Question

【题目】常温常压下，一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体，沸点为 3.8 ℃，42 ℃以上会分解生成 Cl2 和 O2，Cl2O 易溶于水并与水反应生成 HClO。

（制备产品）

将氯气和空气(不参与反应)按体积比 1∶3 混合通入含水 8%的碳酸钠中制备 Cl2O，并 用水吸收 Cl2O(不含 Cl2)制备次氯酸溶液。

（1）各装置的连接顺序为 → → →C→ 。_____

（2）写出 A 中反应的离子方程式______。

（3）装置 B 中多孔球泡和搅拌棒的作用是_________； 装置 C 的作用是_____。

（4）制备 Cl2O 的化学方程式为_____。

（5）反应过程中，装置 B 需放在冷水中，其目的是_____。

（6）此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液有两个主要优点，分别是_____、_____。

（测定浓度）

（7）用下列实验方案测定装置 E 所得溶液中次氯酸的物质的量浓度：

量取 10.00 mL 上述次氯酸溶液，并稀释至 100.00 mL，再从其中取出 10.00 mL 于 锥形瓶中，并加入 10.00 mL 0.8000 mol·L－1 的 FeSO4 溶液(过量)，充分反应后，用0.05000 mol·L－1 的酸性 KMnO4 溶液滴定剩余的 Fe2＋，消耗 KMnO4 溶液 24.00 mL，则 原次氯酸溶液的浓度为_____。判断下列情况对 HClO 含量测定结果的影响（填“偏高” 、“偏低”或“无影响 ”）若 FeSO4 标准溶液部分变质，会使测定结果_____；若配制酸性 KMnO4 溶液 时，定容时俯视刻度线，会使测定结果_________。

Answer 1

【答案】A D B EMnO2 + 4H＋ +2Cl－ =Mn2＋+ Cl2 ↑+ 2H2O加快反应速率，使反应充分进行除去 Cl2O 中的 Cl22Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋2NaCl＋CO2(或 2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3)防止反应放热后温度过高导致 Cl2O 分解制得的次氯酸溶液纯度较高浓度较大1.000mol·L－1偏高偏高

【解析】

（1）根据实验目的，要将Cl2和空气混合通入含Na2CO3溶液中制备Cl2O ，应先用装置A制备Cl2，再通过装置D除去混合气体中的HCl气体，同时混入空气，将混合气体通入装置B，在装置B中发生制备Cl2O 的反应；然后将制取的Cl2O气体先通入装置C，以除去Cl2杂质气体，最后通过装置E制取次氯酸溶液，故装置的连接顺序为A、D、B、C、E；综上所述，本题答案是：A、D、B、E。

（2）二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式：MnO2 +4H＋ +2Cl－ =Mn2＋+ Cl2↑+ 2H2O；因此本题答案是：MnO2 + 4H＋ +2Cl－ =Mn2＋+ Cl2↑+2H2O。

（3）多孔球泡和搅拌棒均能增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行。氯气属于非极性分子，易溶于非极性的有机溶剂四氯化碳，所以装置 C 的作用是除去 Cl2O 中的Cl2；综上所述，本题答案是：加快反应速率，使反应充分进行； 除去 Cl2O 中的 Cl2。

（4）氯气与碳酸钠溶液发生歧化反应，其中氯元素从0价变为+1价和-1价，生成Cl2O和NaCl，反应的方程式为：2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋2NaCl＋CO2(或 2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3)；因此本题答案是：2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋2NaCl＋CO2(或 2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3)。

（5）已知Cl2O 在42℃以上会分解生成Cl2和O2，因此反应过程中，装置B需放在冷水中，防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解；因此本题答案是：防止反应放热后温度过高导致 Cl2O 分解。

（6）氯气直接溶于水反应生成盐酸和次氯酸的反应为可逆反应，制备的次氯酸浓度较低，并且有盐酸杂质，而用此方法制备次氯酸溶液纯度较高、浓度较大；因此本题答案是：制得的次氯酸溶液纯度较高、浓度较大。

（7）根据反应：H++HClO+2Fe2+=Cl-+2Fe3++H2O可知：HClO--2Fe2+；MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O可知MnO4--5Fe2+，则有关系式：n(Fe2+)=2n(HClO)+5n(MnO4-),带入数据：10×10-3×0.8=2c(HClO)×10×10-3+5×10-3×24×0.05，解得c(HClO)=0.1mol/L，则稀释前的浓度为c(HClO)=0.1×100/10= 1.000mol·L－1；若 FeSO4 标准溶液部分变质，则消耗的高锰酸钾的量减小，根据n(Fe2+)=2n(HClO)+5n(MnO4-)关系可知，n(HClO)的量增大，c(HClO)偏高；若配制酸性 KMnO4 溶液时，定容时俯视刻度线，造成c(KMnO4)偏大，消耗的体积偏小，n(MnO4-)减小，根据n(Fe2+)=2n(HClO)+5n(MnO4-)关系可知，n(HClO)的量偏大，会使测定结果偏大；综上所述，本题答案是：1.000mol·L－1 ；偏高；偏高。