Question

11．次氯酸（HClO）僅存在于溶液中，有很強(qiáng)的氧化性和漂白作用．某興趣小組擬用Cl₂O與潮濕Na₂CO₃反應(yīng)制得Cl₂O，再用水吸收Cl₂O制備次氯酸溶液，并測定其濃度．
Ⅰ．[查閱資料]
①Cl₂O沸點為3.8℃，42℃以上分解為Cl₂和O₂，極易溶于水并與水反應(yīng)生成HClO．
②HClO可被H₂O₂、FeCl₂等物質(zhì)還原成Cl^-．
Ⅱ．[制備產(chǎn)品]
（1）儀器a的名稱是圓底燒瓶．
（2）將氯氣和空氣（不參與反應(yīng)）以體積比約1：3混合通入潮濕碳酸鈉中，控制氯氣與空氣體積比的方法是通過觀察A中產(chǎn)生氣泡的比例調(diào)節(jié)流速．
（3）裝置B中產(chǎn)生Cl₂O的化學(xué)方程式2Cl₂+Na₂CO₃═Cl₂O+2NaCl+CO₂．
（4）若B中無冷卻裝置，進(jìn)入C中的Cl₂O會大量減少，其原因是該反應(yīng)放熱，溫度升高Cl₂O會分解．
Ⅲ．[測定濃度]
（5）該小組設(shè)計了以下實驗方案，測定C中所得溶液中HClO的物質(zhì)的量濃度，請將方案補(bǔ)充完整．（所需試劑從H₂O₂溶液、FeCl₂溶液、AgNO₃溶液中選擇）
用酸式滴定管量取20.00mL次氯酸溶液，向其中加入足量的H₂O₂和AgNO₃混合溶液，過濾、洗滌、在真空干燥箱中干燥，稱量固體質(zhì)量為5.740g，則該溶液中HClO的物質(zhì)的量濃度為2mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)知儀器a為圓底燒瓶；
（2）控制氯氣與空氣體積比的方法可以通過觀察A中產(chǎn)生氣泡的比例來調(diào)節(jié)氣體的流速；
（3）裝置B中，氯氣本身既作為氧化劑又作還原劑，本身被氧化到+1價的Cl₂O，被還原到-1價的氯化鈉；
（4）由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高Cl₂O會分解，故進(jìn)入C中的Cl₂O會大量減少；
（5）根據(jù)題意，需要用氧化劑將HClO中的氯氧化為-1價，與銀離子結(jié)合成氯化銀沉淀，故加入過氧化氫溶液和硝酸銀溶液，根據(jù)化合價和原子守恒知，HClO與AgCl的比例為1：1，再根據(jù)濃度的公式計算．

解答 解：（1）根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)知儀器a為圓底燒瓶，
故答案為：圓底燒瓶；
（2）氯氣和空氣按照體積比約1：3混合通入潮濕碳酸鈉中，控制氯氣與空氣體積比的方法可以通過觀察A中產(chǎn)生氣泡的比例來調(diào)節(jié)氣體的流速，
故答案為：通過觀察A中產(chǎn)生氣泡的比例調(diào)節(jié)流速；
（3）裝置B中，氯氣本身既作為氧化劑又作還原劑，本身被氧化到+1價的Cl₂O，被還原到-1價的氯化鈉，故化學(xué)方程式為2Cl₂+Na₂CO₃═Cl₂O+2NaCl+CO₂，
故答案為：2Cl₂+Na₂CO₃═Cl₂O+2NaCl+CO₂；
（4）由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高Cl₂O會分解，故進(jìn)入C中的Cl₂O會大量減少，
故答案為：該反應(yīng)放熱，溫度升高Cl₂O會分解；
（5）根據(jù)題意，需要用氧化劑將HClO中的氯氧化為-1價，與銀離子結(jié)合成氯化銀沉淀，故加入過氧化氫溶液，根據(jù)化合價和原子守恒知，HClO與AgCl的比例為1：1，n（AgCl）=$\frac{5.740}{143.5}$=0.04mol=n（HClO），故c（HClO）=$\frac{0.04mol}{0.02L}$=2mol/L，
故答案為：H₂O₂和AgNO₃；2．

點評 本題考查了物質(zhì)的制備和性質(zhì)實驗，根據(jù)題目給定的基本信息解題，理清整個制備的流程及操作方法是解題的關(guān)鍵，要求具備扎實的基礎(chǔ)知識和分析問題的能力，難度中等．