Question

【題目】Cl2O為國際公認的高效安全滅菌消毒劑之一，實驗室可利用氧氣和空氣（氯氣與空氣體積比為1∶3，空氣不參與反應）的混合氣與含水8%的碳酸鈉反應制備，所用實驗裝置和Cl2O的性質如下：

顏色	棕黃色
狀態	氣體
氣味	強刺激性
熔點	-116℃
沸點	3.8℃
水溶性	極易溶于水，與水反應生成次氯酸
熱穩定性	42℃以上，分解為Cl2和O2

回答下列問題：

（1）儀器a的名稱為_______________，所盛放的藥品是_____________________。

（2）寫出裝置A 中發生的離子方程式：_____________________________。

（3）裝置C的主要作用是_______________________________________。

（4）裝置D、E 中都用到多孔球泡，其作用是____________________________。

（5）寫出裝置D生成Cl2O的化學方程式：___________________________。

（6）Cl2O是一種更為理想的飲用水消毒劑，ClO2和Cl2O在消毒時自身均被還原為Cl-，ClO2的消毒能力是等質量Cl2O的______________ (結果保留兩位小數)倍。

（7）裝置E中所得溶液呈黃綠色，可能的原因是D中的氯氣過量進入E中，設計實驗證明：____________________________________________________________。

（8）制備Cl2O裝置中存在缺陷，請提出改進措施：_____________________________。

Answer 1

【答案】 球形干燥管 堿石灰 MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O 控制氯氣和空氣的體積比 增大接觸面積，使反應充分進行 2Cl2+ 2Na2CO3+H2O=2NaCl+Cl2O+2NaHCO3 1.61 取樣，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，則說明是氯氣過量所致 將裝置D放在冰水浴中，以控制三頸燒瓶內的溫度不超過42℃

【解析】（1）儀器a的名稱為球形干燥管，盛有堿石灰吸收尾氣，防止污染空氣。答案為：球形干燥管 、堿石灰

（2）實驗室用濃鹽酸與二氧化錳利用裝置A制備氯氣，離子方程式為：MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O答案為：MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O

（3）C中盛有濃硫酸便于空氣和氯氣混合均勻，同時控制氯氣和空氣的體積比,有利于氯氣的反應。答案為：控制氯氣和空氣的體積比

（4）裝置D、E 中都用到多孔球泡，能增大反應物的接觸面積，使反應充分進行。答案為：增大接觸面積，使反應充分進行。

（5）氯氣與空氣體積比為1∶3的混合氣體與含水8%的碳酸鈉在裝置D中發生氧化還原反應生成Cl2O，反應的方程式為：2Cl2+ 2Na2CO3+H2O=2NaCl+Cl2O+2NaHCO3答案為：2Cl2+ 2Na2CO3+H2O=2NaCl+Cl2O+2NaHCO3

（6）ClO2和Cl2O在消毒時自身均被還原為Cl-，質量相同的ClO2和Cl2O的消毒能力之比就是它們得電子的數目之比。設ClO2和Cl2O的質量均為1 g，1 g ClO2得電子數為：×5= mol，1 g Cl2O得電子數為： ×4= mol，則ClO2與Cl2O的消毒能力之比為：=1.61，即ClO2的消毒能力是Cl2O的1.61倍。答案為：1.61

（7）裝置E中所得溶液呈黃綠色，要想證明是D中的氯氣過量進入E中，只要證明E中含有Cl- 即可，可設計實驗如下：取樣，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，則說明是氯氣過量所致 。答案為：取樣，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，則說明是氯氣過量所致 。

（8）Cl2O在42℃以上，分解為Cl2和O2，因此裝置D中的溫度不能過高，所以將裝置D放在冰水浴中，以控制三頸燒瓶內的溫度不超過42℃。答案為：將裝置D放在冰水浴中，以控制三頸燒瓶內的溫度不超過42℃