至液面超过长导管口，用热毛巾捂住圆底烧瓶，若_，则说明装置气密性良好。(2)B中试剂选择的理由_。(3)反应结束后，未能及时分离KMnO4晶体，发现C中紫红色溶液变浅。该小组同学认为是碱性K2MnO4溶液中的Cl-将生成的MnO4- 还原，导致颜色变浅，指出含有Cl-的判断依据_。II该小组继续探究Mn2+能否氧化为MnO4-，进行了下列实验：装置图试剂X实验现象 0.5mL 0.1mol/LNaOH溶液生成浅棕色沉淀，一段时间后变为棕黑色0.5mL 0.1mol/LNaOH和15%H2O2 混合液立即生成棕黑色沉淀 0.5mL 0.1mol/LHNO3溶液无明显现象 0.5mL 0.1 mol/LHNO3溶液和少量PbO2滴加HNO3无明显现象，加入PbO2立即变为紫红色，稍后紫红色消失，生成棕黑色沉淀已知：i.MnO2为棕黑色固体，难溶于水；iiKMnO4在酸性环境下缓慢分解产生MnO2。(4)实验中生成棕黑色沉淀可能的原因_。(5)实验中迅速生成棕黑色沉淀的离子方程式_。(6)对比实验和，实验的作用_。(7)甲同学猜测实验中紫红色消失的原因：酸性条件下KMnO4不稳定，分解产生了MnO2，乙认为不成立，理由是_；乙认为是溶液中的Mn2+将MnO4- 还原，并设计了实验方案证明此推测成立，其方案为_。探究结果：酸性条件下下，某些强氧化剂可以将Mn2+氧化为MnO4-。【答案】导管口有气泡产生，移开热毛巾后，有一段液柱回升 饱和NaHCO3溶液不与CO2反应且除去HCl，同时生成CO2 反应产物中含Cl-，且操作中未除去Cl- 空气中的氧气在碱性环境中将Mn2+氧化为MnO2(或2Mn2+ +O2+4OH-=2MnO2+2H2O) Mn2+H2O2+2OH-= MnO2+2H2O 排除HNO3将Mn2+氧化的可能 资料表明缓慢分解产生MnO2，而实验中紫红色很快消失并产生棕黑色沉淀 取5mL0.1mol/LMnSO4溶液于试管中，加入0.5mL 0.1mol/L稀HNO3，无