Question

【題目】氯及其化合物在生產、生活中都有重要的應用：

（Ⅰ）現實驗室要配置一定物質的量濃度的稀鹽酸。

（1）如圖是某市售鹽酸試劑瓶標簽上的部分數據。則該鹽酸的物質的量濃度是___ mol·L-1。

（2）某同學用該濃鹽酸配制100mL 1mol·L-1的稀鹽酸。請回答下列問題：

①通過計算可知，需要用量筒量取濃鹽酸 ____ mL。

②使用的儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外，還必須用到的儀器有_______。

③若配制過程遇下列情況，溶液的物質的量濃度將會：（填“偏高”“偏低”“無影響”）

A．量取的濃鹽酸置于燒杯中較長時間后配制______。

B．轉移溶液前，洗凈的容量瓶內壁附有水珠而未干燥處理___。

C．定容時俯視容量瓶的刻度線_____。

（Ⅱ）實驗室使用濃鹽酸、二氧化錳共熱制氯氣，并用氯氣和氫氧化鈣反應制取少量漂白粉（該反應放熱）。已知：MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O；氯氣和氫氧化鈣在溫度較高時會生成副產物氯酸鈣。甲、乙、丙三位同學分別設計了三個實驗裝置如下圖所示：

（1）哪位同學的裝置能夠有效地防止副反應的發生？_____。

（2）上述裝置中，甲由A、B兩部分組成，乙由C、D、E三部分組成，丙由F、G兩部分組成。從上述甲、乙、丙三套裝置中選出合理的部分（按氣流從左至右的流向）組裝一套較完善的實驗裝置（填所選部分的字母）_____。

（3）利用（2）中實驗裝置進行實驗，實驗中若用12 mol·L-1的濃鹽酸200 mL與足量二氧化錳反應，最終生成的次氯酸鈣的物質的量總小于0.3 mol，其可能的主要原因是_____（假定各步反應均無反應損耗且無副反應發生）。

（Ⅲ）已知HClO的殺菌能力比ClO-強。25℃時將氯氣溶于水形成氯氣一氯水體系，該體系中Cl2、HClO和ClO-的物質的量分數（a）隨pH變化的關系如圖所示。

由圖分析，欲使氯水的殺菌效果最好，應控制的pH范圍是__，當pH=7.5時，氯水中含氯元素的微粒有___。

Answer 1

【答案】11.6 8.6 膠頭滴管、100 mL容量瓶 偏低 無影響 偏低 甲 F B E 濃鹽酸逐漸變稀，稀鹽酸與二氧化錳不反應，且濃鹽酸有揮發性，所以鹽酸不能全部反應生成氯氣，故生成的Ca（ClO）2少于0.3mol 2～6 HClO、ClO-、Cl-

【解析】

（Ⅰ）(1)根據計算濃度；

(2)配制一定物質的量濃度的溶液，步驟為計算、量取、稀釋、轉移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶；

（Ⅱ）(1)要防止副反應的發生就要控制反應的溫度。

（Ⅰ）(1)根據計算鹽酸的濃度，有；

(2) ①根據溶質的物質的量不變，需要量取的鹽酸的體積；

②量取鹽酸的時候需要量筒；稀釋濃鹽酸，需要玻璃棒、燒杯；轉移時，需要100mL容量瓶，玻璃棒、燒杯；定容時，需要膠頭滴管；則還需要的儀器有100mL容量瓶，膠頭滴管；

③A、濃鹽酸易揮發，置于燒杯后，較長時間配制，鹽酸揮發，溶質減少，溶液的濃度偏低；

B、容量瓶中存在蒸餾水，由于定容前，需要往容量瓶中加入蒸餾水，因此之前存在的蒸餾水，對濃度無影響；

C、俯視刻度線，定容時，水會少加，體積偏小，濃度偏大；

（Ⅱ）(1) 氯氣和氫氧化鈣在溫度較高時會生成副產物氯酸鈣，所以必須要控制反應溫度，甲裝置有冰水浴，可以較好地控制副反應的發生；

(2)F裝置可以通過分液漏斗來控制反應的速率，B裝置有冰水浴可以較少副反應的發生，E裝置可以做到尾氣吸收，答案為F B E；

(3)MnO2只與濃鹽酸反應生成氯氣，雖然反應的進行，濃鹽酸濃度降低，不與MnO2反應，所以生成氯氣的值小于理論值，答案為濃鹽酸逐漸變稀，稀鹽酸與二氧化錳不反應，且濃鹽酸有揮發性，所以鹽酸不能全部反應生成氯氣，故生成的Ca(ClO)2少于0.3mol；

(Ⅲ)HClO的殺菌能力比ClO-強，所以HClO的濃度越大，殺菌效果最好，根據圖像pH最好為2～6之間；當pH=7.5時，根據圖像，氯水中沒有Cl2，韓律的微粒有HClO、ClO－以及與水反應生成的Cl－。