Question

2．如图所示（B中冷却装置未画出），将氯气和空气（不参与反应）以体积比约1：3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl₂O，并用水吸收Cl₂O制备次氯酸溶液．

已知：Cl₂O极易溶于水并与水反应生成HClO；Cl₂O的沸点为3.8℃，42℃以上分解为Cl₂和O₂．
（1）①实验中控制氯气与空气的体积比的方法是通过观察A中产生气泡的速率调节流速．
②使用多孔球泡的作用是增加气体与溶液的接触面积，使反应充分进行．
（2）①装置B中产生Cl₂O的化学方程式为2Cl₂+Na₂CO₃═Cl₂O+2NaCl+CO₂．
②若B无冷却装置，进入C中的Cl₂O会大量减少．其原因是该反应放热，温度升高Cl₂O会分解．
（3）装置C中采用棕色圆底烧瓶是因为HClO见光易分解．
（4）已知次氯酸可被H₂O₂、FeCl₂等物质还原成Cl^-．测定C中所得次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案：用酸式滴定管或移液管量取20.00mL次氯酸溶液于烧杯中，加入足量的H₂O₂溶液，再加入足量的AgNO₃溶液，过滤，洗涤，在真空干燥箱中干燥，用电子天平称量沉淀质量．（可选用的试剂：H₂O₂溶液、FeCl₂溶液、AgNO₃溶液．除常用仪器外须使用的仪器有：电子天平，真空干燥箱）

Answer 1

分析 氯气通过A装置与空气形成1：3的混合气体通入B装置，在搅拌棒的作用下与含水8%的碳酸钠充分反应制备Cl₂O，并用水吸收Cl₂O制备次氯酸溶液，同时用碱石灰吸收含有Cl₂O的尾气，防止污染环境，
（1）①通过观察A中产生气泡的比例来调节气体的流速可以控制氯气与空气体积比的方法；
②多孔球泡增加气体与溶液的接触面积可以加快反应速率；
（2）①装置B中，氯氯气和碳酸钠反应生成Cl₂O；
②由于该反应为放热反应，温度升高Cl₂O会分解，故进入C中的Cl₂O会大量减少，
故答案为：该反应放热，温度升高Cl₂O会分解；
（3）装置C是用水吸收Cl₂O制备次氯酸溶液，但生成的HClO见光易分解，反应装置须选择避光；
（4）次氯酸溶液既有酸性，又有强氧化性，应选用酸式滴定管或移液管；实验原理是结合所提供的试剂H₂O₂是还原HClO生成Cl^-，再滴加过量提供的硝酸银溶液，根据生成的AgCl沉淀质量计算原溶液HClO的浓度．

解答 解：（1）①通过观察A中产生气泡的比例来调节气体的流速可以控制氯气与空气体积比的方法；
故答案为：通过观察A中产生气泡的速率调节流速；
②多孔球泡增加气体与溶液的接触面积可以加快反应速率；
故答案为：增加气体与溶液的接触面积，使反应充分进行；
（2）①装置B中，氯氯气和碳酸钠反应生成Cl₂O，化学方程式为：2Cl₂+Na₂CO₃═Cl₂O+2NaCl+CO₂；
故答案为：2Cl₂+Na₂CO₃═Cl₂O+2NaCl+CO₂；
②由于该反应为放热反应，温度升高Cl₂O会分解，故进入C中的Cl₂O会大量减少；
故答案为：该反应放热，温度升高Cl₂O会分解；
（3）水吸收Cl₂O制备次氯酸溶液，HClO见光易分解，故装置C中采用棕色圆底烧瓶；
故答案为：HClO见光易分解；
（4）次氯酸溶液既有酸性，又有强氧化性，应选用酸式滴定管或移液管；具体实验操作是，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，过滤、洗涤，在真空干燥箱中干燥沉淀，用电子天平称量沉淀的质量；
故答案为：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，过滤，洗涤，在真空干燥箱中干燥，用电子天平称量沉淀质量．

点评 本题考查了物质制备方案设计，主要考查了化学方程式的书写、实验方案评价、氧化还原反应、环境保护等，题目难度中等，侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能量，注意相关基础知识的学习与积累．