Question

【題目】氯元素的單質及其化合物在生產生活中應用極其廣泛。請完成下列填空：

Ⅰ：氯氣性質探究

設計下圖實驗裝置來制備并驗證氯氣的性質（部分夾持裝置未畫出）。

（1）A中放置固體二氧化錳的裝置名稱是___________________。

（2）裝置B的作用是___________________。

（3）硬質玻璃管C中事先裝有兩個沾有相關試劑的棉球，左側棉球的實驗現象為 。

（4）D中的NaOH溶液用來吸收尾氣，向反應后的D中加入足量稀硫酸會產生氣體，寫出該反應的離子方程式 。

Ⅱ：制備HClO

（5）設計裝置E代替上圖的裝置C，用于制備較高濃度的HClO溶液。在圓底燒瓶底部，有一用塑料網包住的過量塊狀碳酸鈣。

①該方案可以制得較高濃度HClO的原因是（結合必要的化學語言回答） 。

②反應結束后將塑料網中剩余的石灰石提出液面，所得的溶液與稀鹽酸混合，立即產生大量CO2氣體，則反應所得溶液中的溶質除HClO外，還含有 、 （寫兩種鈣鹽的化學式，一種正鹽，一種酸式鹽）；該小組同學測得反應中碳酸鈣質量減少M g，反應后從所得的200mL溶液中取用10mL與足量稀鹽酸混合，連接F裝置測得產生的氣體體積為V L（已換算成標準狀況），則原溶液中含鈣正鹽的濃度為 mol·L－1（用含M、V的代數式表示）。

Answer 1

【答案】（1）圓底燒瓶。

（2）除去Cl2中的HCl。

（3）變藍色。

（4）ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。

（5）①Cl2+H2OH++Cl-+HClO，碳酸鈣與H+反應，使平衡向右移動，HClO濃度增大。

②CaCl2Ca（HCO3）2M/20－V/0.448。

【解析】試題分析：Ⅰ、該裝置的目的是進行氯氣性質的探究，A為氯氣的制備裝置，B為氯氣的凈化裝置，C為性質探究的裝置，D為尾氣處理裝置。（1）A中放置固體二氧化錳的裝置是圓底燒瓶。（2）裝置B的作用是除去氯氣中混有的HCl雜質。（3）硬質玻璃管C中氯氣將KI氧化為I2，遇淀粉變藍色。（4）D中的NaOH溶液用來吸收尾氣，反應后的溶液中含有氯化鈉和次氯酸鈉，加入足量稀硫酸會發生歸中反應產生氯氣，反應的離子方程式為ClO-+Cl-+2H+= Cl2↑+H2O。

Ⅱ、（5）①氯氣在水中存在溶解平衡Cl2+ H2OH+ + Cl- + HClO，在制備HClO時，加入碳酸鈣能與H+反應，使平衡向右移動，HClO濃度增大。②因原氯水中存在HCl和HClO，HCl與碳酸鈣反應產生CaCl2，所得的溶液與稀鹽酸混合，立即產生大量CO2氣體，說明溶液中含存在Ca（HCO3）2；反應中碳酸鈣質量減少M g，物質的量為mol，則根據鈣元素守恒，生成的CaCl2和Ca（HCO3）2的總物質的量為mol。反應后從所得的200mL溶液中取用10mL與足量稀鹽酸混合，F裝置測得產生的CO2體積為V L，物質的量為mol，則200mL溶液中Ca（HCO3）2的物質的量為×20×=mol。所以CaCl2的物質的量為（－）mol，則原200mL溶液中含鈣正鹽的濃度為（－）mol·L－1。