Question

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C1₂和O₂,Cl₂O易溶于水并与水反应生成HClO。

【制备产品】

甲组同学拟将氯气和空气(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）仪器a 的名称是_________.

（2）各装置的连接顺序为______→     →      →        →       。

（3）装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是___________。

（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）装置E中生成的HClO见光易分解，宜采用_________(填颜色)平底烧瓶，装置C的作用是__________。

【测定浓度】

（7）已知次氯酸可被KI、FeSO₄等物质还原出Cl^-。乙组同学设计实验方案测定装置E中所得溶液中HClO的物质的量浓度，请补充完整实验方案：用酸式滴定管量取一定体积的次氯酸溶液于锥形瓶中，_______，(所提供试剂：淀粉KI溶液、0.10mol·L^-1的FeSO₄溶液、0.10mol·L^-1的KmnO₄酸性溶液)

Answer

三颈烧瓶 A、D、B、C、E 加快反应速率，使反应充分进行 2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaCl+CO2(或2Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3) 防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解 棕色 除去Cl2O中的Cl2 加入一定体积的0.10mol/L FeSO4溶液（足量），然后用0.10mol/L的KMnO4酸性溶液滴定至溶液变为浅红色，读数

【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）仪器a为三颈烧瓶；（2）实验目的是制备Cl2O并制备次氯酸，原理是Cl2O是由Cl2与8%的Na2CO3反应，因此首先制备氯气，即A开始，制备的氯气中混有HCl和水蒸气，HCl能与碳酸钠反应，因此必须除去，一般饱和食盐水除去氯气中的HCl，即A连接D，再通入到B装置，制备Cl2O，Cl2O中混有Cl2，利用Cl2易溶于有机溶剂，通过装置C分离出Cl2O，最后通入到E装置，装置连接顺序是A→D→B→C→E；（3）装置B中多孔球泡和搅拌棒的目的是加快反应反速率，多孔球泡增加氯气与液体的接触面积，使氯气充分反应；（4）根据信息，得出反应方程式为：2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaCl+CO2(或2Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3) ；（5）Cl2O在高于42℃，会分解成Cl2和O2，因此装置B需放在冷水中，目的是防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解；（6）HClO见光易分解，实验室保存见光受热分解药品时，一般盛放在棕色试剂瓶中，因此应用棕色平底烧瓶；根据(2)的分析装置C的作用是除去Cl2O中的Cl2；（7）根据题目中信息，次氯酸可被KI、FeSO4等物质还原出Cl－，加入一定体积的FeSO4溶液，要求过量，然后用酸性高锰酸钾溶液对过量的FeSO4溶液进行滴定，然后求出与HClO反应FeSO4的物质的量，从而求出HClO的浓度，具体操作是加入一定体积的0.10mol·L－1 FeSO4溶液（足量），然后用0.10mol·L－1的KMnO4酸性溶液滴定至溶液变为浅红色，读数。

点睛：本题的难点是实验装置的连接，弄清楚实验的目的和原理，围绕实验目的和原理展开，实验目的是制备Cl2O并制备次氯酸，原理：2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaCl+CO2，因此此实验首先制备氯气，制备的氯气中混有HCl，HCl能与碳酸钠反应，因此需要除去HCl，除去氯化氢一般用饱和食盐水，然后把氯气通入到三颈烧瓶中反应制备Cl2O，从三颈烧瓶出来的Cl2O混有Cl2，Cl2有毒，必须除去，利用氯气易溶于有机溶剂，除去Cl2，不能用NaOH溶液，否则会把Cl2O吸收，最后把Cl2O通入到水中制备HClO，因此连接顺序是A→D→B→C→E，从而对问题得出进行分析，得出结果。