Question

【題目】某學生設計如圖所示的實驗裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應制取少量漂白粉(這是一個放熱反應)。請回答下列問題：

（1）A為實驗室制氯氣的發生裝置，反應化學方程式為_________________________；某學生用12 mol·L－1的濃鹽酸100 mL和足量的MnO2反應制Cl2，實際得到的Cl2________6.72 L(填“<”、“>”或“＝”)。

（2）漂白粉將在U形管中產生，其化學方程式是_________________________________。

（3）此實驗所得漂白粉的有效成分偏低。該學生經分析并查閱資料發現，主要原因是在U形管中還存在兩個副反應：

①溫度較高時氯氣與消石灰反應生成Ca(ClO3)2，為避免此副反應的發生，可采取的措施是________________。

②Cl2中含HCl，會發生反應2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O，為避免此副反應的發生，可將裝置作何改進______________________________。

（4） C裝置的作用是________________________________。

Answer 1

【答案】MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O < 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 冷卻B裝置(或將B裝置放在冷水浴中) 在A與B之間連接一個裝有飽和氯化鈉溶液的洗氣瓶 吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣

【解析】

裝置A制備氯氣，氯氣在與消石灰發生反應得到次氯酸鈣，氯氣有毒，用堿液吸收。

（1）實驗室制氯氣的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；二氧化錳和稀鹽酸不反應，隨著反應的進行，鹽酸濃度變稀，用12 mol·L－1的濃鹽酸100 mL和足量的MnO2反應制Cl2，實際得到的Cl2<6.72 L；

（2）氫氧化鈣與氯氣反應的化學方程式是2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；

（3）①氯氣與氫氧化鈣反應放熱反應，溫度較高時氯氣與消石灰反應生成Ca(ClO3)2，為避免此副反應的發生，可采取的措施是降低溫度，將B裝置放在冷水浴中；

②Cl2中含HCl，會發生反應2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O，為避免此副反應的發生，先除去氯氣中的氯化氫，可在A與B之間連接一個裝有飽和氯化鈉溶液的洗氣瓶；

（4）氯氣有毒，C裝置的作用是吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣。