内容正文:
项目价值
活动目标
一氯化硫(S2Cl2)广泛用于冶金、石油、橡胶、生物化学和化工领域。可用于合成植物生长激素、除草剂、橡胶硫化剂、油料添加剂等,也是合成氯乙酸等有机反应的氯化剂。以一氯化硫为情境素材实现了在同一项目下,让学生熟悉不同类型的试题,领略素材不同的呈现方式,见识不同角度的设问方式,探索多样化的解题思路及思维方法。
活动项目一:侧重实验操作的制备型实验
通过对装置连接顺序的考查,帮助学生建立“气体发生→除杂→干燥→物质制备→产物收集→尾气吸收”的仪器连接认知模型。
活动项目二:侧重实验方法发散的定量型实验
通过设计对照实验,培养学生排除干扰、控制变量的科学方法。在利用关系式计算纯度过程中,渗透“证据推理”和“元素守恒”思想的建构。
活动项目三:侧重考查创新能力的探究型实验
引导学生掌握“发现问题→提出猜想→设计实验→收集证据→形成结论”等科学探究步骤。
活动项目(一) 侧重实验操作的制备型实验
设计意图:以物质制备的基本过程为主线创设问题情境,在气体制备、分离提纯、条件控制、产物分析等操作过程中设计问题,从试剂、反应、仪器、操作等层面考查学生的化学实验基础知识,以及获取信息、应用信息、分析问题与解决问题的能力。
一氯化硫(S2Cl2)是一种金黄色液体(沸点138 ℃),是重要的有机化工原料,用于合成植物生长激素、除草剂、橡胶硫化剂等。已知S2Cl2能被Cl2氧化为SCl2(沸点59 ℃),遇水分解生成S、SO2和HCl,热稳定性较差。实验室采用下述装置模拟工业生产,把氯气通入熔融硫黄制备S2Cl2(夹持、加热仪器略)。
1.组装仪器,应先进行什么操作,然后再加入试剂,写出装置接口从左到右的顺序。
提示:检查装置气密性;ahifgbcjkde。
2.观察到B或F中有什么现象时,可证明有 S2Cl2生成。实验中并未观察到该现象,经检测产物中混有较多SCl2,写出能提高产品纯度及产率的措施。
提示:装置中有金黄色液体生成;调节A中分液漏斗旋塞,控制液体滴加速率或不时打开K1通入适量N2(其他合理答案也可)。
3.若拆除装置D,对产物会造成什么影响(写出化学方程式)。为了进一步提纯,最终所得粗产品还需经过什么操作。
提示:2S2Cl2+2H2O===3S↓+SO2↑+4HCl;蒸馏。
[类题迁移]
(2023·淮安中学模拟)三氯化铬是很多含铬化合物的起始原料。实验室利用Cr2O3固体和CCl4反应制备无水CrCl3,并收集该反应产生的光气(COCl2),实验装置如图1所示(夹持及加热装置已省略)。
已知:Ⅰ.光气与水易反应,能溶于CCl4溶液;
Ⅱ.有关物质熔沸点如下表:
物质
Cr2O3
CrCl3
CCl4
COCl2
熔点/℃
1 435
1 152
-23
-118
沸点/℃
4 000
1 300
76
8.2
(1)组装好装置,检查气密性完好后往装置中加料,保持K1、K2、K3处于打开状态,接着通入N2,此时通入N2的目的是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)通入N2一段时间后,保持K1、K2打开,关闭K3,将装置A在85 ℃下进行水浴加热,此时B中发生反应的化学方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)待B中反应结束后,停止高温加热,将装置C在30 ℃下进行水浴加热,同时关闭K1、K2,打开K3,温度计显示的温度为________℃。
(4)实验结束后,E中溶质除了有NaOH,还含有
________________________________________________________________________。(填化学式)
(5)称取B中所得产品6.34 g溶于水配制成250 mL溶液,取25.00 mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加入稀硫酸,完全溶解后加入NaOH溶液形成绿色的Cr(OH)3沉淀后,再加入过量H2O2,小火加热至沉淀完全转变为Na2CrO4溶液后,继续加热一段时间,再滴入指示剂,用新配制的0.20 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液进行滴定,到达滴定终点时,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液36.00 mL。
①沉淀完全转变为Na2CrO4溶液后,继续加热一段时间的原因__________