Question

14．氧化二氯是棕黄色且具有强烈刺激性的物质，沸点3.8℃，熔点-116℃，制备时生成的Cl₂O冷却固体以便操作和贮存．它与一般有机物接触会发生爆炸，遇水则极易溶解（1：100），生成次氯酸溶液．制备少量固态氧化二氯可用干燥的HgO与Cl₂反应，生成物为Cl₂O和HgO•HgCl₂，该实验的反应流程图如图1所示：

（1）写出Cl₂与HgO反应的化学方程式：2HgO+2Cl₂=Cl₂O+HgO•HgCl₂
（2）写出试剂a的名称是高锰酸钾，仪器b的名称是分液漏斗
（3）B中盛有液体c是饱和食盐水，其作用是吸收挥发出的HCl，C中盛有液体d是浓H₂SO₄，其作用是干燥氯气．
（4）E为保温式冷浴（冷阱），其中应盛有制冷剂液态空气（在干冰、冰水、液态空气、液氨中选择），E中所得固体Cl₂O可能含有的杂质是液氯
（5）请指出装置A、B、C的连接方式与D和E的连接方式的不同之处并简要叙述理由前者用橡皮管连接，后者不用橡皮管，因为E装置中已经有Cl₂O，它与一般有机物接触会发生爆炸
（6）实验中鼓入干燥空气的目的是赶尽装置中的水蒸气，并带动气流流入D中
（7）该实验没有明确的尾气处理装置，请你在图2方框中画出尾气处理的仪器示意图（要标注试剂）．

Answer 1

分析 （1）HgO与Cl₂反应，生成物为Cl₂O和HgO•HgCl₂，据此写出化学方程式；
（2）由装置图可知，A中发生反应制备氯气，反应不需加热，固体试剂a与溶液b反应，应为高锰酸钾与浓盐酸，浓盐酸置于分液漏斗中；
（3）HCl易挥发，A中生成的氯气中含有HCl、H₂O，用饱和食盐水吸收HCl，用浓硫酸干燥，先除氯化氢，后干燥．
（4）由题目信息可知，氧化二氯气体的熔点-116℃，熔点很低．液态空气沸点-192℃，干冰冷却温度在-80℃左右，冰水为0℃，根据工艺流程可知，D中反应氯气可能不能充分反应，且氯气易液化．
（5）由信息可知，氧化二氯不稳定，接触一般有机物易爆炸，D、E间不能用乳胶管连接；
（6）氧化二氯极易水解，所以实验装置中不能有水，可以用干燥空气排尽装置中的水分；
（7）该实验的尾气中可能有氯气、氧化二氯等，可以用碱石灰吸收．

解答 解：（1）由信息可知，D中氯气与HgO反应生成Cl₂O与HgO•HgCl₂．反应方程式为2HgO+2Cl₂=Cl₂O+HgO•HgCl₂．
故答案为：2HgO+2Cl₂=Cl₂O+HgO•HgCl₂．
（2）由装置图可知，A中发生反应制备氯气，反应不需加热，深色固体试剂a与溶液b反应，通常应为高锰酸钾与浓盐酸，浓盐酸置于分液漏斗中，故a为高锰酸钾，b为分液漏斗，
故答案为：高锰酸钾；分液漏斗；
（3）HCl易挥发，A中生成的氯气中含有HCl、H₂O，用饱和食盐水吸收HCl，用浓硫酸干燥，先除氯化氢，后干燥，故B中盛有液体c是试剂饱和食盐水，C中的液体d是浓硫酸，
故答案为：饱和食盐水； 吸收挥发出的HCl；浓H₂SO₄；干燥氯气；
（4）由题目信息可知，氧化二氯气体的熔点-116℃，熔点很低．所以选择沸点很低的液态空气进行制冷．
根据工艺流程可知，D中反应氯气可能不能成分反应，由于氯气易液化，所以E的内管得到的氧化二氯中可能含有杂质是液氯．
故答案为：液态空气；液氯；
（5）由信息可知，氧化二氯不稳定，接触一般有机物易爆炸，因此 Cl₂O不能与有机物接触，所以A、B、C间用乳胶管连接，D、E间不能乳胶管连接．
故答案为：前者用橡皮管连接，后者不用橡皮管，因为E装置中已经有Cl₂O，它与一般有机物接触会发生爆炸；
（6）氧化二氯极易水解，所以实验装置中不能有水，可以用干燥空气排尽装置中的水分，同时能带动气流流入D中，
故答案为：赶尽装置中的水蒸气，并带动气流流入D中；
（7）该实验的尾气中可能有氯气、氧化二氯等，可以用碱石灰吸收，尾气处理的仪器示意图为，
故答案为：．

点评 考查学生对实验原理及装置的理解、阅读题目获取信息的能力、以及充分利用所给信息设计合理的实验流程和实验条件控制能力等，关键是掌握整个制备流程原理，分析流程中各装置的作用．要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力．