Question

一氧化二氯(Cl₂O)是一种常用的氯化剂。常温下，Cl₂O是棕黄色、有刺激性气味的气体，熔点为-120.6℃，沸点为2.0℃，易与水反应生成次氯酸。实验室欲用氯气通入含水8%的碳酸钠固体中制备并收集少量纯净的Cl₂O，请用下列装置设计实验并探究相关物质的性质。

(1)装置E中仪器X的名称为_________。

(2)装置的连接顺序是A_______(每个装置限用一次)。

(3)装置F中盛装试剂的名称为_____，装置E中无水氯化钙的作用是_____。

(4)装置B残留固体中除NaCl外还含有一种酸式盐M，写出装置B中发生反应的化学方程式_____________。

(5)测定残留固体中M的质量分数：取m g样品加适量蒸馏水使之溶解，加入几滴酚酞，用0.1 mol/L的盐酸标准溶液滴定至溶液由红色变为无色，消耗盐酸V₁ mL；再向已变无色的溶液中加入几滴甲基橙，继续用该盐酸滴定至溶液由黄色变橙色，又消耗盐酸V₂ mL。

①实验时用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、锥形瓶、___。

②求残留固体中M的质量分数___（用含m、V₁和V₂的代数式表示）。

③若用甲基橙作指示剂滴定结束时，滴定管尖头有气泡，测定结果将填_____（“偏高"、“偏低”或“不变”）。

Answer

干燥管 FBCDE 饱和食盐水 防止E中的水进入D中发生反应 2Na2CO3+H2O+2Cl22NaCl+2NaHCO3+Cl2O 酸式滴定管 ×100% 偏低

【解析】

利用A装置发生反应制取Cl2，由于浓盐酸具有挥发性，制取的氯气中混有杂质HCl，为防止干扰Cl2O的制取，需要先用装置F除去HCl杂质，再利用装置B发生反应2Na2CO3+H2O+2Cl22NaCl+2NaHCO3+Cl2O制取Cl2O，由于Cl2O易溶于水，同时与水反应生成次氯酸，所以收集前要通过C装置干燥，再利用装置D收集Cl2O，并验证其沸点低、易液化的特点，同时由于氯气、Cl2O都是大气污染物，最后要用E装置进行尾气处理，以此来解答。

(1)根据装置图可知装置E中仪器X的名称为干燥管；

(2)A装置制取氯气，由于浓盐酸具有挥发性，所以制取的氯气中混有杂质HCl，为防止干扰Cl2O的制取，需要先用盛有饱和NaCl的水溶液的装置F除去杂质HCl气体，再利用装置B制取Cl2O。Cl2O易溶于水，同时与水反应生成次氯酸，所以收集前要通过盛有浓硫酸的C装置干燥气体，再利用装置D收集Cl2O，并验证其沸点低、易液化的特点，同时由于氯气、Cl2O都是大气污染物，最后要用E装置进行尾气处理，则按气体从左至右流动装置连接顺序是AFBCDE；

(3)装置F中盛装试剂的名称为饱和食盐水，可除去氯气中的HCl，装置E中无水氯化钙的作用是防止E中的水进入D中发生反应；

(4)装置B中反应制取Cl2O，发生反应的化学方程式为2Na2CO3+H2O+2Cl22NaCl+2NaHCO3+Cl2O；

(5)①采用滴定方法，用盐酸标准溶液测定待测溶液的浓度，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、锥形瓶及酸式滴定管；

②滴加盐酸发生CO32-+H+=HCO3-、HCO3-+H+=CO2↑+H2O，残留固体中M的质量分数为×100%；

③用甲基橙作指示剂滴定结束时，滴定管尖头有气泡，则V2偏小，导致测定结果将偏低。