Question

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_____________________________________。

②使用多孔球泡的作用是__________________________________________。

（2）①装置B中产生Cl₂O的化学方程式为__________________________________________。

②若B无冷却装置，进入C中的Cl₂O会大量减少。其原因是___________________________。

（3）装置C中采用棕色圆底烧瓶是因为______________________________________________。

（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_________量取20.00 mL次氯酸溶液于烧杯中，_________________________________________________________________________________________________________。(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

通过观察A中产生气泡的速率调节流速 增加气体与溶液的接触面积，使反应充分进行 2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋2NaCl＋CO2 该反应放热，温度升高Cl2O会分解 HClO见光易分解 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

【解析】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制备次氯酸钠溶液，同时用碱石灰吸收含有Cl2O的尾气，防止污染环境，据此分析解答。

（1）①氯气和空气按照体积比约1：3混合通入潮湿碳酸钠中，控制氯气与空气体积比的方法可以通过观察A中产生气泡的比例来调节气体的流速；②为了使氯气和原溶液充分接触完全反应，可以通过增加气体与溶液的接触面积、并用搅拌棒搅拌等方法，因此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，氯气本身既作为氧化剂又作还原剂，本身被氧化到+1价的Cl2O，被还原到-1价的氯化钠，故化学方程式为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；（3）装置C中使用棕色平底烧瓶，目的是可以避光，防止反应生成的HClO见光分解；（4）选择使用酸式滴定管量取20.00mL的次氯酸溶液，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，再加入足量的硝酸银溶液，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。

点睛：本题考查了物质的制备和性质实验、实验的基本操作及滴定原理应用与计算，根据题目给定的基本信息解题，理清整个制备的流程及操作方法是解题的关键，要求具备扎实的基础知识和分析问题的能力。