Question

2．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通過觀察A中產(chǎn)生氣泡的速率調節(jié)流速．
②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中產(chǎn)生Cl₂O的化學方程式為2Cl₂+Na₂CO₃═Cl₂O+2NaCl+CO₂．
②若B無冷卻裝置，進入C中的Cl₂O會大量減少．其原因是該反應放熱，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：用酸式滴定管或移液管量取20.00mL次氯酸溶液于燒杯中，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．（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%的碳酸鈉充分反應制備Cl₂O，并用水吸收Cl₂O制備次氯酸溶液，同時用堿石灰吸收含有Cl₂O的尾氣，防止污染環(huán)境，
（1）①通過觀察A中產(chǎn)生氣泡的比例來調節(jié)氣體的流速可以控制氯氣與空氣體積比的方法；
②多孔球泡增加氣體與溶液的接觸面積可以加快反應速率；
（2）①裝置B中，氯氯氣和碳酸鈉反應生成Cl₂O；
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，
故答案為：該反應放熱，溫度升高Cl₂O會分解；
（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，反應裝置須選擇避光；
（4）次氯酸溶液既有酸性，又有強氧化性，應選用酸式滴定管或移液管；實驗原理是結合所提供的試劑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沉淀質量計算原溶液HClO的濃度．

解答 解：（1）①通過觀察A中產(chǎn)生氣泡的比例來調節(jié)氣體的流速可以控制氯氣與空氣體積比的方法；
故答案為：通過觀察A中產(chǎn)生氣泡的速率調節(jié)流速；
②多孔球泡增加氣體與溶液的接觸面積可以加快反應速率；
故答案為：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，氯氯氣和碳酸鈉反應生成Cl₂O，化學方程式為：2Cl₂+Na₂CO₃═Cl₂O+2NaCl+CO₂；
故答案為：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；
故答案為：該反應放熱，溫度升高Cl₂O會分解；
（3）水吸收Cl₂O制備次氯酸溶液，HClO見光易分解，故裝置C中采用棕色圓底燒瓶；
故答案為：HClO見光易分解；
（4）次氯酸溶液既有酸性，又有強氧化性，應選用酸式滴定管或移液管；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AgNO₃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；
故答案為：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．

點評 本題考查了物質制備方案設計，主要考查了化學方程式的書寫、實驗方案評價、氧化還原反應、環(huán)境保護等，題目難度中等，側重于考查學生的分析問題和解決問題的能量，注意相關基礎知識的學習與積累．