Question

【題目】次氯酸溶液是常用的消毒劑和漂白劑。某學習小組根據需要欲制備濃度不小于0.8mol/L的次氯酸溶液。

資料1：常溫常壓下，Cl2O為棕黃色氣體，沸點為3.8℃，42 ℃以上會分解生成Cl2和O2，Cl2O易溶于水并與水立即反應生成 HClO。

資料2：將氯氣和空氣(不參與反應)按體積比1∶3混合通入潮濕的碳酸鈉中發生反應2Cl2＋2Na2CO3＋H2O=Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3，用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。（裝置及實驗）用以下裝置制備次氯酸溶液。

回答下列問題：

（1）各裝置的連接順序為_____→_____→_____→____→E。

（2）反應過程中，裝置B需放在冷水中，其目的是_________________________。

（3）裝置C的主要作用是______________________。

（4）若裝置B中生成的Cl2O氣體有20%滯留在E前各裝置中，其余均溶于裝置E的水中，裝置E所得500mL次氯酸溶液濃度為0.8mol/L，則至少需要含水8%的碳酸鈉的質量為_________g。

（5）已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物質還原成Cl－。測定E中次氯酸溶液的物質的量濃度的實驗方案為：用________________準確量取20.00 mL次氯酸溶液，加入足量的________溶液，再加入足量的________溶液，過濾，洗滌，真空干燥，稱量沉淀的質量。（可選用的試劑：H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液。）

Answer 1

【答案】A D B C 防止反應放熱后溫度過高導致Cl2O分解 除去Cl2O中的Cl2 57.6 酸式滴定管 H2O2 溶液 AgNO3溶液

【解析】

（1）各裝置的作用為：A制取氯氣，B制取Cl2O，C除去Cl2O中的Cl2，D除去Cl2中的HCl，E制HClO。由此可確定各裝置的連接順序。

（2）題中信息，Cl2O沸點為3.8℃，42 ℃以上會分解，所以反應過程中，裝置B需放在冷水中。

（3）上面已分析出裝置C的主要作用。

（4）n(HClO)= 0.8mol/L×0.5L=0.4mol，n(Cl2O)=0.2mol，則生成的Cl2O的物質的量為=0.25mol，由方程式2Cl2＋2Na2CO3＋H2O=Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3，可求出參加反應的n(Na2CO3)=0.5mol，由此可求出至少需要含水8%的碳酸鈉的質量。

（5）準確量取20.00 mL次氯酸溶液，需要達到小數點后兩位的精度，應使用滴定管，次氯酸具有強氧化性，會腐蝕橡膠，所以需使用酸式滴定管。測定E中次氯酸溶液的濃度時，若使用FeCl2溶液，則依據現有的藥品，無法達到目的，所以應使用H2O2溶液和AgNO3溶液。

（1）各裝置的作用為：A制取氯氣，B制取Cl2O，C除去Cl2O中的Cl2，D除去Cl2中的HCl，E制HClO。各裝置的連接順序為A→D→B→C→E。答案為：A；D；B；C；

（2）反應過程中，裝置B需放在冷水中，其目的是防止反應放熱后溫度過高導致Cl2O分解。答案為：防止反應放熱后溫度過高導致Cl2O分解；

（3）裝置C的主要作用是除去Cl2O中的Cl2。答案為：除去Cl2O中的Cl2；

（4）n(HClO)= 0.8mol/L×0.5L=0.4mol，n(Cl2O)=0.2mol，則生成的Cl2O的物質的量為=0.25mol，由方程式2Cl2＋2Na2CO3＋H2O=Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3，可求出參加反應的n(Na2CO3)=0.5mol，至少需要含水8%的碳酸鈉的質量為=57.6g。答案為：57.6；

（5）準確量取20.00 mL次氯酸溶液，需要達到小數點后兩位的精度，是量筒所不能做到的，所以應使用滴定管，但次氯酸具有強氧化性，會腐蝕橡膠。測定E中次氯酸溶液的濃度時，加入足量的H2O2溶液，再加入足量的AgNO3溶液，過濾，洗滌，真空干燥，稱量沉淀的質量。若使用FeCl2溶液，則依據現有的藥品，無法達到目的，所以應使用和溶液。答案為：酸式滴定管；H2O2 溶液；AgNO3溶液。