题目内容
2.一氧化二氯(Cl2O)是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体.它的熔点为-116℃,沸点是3.8℃.一氧化二氯不稳定,接触一般有机物易发生爆炸;它易溶于水(1体积:100体积)同时反应形成次氯酸溶液.制备出一氧化二氯之后,要冷却为固态才便于操作和贮存,制取少量一氧化二氯,是用干燥的氧化汞与氯气反应(同时还生成HgO•HgCl2).制备装置如图所示,铁架台和夹持仪器已略去.部分物质的有关资料如下:
| 化学式 | N2 | O2 | CO2 | NH3 | Cl2 |
| 熔点(℃) | -209.86 | -218.4 | -78.5 | -77.3 | -101 |
| 沸点(℃) | -195.8 | -183 | -33.35 | -34.6 |
(1)试说明加入试剂前检验A、B、C处仪器气密性的操作方法先关闭分液漏斗上的活塞及关闭开关N的活塞,将M管口插入盛有水的水槽中,给A处的圆底烧瓶微热,若管口M处有气泡冒出,停止加热M处有液柱上升,证明A、B、C处的装置气密性良好.
(2)A中盛有的深色固体试剂a应是高锰酸钾,分液漏斗中的b试剂是浓盐酸.
(3)B中盛有的液体C应是饱和食盐水,C中的液体d是浓硫酸.
(4)D中发生反应的化学方程式是2HgO+2Cl2=Cl2O+HgO•HgCl2.
(5)E中的保温瓶中盛有液态致冷剂c,它应是液态空气(在“干冰”、“冰水”、“液态空气”、“液氨”、“液氯”中选择一种).在E的内管得到的Cl2O中可能含有的杂质主要是液氯.
(6)装置A、B、C间的连接方式与D、E间的连接方式有明显的差别,这区别是A、B、C间用乳胶管连接,D、E间不能乳胶管连接,用这种不同的连接方式的主要理由是Cl2O遇有机物易爆炸.
分析 (1)装置气密性检查时首先要将要检查的装置形成密闭系统,再利用微热或液压的方法进行检查;
(2)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.
(3)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.
(4)由信息可知,D中氯气与HgO反应生成Cl2O与HgO•HgCl2.
(5)由题目信息可知,氧化二氯气体的熔点-116℃,熔点很低.液态空气沸点-192℃,干冰冷却温度在-80℃左右,冰水为0℃.
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.
(6)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:(1)先关闭分液漏斗的活塞及开关N,形成一个密闭系统,再将M管口插入盛有水的水槽中,并给A处的圆底烧瓶微热,若管口M处有气泡冒出,停止加热M处有液柱上升,证明A、B、C处的装置气密性良好,故答案为:先关闭分液漏斗上的活塞及关闭开关N的活塞,将M管口插入盛有水的水槽中,给A处的圆底烧瓶微热,若管口M处有气泡冒出,停止加热M处有液柱上升,证明A、B、C处的装置气密性良好;
(2)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,通常应为高锰酸钾与浓盐酸,故a为高锰酸钾,b为浓盐酸,故答案为:高锰酸钾;浓盐酸;
(3)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B中盛有液体c是试剂饱和食盐水,C中的液体d是浓硫酸,故答案为:饱和食盐水;浓硫酸;
(4)由信息可知,D中氯气与HgO反应生成Cl2O与HgO•HgCl2.反应方程式为2HgO+2Cl2=Cl2O+HgO•HgCl2,故答案为:2HgO+2Cl2=Cl2O+HgO•HgCl2;
(5)由题目信息可知,氧化二氯气体的熔点-116℃,熔点很低.所以选择沸点很低的液态空气进行制冷,根据工艺流程可知,D中反应氯气可能不能充分反应,由于氯气易液化,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;
(6)由信息可知,氧化二氯不稳定,接触一般有机物易爆炸,因此 Cl2O不能与有机物接触,所以A、B、C间用乳胶管连接,D、E间不能乳胶管连接,故答案为:A、B、C间用乳胶管连接,D、E间不能乳胶管连接;Cl2O遇有机物易爆炸.
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.