Question

16．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(yīng)）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(yīng)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通過觀察A中產(chǎn)生氣泡的速率調(diào)節(jié)流速．
②為使反應(yīng)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中產(chǎn)生Cl₂O的化學(xué)方程式為：2Cl₂+Na₂CO₃=Cl₂O+2NaCl+CO₂．
②若B無冷卻裝置，則進入C中的Cl₂O會大量減少．其原因是該反應(yīng)放熱，溫度升高Cl₂O會分解．
（3）裝置C中采用棕色圓底燒瓶是因為HClO見光易分解．
（4）已知次氯酸可被H₂O₂、FeCl₂等物質(zhì)還原成Cl^-．測定C中次氯酸溶液的物質(zhì)的量濃度的實驗方案為：用酸式滴定管取20.00mL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(zhì)量．（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

分析 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(yīng)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(chǎn)生氣泡的比例來調(diào)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(yīng)速率；
（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(yīng)為放熱反應(yīng)，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(yīng)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(yīng)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(jié)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(zhì)量計算原溶液HClO的濃度．

解答 解：（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(chǎn)生氣泡的比例來調(diào)節(jié)氣體的流速，
故答案為：通過觀察A中產(chǎn)生氣泡的速率調(diào)節(jié)流速；
②為了氯氣和原溶液充分接觸完全反應(yīng)，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，
故答案為：攪拌、使用多孔球泡；
（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(xué)方程式為2Cl₂+Na₂CO₃═Cl₂O+2NaCl+CO₂，
故答案為：2Cl₂+Na₂CO₃═Cl₂O+2NaCl+CO₂；
（4）由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高Cl₂O會分解，故進入C中的Cl₂O會大量減少，
故答案為：該反應(yīng)放熱，溫度升高Cl₂O會分解；
（3）裝置C中使用棕色平底燒瓶，目的是可以避光，防止反應(yīng)生成的HClO見光分解，
故答案為：HClO見光易分解；
（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(zhì)量，
故答案為：酸式滴定管； 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(zhì)量．

點評 本題考查了物質(zhì)的制備和性質(zhì)實驗，涉及電解原理的應(yīng)用、實驗的基本操作及滴定原理應(yīng)用與計算，根據(jù)題目給定的基本信息解題，理清整個制備的流程及操作方法是解題的關(guān)鍵，要求具備扎實的基礎(chǔ)知識和分析問題的能力，題目難度中等．