Question

【題目】Cl2O為國際公認(rèn)的高效安全滅菌消毒劑之一，實(shí)驗(yàn)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(yīng)）的混合氣與含水8%的碳酸鈉反應(yīng)制備，所用實(shí)驗(yàn)裝置和Cl2O的性質(zhì)如下：

顏色	棕黃色
狀態(tài)	氣體
氣味	強(qiáng)刺激性
熔點(diǎn)	-116℃
沸點(diǎn)	3.8℃
水溶性	極易溶于水，與水反應(yīng)生成次氯酸
熱穩(wěn)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(fā)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(xué)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(shí)自身均被還原為Cl-，ClO2的消毒能力是等質(zhì)量Cl2O的______________ (結(jié)果保留兩位小數(shù))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(jìn)入E中，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：____________________________________________________________。

（8）制備Cl2O裝置中存在缺陷，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)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(yīng)充分進(jìn)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(nèi)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(shí)驗(yàn)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(shí)控制氯氣和空氣的體積比,有利于氯氣的反應(yīng)。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(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)充分進(jìn)行。答案為：增大接觸面積，使反應(yīng)充分進(jìn)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(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl2O，反應(yīng)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(shí)自身均被還原為Cl-，質(zhì)量相同的ClO2和Cl2O的消毒能力之比就是它們得電子的數(shù)目之比。設(shè)ClO2和Cl2O的質(zhì)量均為1 g，1 g ClO2得電子數(shù)為：×5= mol，1 g Cl2O得電子數(shù)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(jìn)入E中，只要證明E中含有Cl- 即可，可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(nèi)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(nèi)的溫度不超過42℃