Question

較低溫度下，氯氣通入石灰乳中可制得漂白粉，該反應為放熱反應。某校甲、乙兩化學研究性學習小組均用200mL12mol/L鹽酸溶液與17.4gMnO₂在加熱條件下反應制備氯氣，并用制備的氯氣與過量的石灰乳反應制取漂白粉，用稀NaOH溶液吸收殘余的氯氣。分析實驗結果發(fā)現：①甲、乙兩組制得的漂白粉中Ca（ClO）₂的質量明顯小于理論值。②甲組在較高溫度下，使氯氣與過量的石灰乳反應，所制得的產品中Ca（ClO₃）₂的含量較高。
試回答下列問題：
（1）上述實驗中理論上最多可制得Ca（ClO）₂多少克？
（2）實驗中所制得的Ca（ClO）₂的質量明顯小于理論植，試簡要分析其可能原因，并寫出可能涉及的化學方程式。

Answer 1

（1）MnO₂與濃鹽酸反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，由題意知，n（HCl）=12mol/L×0.2L=2.4mol，n（MnO₂）=17.4g/87g?mol^-1=0.2mol，n（HCl）∶n（MnO₂）=2.4mol∶0.2mol=12∶1>4∶1，則濃鹽酸過量，應根據MnO₂的量進行計算。
設理論上制得Ca（ClO）₂的質量為m［Ca（ClO）₂］。由MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O和2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O得關系式“MnO₂~C_l2~1/2Ca（ClO）₂”，則1mol∶（1/2×143g）=0.2mol∶m［Ca（ClO）₂］，解得m［Ca（ClO）₂］=14.3g。
（2）因Cl₂與石灰乳的反應為放熱反應，隨著反應的進行，溫度升高，會產生副產物Ca（ClO₃）₂，且Cl₂未與石灰乳完全反應，殘余Cl₂被NaOH溶液吸收，從而導致所制得的Ca（ClO）₂的質量明顯小于理論值。故正確答案為：①隨著反應的進行，溫度升高，會產生副產物Ca（ClO₃）₂：6Cl₂+6Ca（OH）₂5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O；②Cl₂未與石灰乳完全反應，殘余Cl₂被NaOH溶液吸收：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O。
【試題分析】