Question

1．氧化二氯是黄棕色具有强烈刺激性的气体．它的熔点-116℃，沸点3.8℃．氧化二氯不稳定，接触一般有机物易爆炸；它易溶于水（1：100）同时反应生成次氯酸溶液．制取少量氧化二氯，是用干燥的氧化汞与氯气反应（还生成HgO•HgCl₂）．装置如图，仅铁架台和夹持仪器已略去．
部分物质的有关物理数据如下：?

化学式	熔点（单位：℃）	沸点（单位：℃）
N2	-209.86	-195.8
O2	-218.4	-183
CO2	-57	/
NH3	-77.3	-33.35
Cl2	-101	-34.6

试回答：?
（1）A中深色固体与无色液体制备气体的离子方程式：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O．
（2）B中盛有液体c是饱和饱和NaCl溶液，C中的液体d是浓硫酸．?
（3）氧化二氯制备出之后，要冷却为固态才便于操作和贮存，则E中的保温瓶中盛有致冷剂，它应是液态空气 （在干冰、冰水、液态空气、液氨中选择）．在E的内管得到的Cl₂O中可能含有的主要杂质是反应物中过量的液氯．
（4）装置D、E间的连接方式与A、B、C间的连接方式有明显的区别，这区别是D、E中无橡胶管、塞，用这些不同的连接方式的主要理由是氧化二氯接触有机物而爆炸．

Answer 1

分析 由装置图可知，A中发生反应制备氯气，反应不需加热，深色固体试剂a与溶液b反应，应为高锰酸钾与浓盐酸，生成的氯气中含有氯化氢和水份杂质，B装置中用饱和食盐水除氯化氢，C装置中用浓硫酸干燥氯气，干燥的氯气与氧化汞反应生成二氧化氯，根据题中提供的各物质的沸点，E装置中用液态空气进行冷却得到液态氧化二氯，
（1）高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气、水，根据电荷守恒和元素守恒书写离子方程式；
（2）HCl易挥发，A中生成的氯气中含有HCl、H₂O，用饱和食盐水吸收HCl，用浓硫酸干燥，先除氯化氢，后干燥；
（3）由题目信息可知，氧化二氯气体的熔点-116℃，熔点很低，只有液态氮气和氧气的沸点低于-116℃，干冰、液氨、冰水的冷却温度都高于-116℃左右；
（4）由信息可知，氧化二氯不稳定，接触一般有机物易爆炸，D、E间不能用乳胶管连接；

解答 解：由装置图可知，A中发生反应制备氯气，反应不需加热，深色固体试剂a与溶液b反应，应为高锰酸钾与浓盐酸，生成的氯气中含有氯化氢和水份杂质，B装置中用饱和食盐水除氯化氢，C装置中用浓硫酸干燥氯气，干燥的氯气与氧化汞反应生成二氧化氯，根据题中提供的各物质的沸点，E装置中用液态空气进行冷却得到液态氧化二氯，
（1）高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气、水，反应的离子方程式为2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案为：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
（2）HCl易挥发，A中生成的氯气中含有HCl、H₂O，用饱和食盐水吸收HCl，用浓硫酸干燥，先除氯化氢，后干燥，
故答案为：饱和NaCl溶液；
（3）由题目信息可知，氧化二氯气体的熔点-116℃，熔点很低，只有液态氮气和氧气的沸点低于-116℃，干冰、液氨、冰水的冷却温度都高于-116℃左右，所以要用液态空气冷却，根据工艺流程可知，D中反应氯气可能不能充分反应，且氯气易液化，所以E的内管得到的氧化二氯中可能含有杂质是液氯，
故答案为：液态空气；液氯；
（4）由信息可知，氧化二氯不稳定，接触一般有机物易爆炸，D、E间不能用乳胶管连接，
故答案为：橡胶； 爆炸．

点评 考查学生对实验原理及装置的理解、阅读题目获取信息的能力、以及充分利用所给信息设计合理的实验流程和实验条件控制能力等，关键是掌握整个制备流程原理，分析流程中各装置的作用．要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力．