Question

【題目】某化學(xué)小組在實驗室制取漂白粉，并探究氯氣與石灰乳反應(yīng)條件和產(chǎn)物。

已知：①二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)可制備氯氣，同時生成MnCl2

②氯氣和堿的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。溫度較高時，氯氣和堿還能發(fā)生如下反應(yīng)：3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O

該興趣小組設(shè)計了如圖實驗裝置，進(jìn)行實驗。

請回答下列問題：

（1）①甲裝置用于制備氯氣，其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________乙裝置的作用是 _____________

②實驗室用足量NaOH溶液吸收從濃鹽酸和MnO2反應(yīng)體系中導(dǎo)出的氣體。當(dāng)吸收溫度不同時，生成的產(chǎn)物可能是NaClO、NaClO3、NaCl中的兩種或三種。下列說法不正確的是___________。（填字母）

A．若產(chǎn)物為NaClO3、NaCl，則參加反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶5

B．若產(chǎn)物為NaClO、NaCl，則吸收后的溶液中c(ClO-)=c(Cl-)

C．若產(chǎn)物為NaClO、NaClO3、NaCl，則NaOH與Cl2相互反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為2∶1

（2）小組成員發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)物中Ca(ClO)2的質(zhì)量明顯小于理論值。他們討論后認(rèn)為，其可能原因是部分氯氣未與石灰乳反應(yīng)而逸出，以及溫度升高。為了探究反應(yīng)條件對產(chǎn)物的影響，他們另取一定量的石灰乳，緩慢勻速地通入足量氯氣，得出了Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量（n）與反應(yīng)時間（t）的關(guān)系曲線，粗略表示為如圖(不考慮氯氣和水的反應(yīng))。則所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物質(zhì)的量為______________mol；

Answer 1

【答案】MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 除去氯氣中混有的氯化氫 AB 0.25

【解析】

(1)①二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)可制備氯氣，同時生成MnCl2，據(jù)此寫出離子反應(yīng)方程式；氯氣中含有HCl，HCl能和石灰乳生成氯化鈣而減少次氯酸鈣的產(chǎn)率；

②從濃鹽酸和MnO2反應(yīng)體系中導(dǎo)出的氣體中含有氯氣和HCl氣體；

(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等計算n(Cl-)，然后根據(jù)含氯化合物中鈣離子和陰離子的個數(shù)比計算氫氧化鈣的物質(zhì)的量；

(1)①制取氯氣的離子反應(yīng)方程式為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；氯氣中含有HCl，HCl能和石灰乳生成氯化鈣而減少次氯酸鈣的產(chǎn)率，HCl極易溶于水，且飽和氯化鈉溶液能抑制氯氣溶解，所以用飽和氯化鈉溶液除去氯氣中的HCl，故答案為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；除去氯氣中混有的氯化氫；
②A．根據(jù)方程式：3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5：1；故A錯誤；
B．導(dǎo)出的氣體含氯氣、HCl，而氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的次氯酸和鹽酸，所以則吸收后的溶液中n(ClO-)＜n(Cl-)，故B錯誤；
C．NaOH與Cl2相互反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉、氯酸鈉，由組成可知鈉與氯的物質(zhì)的量之比為1：1，所以NaOH與Cl2相互反應(yīng)的物質(zhì)的量之比一定為2：1，故C正確。
故答案為：AB；

(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等計算n(Cl-)，設(shè)被還原生成的n(Cl-)為n，則n×1=0.10mol×1+0.05mol×5=0.35mol，含n(Cl)為：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(shù)比為1：2，所以所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物質(zhì)的量為0.25mol，故答案為：0.25；