《2025年学霸高考黑题化学人教版》

二氯化二硫（S₂Cl₂）是一种黄色至略微红的液体，有剧毒。向熔融的硫中通入限量的氯气即可生成S₂Cl₂，进一步氯化则会得到SCl₂。
已知：Ⅰ.S₂Cl₂、SCl₂、S的部分性质如下：

Ⅱ.Kₛₚ(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰、Kₛₚ(Ag₂CrO₄)=1.12×10⁻¹²，Ag₂CrO₄为砖红色沉淀。
下列是某兴趣小组制备S₂Cl₂并分析其纯度的实验，回答下列问题：
(1)S₂Cl₂所有原子满足最外层8电子稳定结构，其电子式为:Cl：S：S：Cl：。
(2)写出S₂Cl₂溶于水发生反应的化学方程式：2S₂Cl₂+2H₂O══4HCl+SO₂↑+3S↓。
(3)兴趣小组利用如下装置制备S₂Cl₂。

①A、B、C装置中均用到的玻璃容器的名称是圆底烧瓶。
②C装置中发生反应的离子方程式为2MnO₄⁻+10Cl⁻+16H⁺══2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O。
③装置的正确连接顺序是e→j→k→h→i→c→d→a→b→f(按气流流出方向)。
④D装置中碱石灰的作用是除去过量的氯气，防止环境污染；防止空气中的水蒸气进入装置A与S₂Cl₂反应。
(4)S₂Cl₂（所含杂质为SCl₂）纯度的测定：准确称取1.35 g所得产品溶于水，加入Ba(OH)₂溶液调节pH至9.0左右，过滤后将滤液配成250.00 mL溶液，用移液管量取25.00 mL溶液放入锥形瓶中，加入几滴K₂CrO₄溶液，用0.10 mol·L⁻¹的AgNO₃溶液滴定，平行滴定三次，平均消耗AgNO₃溶液的体积为20.40 mL。
①加入Ba(OH)₂溶液调节pH至9.0左右的目的是。
②滴定终点的判断依据是当滴入最后半滴AgNO₃溶液时，白色沉淀中出现砖红色，且半分钟内砖红色未消失。
③S₂Cl₂的纯度为93.6%(保留三位有效数字)。

答案：
(1):Cl：S：S：Cl：
(2)2S₂Cl₂+2H₂O══4HCl+SO₂↑+3S↓
(3)①圆底烧瓶　②2MnO₄⁻+10Cl⁻+16H⁺══2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O ③c→d→a→b ④除去过量的氯气，防止环境污染；防止空气中的水蒸气进入装置A与S₂Cl₂反应
(4)①防止pH过低，CrO₄²⁻会转化为Cr₂O₇²⁻；防止pH过高，会与滴入的Ag⁺反应生成AgOH，均会干扰滴定 ②当滴入最后半滴AgNO₃溶液时，白色沉淀中出现砖红色，且半分钟内砖红色未消失 ③93.6%
解题思路
装置C利用高锰酸钾固体与浓盐酸制备氯气，同时生成氯化锰、氯化钾与水，先通过F中饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体，再通过E用浓硫酸干燥氯气，氯气与硫单质在B中反应，A冷凝收集产物，D中碱石灰吸收空气中水蒸气，防止进入A中导致S₂Cl₂水解，同时吸收未反应的氯气，防止污染空气。
解析：
(1)S₂Cl₂所有原子符合最外层8电子稳定结构，根据S和Cl原子结构可知，S要形成2个共价键，Cl只需形成1个共价键，故其电子式为:Cl：S：S：Cl：。
(2)根据题干中信息，S₂Cl₂溶于水生成HCl、SO₂、S。
(3)①C装置是KMnO₄与浓盐酸反应制Cl₂的装置；③根据题意，S₂Cl₂制备实验的顺序是：制备Cl₂→除HCl→干燥→制S₂Cl₂→收集S₂Cl₂→防水→尾气处理，故装置连接顺序是e→j→k→h→i→c→d→a→b→f(→g)(气流流向流出方向)；④该实验中碱石灰既要除去氯气，防止环境污染，也要防止空气中的水蒸气进入收集装置，使之与S₂Cl₂反应。
(4)②实验中，当Cl⁻达到滴定终点时，再滴入AgNO₃溶液，即生成砖红色的Ag₂CrO₄沉淀，故滴定终点的判断依据是当滴入最后半滴AgNO₃溶液时，产生砖红色沉淀，且半分钟内砖红色未消失；③S₂Cl₂及SCl₂均会与水反应产生Cl⁻，故该题计算时可利用Cl原子守恒进行计算。设原1.35 g产品中S₂Cl₂的物质的量为x，SCl₂的物质的量为y，结合题意可得：135x+103y=1.35 g，2x+2y=0.10 mol·L⁻¹×20.40×10⁻³L×$\frac{250 mL}{25.00 mL}$，解得x≈0.009 36 mol，最终得到S₂Cl₂的纯度约为$\frac{0.009 36 mol×135 g·mol⁻¹}{1.35 g}$×100% = 93.6%。
提分技能
(1)实验装置连接的顺序及思路
发生装置→除杂装置→干燥装置→收集或检验装置→尾气吸收装置
决定 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
发生装置 除杂装置 干燥装置 收集方法 尾气吸收装置
选择 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
除杂试剂状态 干燥剂状态 气体密度与水溶性 气体性质
分析 ↓
杂质气体种类及性质
(2)实验装置连接的注意事项
①除杂和干燥装置的先后顺序
a.溶液除杂，先除杂后干燥；b.加热法除杂，先干燥后除杂。
②接口的连接顺序
a.吸收装置，“长”进“短”出；b.量气装置，“短”进“长”出；c.洗气装置，“长”进“短”出；d.干燥管，“大”进“小”出。