Question

3．某興趣小組模擬工業(yè)制漂白粉，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．已知：①氯氣和堿反應(yīng)放出熱量．②6Cl₂+6Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O．

回答下列問題：
（1）甲裝置中儀器a的名稱是分液漏斗，MnO₂在反應(yīng)中所起的作用是作氧化劑．
（2）裝置乙中飽和食鹽水的作用是除去氯氣中混有的氯化氫．
（3）①制取漂白粉的化學(xué)方程式是2Cl₂+2 Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．
②該小組制得的漂白粉中n（CaCl₂） 遠(yuǎn)大于n[Ca（ClO）₂]，其主要原因是氯氣和堿反應(yīng)會(huì)放出熱量，導(dǎo)致溫度升高，發(fā)生了副反應(yīng)：6Cl₂+6Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O．
③為提高Ca（ClO）₂的含量，可采取的措施是將丙裝置浸在盛有冷水的水槽中或控制氯氣產(chǎn)生速率（任寫一種即可）．
（4）漂白粉應(yīng)密封保存，原因是Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃+2HClO（用化學(xué)方程式表示）．

Answer 1

分析 模擬工業(yè)制漂白粉：裝置A制取Cl₂，a為分液漏斗，可以控制加入的濃鹽酸，圓底燒瓶中盛放二氧化錳，反應(yīng)的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，HCl易揮發(fā)，制得的氯氣中含有氯化氫，可以用食鹽水來除雜，乙裝置除去氯氣中的氯化氫，丙裝置Cl₂與Ca（OH）₂的反應(yīng)制漂白粉，Cl₂有毒，需進(jìn)行尾氣處理，裝置丁吸收多余的氯氣．
（1）根據(jù)儀器的特征以及常見儀器的名稱解答；MnO₂與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂、氯氣與水，MnO₂是氧化劑；
（2）HCl易揮發(fā)，制得的氯氣中含有氯化氫，可以用食鹽水來除雜；
（3）①漂白粉的主要成分是次氯酸鈣[Ca（ClO）₂]和氯化鈣，氯氣與石灰乳反應(yīng)產(chǎn)物是氯化鈣、次氯酸鈣和水；
②根據(jù)氯氣和堿反應(yīng)放出熱量，溫度稍高即發(fā)生副反應(yīng)6Cl₂+6Ca（OH）₂═5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O進(jìn)行判斷；
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或控制反應(yīng)避免反應(yīng)放熱瞬時(shí)升高；
（4）漂白粉有效成分為次氯酸鈣，能夠與空氣中的二氧化碳反應(yīng)而導(dǎo)致變質(zhì)．

解答 解：（1）甲裝置中儀器a具有球形特征，有玻璃活塞，在該實(shí)驗(yàn)中，可以控制加入的濃鹽酸，為分液漏斗，裝置A制取Cl₂，反應(yīng)的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反應(yīng)中，MnO₂中Mn元素化合價(jià)降低（+4→+2），MnO₂為氧化劑，
故答案為：分液漏斗；作氧化劑；       
（2）濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)過程中會(huì)發(fā)出氯化氫氣體，氯化氫在氯化鈉飽和溶液中易溶，而氯氣難溶，通過飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中混有的HCl氣體，
故答案為：除去氯氣中混有的氯化氫；
（3）①漂白粉的主要成分是次氯酸鈣[Ca（ClO）₂]和氯化鈣，將氯氣通入石灰乳[Ca（OH）₂]制取漂白粉，同時(shí)有水生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O，
故答案為：2Cl₂+2 Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
②氯氣和堿反應(yīng)會(huì)放出熱量，導(dǎo)致溫度升高，當(dāng)溫度低時(shí)，氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣和水；當(dāng)溫度高時(shí)，發(fā)生了副反應(yīng)：6Cl₂+6Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O，所以制得的漂白粉中n（CaCl₂） 遠(yuǎn)大于n[Ca（ClO）₂]，
故答案為：氯氣和堿反應(yīng)會(huì)放出熱量，導(dǎo)致溫度升高，發(fā)生了副反應(yīng)：6Cl₂+6Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O；
③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，用冰水或冷水冷卻，或控制氯氣產(chǎn)生速率，通過控制反應(yīng)速率，避免反應(yīng)放熱瞬時(shí)升高，
故答案為：將丙裝置浸在盛有冷水的水槽中或控制氯氣產(chǎn)生速率；
（4）漂白粉有效成分為次氯酸鈣，HClO雖是強(qiáng)氧化性的酸，但它是比碳酸還弱的酸，受空氣中的水、CO₂作用而導(dǎo)致變質(zhì)，生成CaCO₃和HClO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，所以漂白粉應(yīng)密封保存，
故答案為：Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO．

點(diǎn)評 本題考查了氯氣的制法及化學(xué)性質(zhì)，題目難度中等，掌握氯及其化合物的性質(zhì)以及流程圖各裝置的作用是解答關(guān)鍵，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>