Question

某學生設計如圖所示的實驗裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應制取少量漂白粉（這是一個放熱反應）．請回答下列問題：
（1）A為實驗室制氯氣的發生裝置，反應原理為

 

．（填化學方程式）．某學生用12mol?L^-1的濃鹽酸100mL和足量的MnO₂反應制Cl₂，實際得到的Cl₂

 

6.72L（1分）（填“＜”或“＞”或“=”）．
（2）漂白粉將在U形管中產生，其化學方程式為

 

．
（3）此實驗所得漂白粉的有效成分偏低．該學生經分析并查閱資料發現，主要原因是在U形管中還存在兩個副反應：
①溫度較高時氯氣與消石灰反應生成Ca（ClO₃）₂，為避免此副反應的發生，可采取的措施是

 

．
②試判斷另一個副反應是

 

，為避免此副反應的發生，可將裝置作何改進

 

．
（4）C裝置的作用是

 

．

Answer 1

分析：（1）加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸發生氧化還原反應生成氯氣，注意濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯氣，但稀鹽酸和二氧化錳不反應；
（2）氯氣與消石灰反應生成氯化鈣、次氯酸鈣、水；
（3）根據題意知，降低溫度即可；氫氧化鈣能和氯化氫反應生成氯化鈣；
（4）氯氣有毒不能排放在環境中．

解答：解：（1）加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸發生氧化還原反應生成氯氣，發生MnO₂+4HCl（濃） 

△   .

MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，隨反應的進行，濃鹽酸變為稀鹽酸，但稀鹽酸和二氧化錳不反應，則實際得到的Cl₂＜6.72L，故答案為：MnO₂+4HCl（濃） 

△   .

MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；＜；
（2）因氯氣與消石灰反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，化學反應方程式為2Ca（OH）₂+2Cl₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案為：2Ca（OH）₂+2Cl₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（3）①因溫度較高時發生副反應生成Ca（ClO₃）₂，則可將B裝置冷卻來避免該副反應的發生，
故答案為：將B裝置冷卻（或將B裝置放在冷水浴中）；    
②因濃鹽酸易揮發，則另一個副反應為HCl與消石灰反應，所以應除去氯氣中的HCl，即在A、B之間接一個飽和的NaCl溶液洗氣瓶可除去HCl，
故答案為：HCl與消石灰反應；在A、B之間接一個飽和的NaCl溶液洗氣瓶；
（4）因氯氣有毒，則裝置C的作用為吸收未完全反應的氯氣，防止污染空氣，故答案為：吸收未完全反應的氯氣，防止污染空氣．

點評：本題考查氯氣的化學性質、氯氣的實驗室制法、尾氣的處理等知識點，注意濃鹽酸和二氧化錳反應但稀鹽酸不和二氧化錳反應，為易錯點，把握習題中的信息分析（3），題目難度不大．