Question

Cl₂O为国际公认的高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可利用氧气和空气（氯气与空气体积比为1∶3，空气不参与反应）的混合气与含水8%的碳酸钠反应制备，所用实验装置和Cl₂O的性质如下：

颜色	棕黄色
状态	气体
气味	强刺激性
熔点	-116℃
沸点	3.8℃
水溶性	极易溶于水，与水反应生成次氯酸
热稳定性	42℃以上，分解为Cl2和O2

回答下列问题：

（1）仪器a的名称为_______________，所盛放的药品是_____________________。

（2）写出装置A 中发生的离子方程式：_____________________________。

（3）装置C的主要作用是_______________________________________。

（4）装置D、E 中都用到多孔球泡，其作用是____________________________。

（5）写出装置D生成Cl₂O的化学方程式：___________________________。

（6）Cl₂O是一种更为理想的饮用水消毒剂，ClO₂和Cl₂O在消毒时自身均被还原为Cl^-，ClO₂的消毒能力是等质量Cl₂O的______________ (结果保留两位小数)倍。

（7）装置E中所得溶液呈黄绿色，可能的原因是D中的氯气过量进入E中，设计实验证明：____________________________________________________________。

（8）制备Cl₂O装置中存在缺陷，请提出改进措施：_____________________________。

Answer

球形干燥管 碱石灰 MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O 控制氯气和空气的体积比 增大接触面积，使反应充分进行 2Cl2+ 2Na2CO3+H2O=2NaCl+Cl2O+2NaHCO3 1.61 取样，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则说明是氯气过量所致 将装置D放在冰水浴中，以控制三颈烧瓶内的温度不超过42℃

【解析】（1）仪器a的名称为球形干燥管，盛有碱石灰吸收尾气，防止污染空气。答案为：球形干燥管 、碱石灰

（2）实验室用浓盐酸与二氧化锰利用装置A制备氯气，离子方程式为：MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O答案为：MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2↑+2H2O

（3）C中盛有浓硫酸便于空气和氯气混合均匀，同时控制氯气和空气的体积比,有利于氯气的反应。答案为：控制氯气和空气的体积比

（4）装置D、E 中都用到多孔球泡，能增大反应物的接触面积，使反应充分进行。答案为：增大接触面积，使反应充分进行。

（5）氯气与空气体积比为1∶3的混合气体与含水8%的碳酸钠在装置D中发生氧化还原反应生成Cl2O，反应的方程式为：2Cl2+ 2Na2CO3+H2O=2NaCl+Cl2O+2NaHCO3答案为：2Cl2+ 2Na2CO3+H2O=2NaCl+Cl2O+2NaHCO3

（6）ClO2和Cl2O在消毒时自身均被还原为Cl-，质量相同的ClO2和Cl2O的消毒能力之比就是它们得电子的数目之比。设ClO2和Cl2O的质量均为1 g，1 g ClO2得电子数为：×5= mol，1 g Cl2O得电子数为： ×4= mol，则ClO2与Cl2O的消毒能力之比为：=1.61，即ClO2的消毒能力是Cl2O的1.61倍。答案为：1.61

（7）装置E中所得溶液呈黄绿色，要想证明是D中的氯气过量进入E中，只要证明E中含有Cl- 即可，可设计实验如下：取样，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则说明是氯气过量所致 。答案为：取样，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则说明是氯气过量所致 。

（8）Cl2O在42℃以上，分解为Cl2和O2，因此装置D中的温度不能过高，所以将装置D放在冰水浴中，以控制三颈烧瓶内的温度不超过42℃。答案为：将装置D放在冰水浴中，以控制三颈烧瓶内的温度不超过42℃