Question

【題目】某研究性學習小組設計如下實驗裝置利用氯氣與石灰乳反應制取少量漂白粉（這是一個放熱反應），據此回答下列問題：

（1）A儀器的名稱是 ， D的作用。
（2）漂白粉將在U型管中產生，其反應的化學方程式是。
（3）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 ， 有同學測出了反應后溶液中ClO－、ClO3－兩種離子的物質的量（n）與反應時間(t)的關系曲線，粗略表示為上圖（不考慮氯氣和水的反應）。
a、圖中曲線I表示離子的物質的量隨反應時間變化的關系。
b、所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物質的量為mol。
②試判斷另一個副反應是（寫出此反應方程式） ， 為避免此副反應發生，可采取的措施是

Answer 1

【答案】
（1）分液漏斗；吸收尾氣
（2）2Cl2+2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
（3）將U型管置于冷水浴中；ClO-；0.25；2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O；發生裝置和U型管之間加盛放飽和氯化鈉溶液的洗氣瓶
【解析】（1）據A的結構可知是分液漏斗，在制備漂白粉的過程中會有多余的氯氣，用D裝置是為了吸收尾氣的。
（2）漂白粉制備的反應：2Cl2+2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。
（3）①因為此副反應是在溫度較高時產生的 ，故可以將U型管置于冷水浴中；a、當溫度低時，氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和次氯酸鈣；當溫度高時，生成氯酸鈣和氯化鈣，剛開始反應時，溫度較低，氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和次氯酸鈣，所以圖中曲線I表示離子ClO-的物質的量隨反應時間變化的關系；b、根據氧化還原反應中得失電子數相等計算氯離子的物質的量，設氯離子的物質的量為n，則n×1=0.10mol×1+0.05mol×5=0.35mol， 含氯元素的物質的量=0.35mol+0.1mol+0.05mol=0.5mol，氯化鈣、次氯酸鈣、氯酸鈣中鈣離子和含氯離子的個數比為1：2，所以 所取石灰乳中含有Ca（OH）2的物質的量為0.25mol；②裝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；需要在發生裝置和U型管之間放飽和氯化鈉溶液，吸收氯氣中的氯化氫氣體。
根據實驗室制取氯氣的原理分析制取裝置，結合氯氣與氫氧化鈣的反應進行分析計算即可。