Question

【題目】如圖所示(B中冷卻裝置未畫出)，將氯氣和空氣(不參與反應)以體積比約1∶3混合通入含水8%的碳酸鈉中制備Cl2O，并用水吸收Cl2O制備次氯酸溶液。

已知：Cl2O極易溶于水并與水反應生成HClO；Cl2O的沸點為3.8 ℃，42 ℃以上分解為Cl2和O2。

(1)①實驗中控制氯氣與空氣體積比的方法是________________________________。

②為使反應充分進行，實驗中采取的措施有______________________________。

③裝置D的作用是____________________________________。

(2)①裝置B中產生Cl2O的化學方程式為：____________________________________。

②若B無冷卻裝置，則進入C中的Cl2O會大量減少。其原因是_____________________。

(3)裝置C中采用棕色圓底燒瓶是因為______________________________________。

(4)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物質還原成Cl－。測定C中次氯酸溶液的物質的量濃度的實驗方案為：用_____取20.00 mL次氯酸溶液，加入足量的_________________，再加入足量的_______________，過濾，洗滌沉淀，在真空干燥箱中干燥，用電子天平稱量沉淀質量。 (可選用的試劑：H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液)。

Answer 1

【答案】通過觀察A中產生氣泡的速率調節(jié)流速 攪拌、使用多孔球泡 吸收未反應的氯氣，防止污染空氣 2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋2NaCl＋CO2 該反應放熱，溫度升高Cl2O會分解 HClO見光易分解 酸式滴定管 H2O2溶液 硝酸銀溶液

【解析】

氯氣通過A裝置與空氣形成1：3的混合氣體通入B裝置，在攪拌棒的作用下與含水8%的碳酸鈉充分反應制備Cl2O，并用水吸收Cl2O制備次氯酸鈉溶液，同時用堿石灰吸收含有Cl2O的尾氣，防止污染環(huán)境，（1）①控制氯氣與空氣體積比的方法可以通過觀察A中產生氣泡的比例來調節(jié)氣體的流速；②增加氣體與溶液的接觸面積、攪拌等措施都可以加快反應速率；③裝置D的作用是是吸收未反應的氯氣，防止污染空氣；（2）①裝置B中，氯氣本身既作為氧化劑又作還原劑，本身被氧化到+1價的Cl2O，被還原到-1價的氯化鈉；②由于該反應為放熱反應，溫度升高Cl2O會分解，故進入C中的Cl2O會大量減少；（3）裝置C是用水吸收Cl2O制備次氯酸溶液，但生成的HClO見光易分解，反應裝置須選擇避光；（4）需要20.00mL的次氯酸溶液，根據(jù)精確度應選用酸、堿式滴管，再根據(jù)HClO溶液既有酸性，又有強氧化性確定滴定管的類型；實驗原理是結合所提供的試劑H2O2是還原HClO生成Cl-，再滴加過量提供的硝酸銀溶液，根據(jù)生成的AgCl沉淀質量計算原溶液HClO的濃度。

（1）①通過觀察A中產生氣泡的速率調節(jié)氣體的流速可以控制氯氣與空氣體積比的方法；②多孔球泡增加氣體與溶液的接觸面積可以加快反應速率；為使反應充分進行，實驗中采取的措施有攪拌、使用多孔球泡；③裝置D的作用是吸收未反應的氯氣，防止污染空氣；

（2）①裝置B中，氯氯氣和碳酸鈉反應生成Cl2O，化學方程式為：2Cl2＋Na2CO3=Cl2O＋2NaCl＋CO2；②由于該反應為放熱反應，溫度升高Cl2O會分解，故進入C中的Cl2O會大量減少；

（3）水吸收Cl2O制備次氯酸溶液，HClO見光易分解，故裝置C中采用棕色圓底燒瓶；

（4）次氯酸溶液既有酸性，又有強氧化性，應選用酸式滴定管；具體實驗操作是，向20.00mL的次氯酸溶液里加入足量的H2O2溶液，再加入足量的AgNO3溶液，過濾、洗滌，在真空干燥箱中干燥沉淀，用電子天平稱量沉淀的質量。