1.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Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。
[制备产品]
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)各装置的连接顺序为________→________→________→________→________。
(2)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是_____________________________;装置C的作用是________________________________________________________________________。
(3)制备Cl2O的化学方程式为____________________________________________。
(4)反应过程中,装置B需放在冷水中,其目的是____________________。
(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液有两个主要优点,分别是________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
[测定浓度]
(6)已知次氯酸可被FeSO4等物质还原。用下列实验方案测定装置E所得溶液中次氯酸的物质的量浓度:量取10 mL上述次氯酸溶液,并稀释至100 mL,再从其中取出10.00 mL于锥形瓶中,并加入10.00 mL 0.80 mol·L-1的FeSO4溶液,充分反应后,用0.050 00 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液24.00 mL,则原次氯酸溶液的浓度为________。
解析:(1)A装置制备氯气,D装置吸收氯气中的氯化氢气体,与空气形成1∶3的混合气体通入B装置,与含水8%的碳酸钠充分反应制备Cl2O,C装置吸收除去Cl2O中的Cl2,E装置中用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液。
(2)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是加快反应速率,使反应充分进行;装置C装有足量的四氯化碳溶液,其作用是除去Cl2O中的Cl2。
(3)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,反应为:2Cl2+Na2CO3===Cl2O+2NaCl+CO2或2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaCl+2NaHCO3。
(4)由题可知:Cl2O 42 ℃以上会分解生成Cl2和O2,故为防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解,装置B需放在冷水中。
(5)主要优点分别是制得的次氯酸溶液纯度较高,浓度较大。
(6)根据反应ClO-+2Fe2++H2O===Cl-+2Fe3++2OH-、MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,则原次氯酸溶液的浓度为
=
1.000 mol·L-1。
答案: (1)A D B C E
(2)加快反应速率,使反应充分进行 除去Cl2O中的Cl2
(3)2Cl2+Na2CO3===Cl2O+2NaCl+CO2(或2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaCl+2NaHCO3)
(4)防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解
(5)制得的次氯酸溶液纯度较高 浓度较大
(6)1.000 mol·L-1