Question

【題目】某學(xué)生設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應(yīng)制取少量漂白粉（這是一個(gè)放熱反應(yīng)）．請回答下列問題：

（1）A、B中的反應(yīng)物分別是濃鹽酸和MnO2．寫出所發(fā)生的化學(xué)方程式_____，進(jìn)入裝置C的氣體中所含雜質(zhì)是_____、_____．

（2）漂白粉的有效成分是_____（填化學(xué)式）；D中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是______．

（3）此實(shí)驗(yàn)所得漂白粉的Ca(ClO)2產(chǎn)率偏低．該學(xué)生經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)，主要原因是在U形管中還存在兩個(gè)副反應(yīng)：

①溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca(ClO3)2，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可采取的措施是_____

②為避免另一副反應(yīng)的發(fā)生，應(yīng)采取的措施是_____．

（4）若將該實(shí)驗(yàn)中殘留的Cl2，緩慢通入KI溶液至過量，則溶液先變黃后變無色，且可檢測到HIO3；寫出并配平該“變無色”反應(yīng)的化學(xué)方程式：5Cl2+I2+_____→_____若將KI改為KBr溶液，則溶液變?yōu)?/span>_____色，未檢測到HBrO3的存在．由上述事實(shí)推測，Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由強(qiáng)到弱的次序是_____．

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O； HCl H2O Ca（ClO）2 Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O 將U型管置于冷水浴中 可以在B、C之間連接一個(gè)盛有飽和食鹽水的洗氣瓶； 6H2O 2HIO3+10HCl 橙黃 HBrO3＞Cl2＞HIO3

【解析】

（1）濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下生成二氯化錳和氯氣；濃鹽酸易揮發(fā)，制得的氯氣中混有氯化氫氣體和水蒸氣；

（2）漂白粉的有效成分為次氯酸鈣；氯氣有毒，用氫氧化鈉吸收，生成氯化鈉和次氯酸鈉；

（3）因?yàn)闇囟雀邥r(shí)易生成Ca(ClO3)2，所以避免此反應(yīng)發(fā)生。可以采取降溫措施，鹽酸易揮發(fā)，氯化氫與氫氧化鈣反應(yīng)；

（4）由題目信息可知，Cl2將溶液中的I2氧化成HIO3，自身被還原為HCl，配平書寫方程式；氧化劑和還原劑反應(yīng)生成氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，氧化劑氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性。

解：（1）A、B中的反應(yīng)物分別是濃鹽酸和MnO2．發(fā)生的化學(xué)方程式為：MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O；濃鹽酸易揮發(fā)，制得的氯氣中混有氯化氫氣體和水蒸氣；

故答案為：MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O；HCl；H2O；

（2）漂白粉的有效成分為次氯酸鈣Ca(ClO)）2；D中為氫氧化鈉，吸收氯氣，發(fā)生的離子方程式為：Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O；

故答案為：Ca(ClO)2；Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O；

（3）①溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成了Ca(ClO3)2，為避免副反應(yīng)發(fā)生，應(yīng)該降低溫度，所以可以采取將U型管置于冷水浴中的措施；

故答案為：將U型管置于冷水浴中；

②鹽酸易揮發(fā)，加熱過程中生成的氯氣中含有氯化氫，氯化氫能和堿反應(yīng)，所以反應(yīng)方程式為：Ca(OH)）2+2HCl＝CaCl2+2H2O，為避免副反應(yīng)發(fā)生，可以在B、C之間連接一個(gè)盛有飽和食鹽水的洗氣瓶；

故答案為：在B、C之間連接一個(gè)盛有飽和食鹽水的洗氣瓶；

（4）由題目信息可知，Cl2將溶液中的I2氧化成HIO3，自身被還原為HCl，反應(yīng)方程式為：5Cl2+I2+6H2O＝2HIO3+10HCl，碘被氧化生成生成HIO3，說明氧化性Cl2＞HIO3，KI溶液換成KBr溶液，滴加氯水，溶液呈橙黃色；滴加氯水至過量，顏色沒有變化，可說明氯氣不未檢測到HBrO3的存在，能將溴進(jìn)一步氧化，說明氧化性HBrO3＞Cl2，則有HBrO3＞Cl2＞HIO3；

故答案為：6H2O；2HIO3+10HCl；橙黃；HBrO3＞Cl2＞HIO3．