Question

14．氧化二氯是棕黃色且具有強烈刺激性的物質，沸點3.8℃，熔點-116℃，制備時生成的Cl₂O冷卻固體以便操作和貯存．它與一般有機物接觸會發生爆炸，遇水則極易溶解（1：100），生成次氯酸溶液．制備少量固態氧化二氯可用干燥的HgO與Cl₂反應，生成物為Cl₂O和HgO•HgCl₂，該實驗的反應流程圖如圖1所示：

（1）寫出Cl₂與HgO反應的化學方程式：2HgO+2Cl₂=Cl₂O+HgO•HgCl₂
（2）寫出試劑a的名稱是高錳酸鉀，儀器b的名稱是分液漏斗
（3）B中盛有液體c是飽和食鹽水，其作用是吸收揮發出的HCl，C中盛有液體d是濃H₂SO₄，其作用是干燥氯氣．
（4）E為保溫式冷浴（冷阱），其中應盛有制冷劑液態空氣（在干冰、冰水、液態空氣、液氨中選擇），E中所得固體Cl₂O可能含有的雜質是液氯
（5）請指出裝置A、B、C的連接方式與D和E的連接方式的不同之處并簡要敘述理由前者用橡皮管連接，后者不用橡皮管，因為E裝置中已經有Cl₂O，它與一般有機物接觸會發生爆炸
（6）實驗中鼓入干燥空氣的目的是趕盡裝置中的水蒸氣，并帶動氣流流入D中
（7）該實驗沒有明確的尾氣處理裝置，請你在圖2方框中畫出尾氣處理的儀器示意圖（要標注試劑）．

Answer 1

分析 （1）HgO與Cl₂反應，生成物為Cl₂O和HgO•HgCl₂，據此寫出化學方程式；
（2）由裝置圖可知，A中發生反應制備氯氣，反應不需加熱，固體試劑a與溶液b反應，應為高錳酸鉀與濃鹽酸，濃鹽酸置于分液漏斗中；
（3）HCl易揮發，A中生成的氯氣中含有HCl、H₂O，用飽和食鹽水吸收HCl，用濃硫酸干燥，先除氯化氫，后干燥．
（4）由題目信息可知，氧化二氯氣體的熔點-116℃，熔點很低．液態空氣沸點-192℃，干冰冷卻溫度在-80℃左右，冰水為0℃，根據工藝流程可知，D中反應氯氣可能不能充分反應，且氯氣易液化．
（5）由信息可知，氧化二氯不穩定，接觸一般有機物易爆炸，D、E間不能用乳膠管連接；
（6）氧化二氯極易水解，所以實驗裝置中不能有水，可以用干燥空氣排盡裝置中的水分；
（7）該實驗的尾氣中可能有氯氣、氧化二氯等，可以用堿石灰吸收．

解答 解：（1）由信息可知，D中氯氣與HgO反應生成Cl₂O與HgO•HgCl₂．反應方程式為2HgO+2Cl₂=Cl₂O+HgO•HgCl₂．
故答案為：2HgO+2Cl₂=Cl₂O+HgO•HgCl₂．
（2）由裝置圖可知，A中發生反應制備氯氣，反應不需加熱，深色固體試劑a與溶液b反應，通常應為高錳酸鉀與濃鹽酸，濃鹽酸置于分液漏斗中，故a為高錳酸鉀，b為分液漏斗，
故答案為：高錳酸鉀；分液漏斗；
（3）HCl易揮發，A中生成的氯氣中含有HCl、H₂O，用飽和食鹽水吸收HCl，用濃硫酸干燥，先除氯化氫，后干燥，故B中盛有液體c是試劑飽和食鹽水，C中的液體d是濃硫酸，
故答案為：飽和食鹽水； 吸收揮發出的HCl；濃H₂SO₄；干燥氯氣；
（4）由題目信息可知，氧化二氯氣體的熔點-116℃，熔點很低．所以選擇沸點很低的液態空氣進行制冷．
根據工藝流程可知，D中反應氯氣可能不能成分反應，由于氯氣易液化，所以E的內管得到的氧化二氯中可能含有雜質是液氯．
故答案為：液態空氣；液氯；
（5）由信息可知，氧化二氯不穩定，接觸一般有機物易爆炸，因此 Cl₂O不能與有機物接觸，所以A、B、C間用乳膠管連接，D、E間不能乳膠管連接．
故答案為：前者用橡皮管連接，后者不用橡皮管，因為E裝置中已經有Cl₂O，它與一般有機物接觸會發生爆炸；
（6）氧化二氯極易水解，所以實驗裝置中不能有水，可以用干燥空氣排盡裝置中的水分，同時能帶動氣流流入D中，
故答案為：趕盡裝置中的水蒸氣，并帶動氣流流入D中；
（7）該實驗的尾氣中可能有氯氣、氧化二氯等，可以用堿石灰吸收，尾氣處理的儀器示意圖為，
故答案為：．

點評 考查學生對實驗原理及裝置的理解、閱讀題目獲取信息的能力、以及充分利用所給信息設計合理的實驗流程和實驗條件控制能力等，關鍵是掌握整個制備流程原理，分析流程中各裝置的作用．要求學生要有扎實的實驗基礎知識和靈活應用信息解決問題的能力．