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的體積比的方法是_____________________________________。

②使用多孔球泡的作用是__________________________________________。

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

②若B無冷卻裝置，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中所得次氯酸溶液的物質的量濃度的實驗方案：用_________量取20.00 mL次氯酸溶液于燒杯中，_________________________________________________________________________________________________________。(可選用的試劑：H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液。除常用儀器外須使用的儀器有：電子天平，真空干燥箱)

Answer 1

【答案】 通過觀察A中產生氣泡的速率調節(jié)流速 增加氣體與溶液的接觸面積，使反應充分進行 2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋2NaCl＋CO2 該反應放熱，溫度升高Cl2O會分解 HClO見光易分解 酸式滴定管或移液管 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，用電子天平稱量沉淀質量

【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，據此分析解答。

（1）①氯氣和空氣按照體積比約1：3混合通入潮濕碳酸鈉中，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為了使氯氣和原溶液充分接觸完全反應，可以通過增加氣體與溶液的接觸面積、并用攪拌棒攪拌等方法，因此使用多孔球泡的作用是增加氣體與溶液的接觸面積，使反應充分進行；（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，故化學方程式為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）裝置C中使用棕色平底燒瓶，目的是可以避光，防止反應生成的HClO見光分解；（4）選擇使用酸式滴定管量取20.00mL的次氯酸溶液，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，再加入足量的硝酸銀溶液，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。