Question

【題目】如下圖所示（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___________________________。

(2)①寫出裝置B中產生Cl2O的化學方程式：_________________________。

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：用酸式滴定管準確量取20.00 mL次氯酸溶液，________。（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】⑴①通過觀察A中產生氣泡的速率調節流速 ②攪拌、使用多孔球泡⑵①2Cl2+Na2CO3＝Cl2O+2NaCl+CO2②該反應放熱，溫度升高Cl2O會分解 ⑶HClO見光易分解⑷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，用電子天平稱量沉淀質量

【解析】

試題該實驗的目的為以氯氣、空氣（體積比約1:3）和含水8%的碳酸鈉為原料制備Cl2O，并用水吸收Cl2O制備次氯酸溶液。

（1）①實驗中將氯氣和空氣分別通入盛有飽和食鹽水的A裝置使氯氣和空氣混合均勻并通過觀察A中產生氣泡的速率調節流速控制氯氣與空氣體積比；

②為增大反應物的接觸面積使反應充分進行，實驗中采取的措施有攪拌、使用多孔球泡。

（2）①裝置B中氯氣與含水8%的碳酸鈉發生歧化反應生成Cl2O和氯化鈉，利用化合價升降法結合原子守恒配平，該反應的化學方程式為2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaCl+CO2；

②若B無冷卻裝置，該反應放熱，溫度升高Cl2O會分解，則進入C中的Cl2O會大量減少。

（3）裝置C中發生的反應為Cl2O+H2O＝2HClO，HClO見光易分解，故裝置C采用棕色圓底燒瓶。

（4）次氯酸溶液呈酸性、具有強氧化性，取20.00 mL次氯酸溶液應用酸性滴定管或20.00mL的移液管；根據題給信息次氯酸可被H2O2還原成Cl－，發生的反應為：HClO+H2O2＝O2+H2O+Cl－+H＋，然后向反應后的溶液中加入足量硝酸銀溶液，通過測定生成沉淀氯化銀的質量確定次氯酸的物質的量，確定次氯酸的濃度，而用氯化亞鐵還原次氯酸會引入氯離子，干擾實驗，故實驗方案為：用酸式滴定管取20.00 mL次氯酸溶液，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，用電子天平稱量沉淀質量。