Question

（16分）氯氣可與潮濕的消石灰反應制取少量漂白粉，也可在濃溶液條件下與石灰石反應生成較濃的HClO溶液。
Ⅰ.甲研究性學習小組利用氯氣制少量漂白粉（如圖所示）：
  
（1）A儀器的名稱是         ，所盛試劑是            。
（2）此實驗結果所得Ca(ClO)₂產率太低。經分析并查閱資料發現主要原因是在U型管中存在兩個副反應：
①溫度較高時氯氣與消石灰反應生成了Ca(ClO₃)₂，為避免此副反應的發生，可采取的措施是    。此副反應的化學方程式為：                      。
②寫出另一個副反應的化學方程式                。為避免此副反應發生，可在BC之間加多一個裝置，請在答題卷的方框中畫出該裝置，并標明所用的試劑。
Ⅱ. 乙研究性學習小組研究飽和氯水與石灰石的反應：
①在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣，再加入約20mL飽和氯水（如圖所示），充分反應，有少量氣泡產生，溶液淺黃綠色褪去；
②過濾，將濾液滴在有色布條上，發現其比氯水的漂白性更強；
③為了確定反應產物，將濾液分為三份，分別進行以下實驗：
第一份與石灰水混合，立即產生大量白色沉淀；
第二份與稀鹽酸混合，立即產生大量無色氣體；
將第三份加熱，看到溶液變渾濁且有大量無色氣體產生。 經檢測，上述實驗中產生的無色氣體均為CO₂。請回答：
（3）反應后所得的溶液漂白性增強的原因是                                     。
（4）依據上述實驗可推知：②的濾液中的溶質除CaCl₂、HClO外，還含有           。

Answer 1

（1）分液漏斗； （2分）濃鹽酸 （2分）
（2）將U型管置于冷水浴中（2分）   6Cl₂+6Ca(OH)₂ ＝Ca(ClO₃)₂+5CaCl₂+6H₂O（2分）
2HCl+Ca(OH)₂ ＝CaCl₂+ 2H₂O   （2分）  （2分）
（3）CaCO₃消耗了氯水中的 HCl, 使 Cl₂+H₂OHCl+HClO 平衡向右移動, HClO 濃度增大（2分）  （4）Ca(HCO₃)₂( 寫名稱正確同樣得分 )（2分）

解析試題分析：（1）根據儀器構造特點可知，A儀器的名稱是分液漏斗，實驗室制取氯氣是用濃鹽酸與二氧化錳，因此A中所盛試劑是濃鹽酸。
（2）①溫度較高時氯氣與消石灰反應生成Ca（ClO₃）₂，根據化合價變化可知，還有氯化鈣生成，因此反應的化學方程式為6Cl₂+6Ca(OH)₂ ＝Ca(ClO₃)₂+5CaCl₂+6H₂O，為避免此副反應的發生，用冰水或冷水冷卻即可； 
②置中無氯氣的除雜裝置，揮發出的氯化氫會和氫氧化鈣反應，反應的化學方程式為：2HCl+Ca（OH）₂＝CaCl₂+2H₂O；要除去氯氣中的氯化氫可以將氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶，裝置如圖所示：。
（3）氯水中含有鹽酸和次氯酸，次氯酸與碳酸鈣不反應，但鹽酸與碳酸鈣反應，即CaCO₃消耗了氯水中的 HCl，使Cl₂+H₂OHCl+HClO 平衡向右移動，HClO 濃度增大，因此漂白性增強。
（4）將第三份加熱，看到溶液變渾濁且有大量無色氣體產生。 經檢測，上述實驗中產生的無色氣體均為CO₂，這說明反應中還有碳酸氫鈣生成，Ca(HCO₃)₂加熱分解生成碳酸鈣、水和二氧化碳。
考點：考查氯氣制備、除雜、平衡移動以及漂白粉制備實驗方案設計