Question

氯氣是一種重要的工業(yè)原料．
（1）實驗室可用二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣，反應的化學方程式是

 

．
（2）資料顯示：Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄

△   .

2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O．某學習小組利用此原理設計如圖1所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)．

①在該實驗中，甲部分的裝置是圖2中

 

（填字母）．
②乙裝置中FeCl₂溶液與Cl₂反應的離子方程式是

 

．證明FeCl₂與Cl₂發(fā)生了氧化還原反應的實驗方法是

 

．
③丙裝置中通入少量Cl₂，可制得某種生活中常用的漂白、消毒的物質(zhì)．已知碳酸的酸性強于次氯酸，則丙中發(fā)生反應的化學方程式是

 

．
④該實驗存在明顯的缺陷，改進的方法是

 

．
（3）為測定漂白粉中Ca（ClO）₂的質(zhì)量分數(shù)，該小組將2.0g漂白粉配制成250mL溶液，取出25mL并向其中依次加入過量稀H₂SO₄、過量KI溶液，完全反應后，再滴入0.1mol/L Na₂S₂O₃溶液：2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI，共消耗20mL Na₂S₂O₃，則漂白粉中Ca（ClO）₂的質(zhì)量分數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法,氯、溴、碘的性質(zhì)實驗

專題：實驗題

分析：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應生成氯化錳、氯氣和水；
（2）①依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應的條件選擇發(fā)生裝置；
②氯氣具有強的氧化性，能夠氧化二價鐵離子，三價鐵離子遇硫氰酸鉀顯血紅色；
③氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和足量碳酸鈉反應生成氯化鈉和碳酸氫鈉，次氯酸和碳酸鈉反應生成次氯酸鈉和碳酸氫鈉；
④氯氣有毒不能直接排放到空氣中；
（3）將方程式相加后使次氯酸鈣和硫代硫酸鈉在同一方程式中，根據(jù)次氯酸鈣和硫代硫酸鈉之間的關(guān)系式計算次氯酸鈣的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．

解答： 解：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應生成氯化錳、氯氣和水，方程式為：4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂+2H₂O；
故答案為：4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂+2H₂O；
（2）①二氧化錳為固體，濃鹽酸為液體，反應條件需要加熱，所以應選擇c裝置；
故答案為：c；
②氯氣與氯化亞鐵反應的離子方程式：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；三價鐵離子遇硫氰酸鉀顯血紅色，所以取少量裝置乙中的溶液置于試管中，滴加幾滴硫氰酸鉀溶液，若溶液邊紅，則說明FeCl₂與Cl₂發(fā)生了氧化還原反應；
故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
取少量裝置乙中的溶液置于試管中，滴加幾滴硫氰酸鉀溶液，若溶液邊紅，則說明FeCl₂與Cl₂發(fā)生了氧化還原反應；
③氯氣與碳酸鈉溶液反應生成氯化鈉次氯酸鈉和碳酸氫鈉，反應的化學方程式為：Cl₂+H₂O+2Na₂CO₃=NaCl+NaClO+2NaHCO₃ ；
故答案為：Cl₂+H₂O+2Na₂CO₃=NaCl+NaClO+2NaHCO₃；
④氯氣有毒不能直接排放到空氣中，應進行尾氣處理，實驗室常用氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣；
故答案為：在丙裝置后連接一個盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶；
（3）將2.0g漂白粉配制成250mL溶液，取出25mL溶液，所以25mL溶液中漂白粉的質(zhì)量為2.0g×

1

10

=0.2g．
Ca（ClO）₂+4KI+2H₂SO₄=CaCl₂+2K₂SO₄+2H₂O+2I_{2 ①}
2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI②
設次氯酸鈉的質(zhì)量為x．
將方程式②×2+①相加得：
Ca（ClO）₂+4KI+2H₂SO₄+4Na₂S₂O₃=CaCl₂+2K₂SO₄+2H₂O+2Na₂S₄O₆+4NaI
143g                4mol
x              0.1mol?L^-1×0.02L
x=0.0715g
所以漂白粉中Ca（ClO）₂的質(zhì)量分數(shù)為

0.0715g

0.2g

×100%=35.75%．
故答案為：35.75%．

點評：本題考查了氯氣的實驗室制備和性質(zhì)及有關(guān)物質(zhì)的量的有關(guān)計算、離子的檢驗，清楚實驗的目的與原理，能正確找出次氯酸鈣和硫代硫酸鈉之間的關(guān)系式是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．