Question

漂白粉具有漂白作用和消毒作用．某校興趣小組擬選用如下裝置制各少量漂白粉．

（1）請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為

 

（填儀器接口的字母編號）
（2）制取漂白粉的化學方程式是

 

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（3）此實驗所得漂白粉的有效成分偏低．經分析并查閱資料發現，主要原因是在U形管中存在兩個副反應：
①HCl氣體的存在對有效成分的影響；②溫度較高時，氯氣與消石灰反應生成Ca（ClO₃）₂．為避免②的發生，可采取的措施是

 

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（4）實驗結束后，某同學取少量產物，小心加入水中，溶液中入和酚酞后顯紅色，一會又變成無色，該同學據此判斷，上述實驗制取的漂白粉成分是Ca（OH）₂、Ca（ClO）₂．該同學的判斷不正確，原因是

 

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（5）請你設計一個實驗，用化學方法區分長期保存的漂白粉、新制的漂白粉，寫出簡要實驗步驟及觀察到的現象

 

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Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,氯、溴、碘及其化合物的綜合應用

專題：實驗設計題

分析：（1）氯氣中混有HCl，先通過飽和食鹽水除去HCl，然后與消石灰反應生成漂白粉，最后用氫氧化鈉吸收尾氣；
（2）氯氣和消石灰反應生成氯化鈣和次氯酸鈣，為漂白粉的主要成分；
（3）為避免生成氯酸鈣，應在低溫下反應；
（4）考慮次氯酸鈣的水解反應及水解產物的性質；
（5）漂白粉不宜長期保存，長期保存的漂白粉會發生部分或全部變質，只要發生變質，一定存在碳酸鈣，利用樣品與稀鹽酸反應，證明是否產生二氧化碳，二氧化碳利用澄清石灰水進行檢驗．

解答： 解：（1）先制取氯氣，氯氣含有的雜質是氯化氫和水蒸氣，水蒸氣不需要除去，氯氣與消石灰反應制取漂白粉，最后是尾氣處理裝置，故連接順序為a→g，f→d，e→b，故答案為：a→g，f→d，e→b；
（2）氯氣和消石灰反應生成氯化鈣和次氯酸鈣，反應的方程式為2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（3）為避免生成氯酸鈣，應在低溫下反應，可將U形管放入冰水混合物中，故答案為：將U形管放入冰水混合物中；
（4）考慮次氯酸鈣的水解反應及水解產物的性質，次氯酸鈣屬于強堿弱酸鹽，溶液因水解反應呈堿性，加入酚酞后呈紅色，水解另一產物次氯酸具有漂白性，使溶液變成無色，漂白粉成分是Ca（OH）₂、Ca（ClO）₂．
故答案為：次氯酸鈣屬于強堿弱酸鹽，溶液因水解反應呈堿性，加入酚酞后呈紅色，水解另一產物次氯酸具有漂白性，使溶液變成無色，漂白粉成分是Ca（OH）₂、Ca（ClO）₂；
（5）漂白粉不宜長期保存，長期保存的漂白粉會發生部分或全部變質，只要發生變質，一定存在碳酸鈣，利用樣品與稀鹽酸反應，證明是否產生二氧化碳，二氧化碳利用澄清石灰水進行檢驗，可取少量樣品加入一試管中，在迅速加入適量1mol/L的鹽酸，塞上帶導管的單孔塞，將導管另一端插入盛有少量澄清石灰水的試管中，若澄清石灰水變渾濁，則樣品是長期保存的漂白粉，若澄清石灰水不變渾濁，則樣品是新制的漂白粉，
故答案為：取少量樣品加入一試管中，在迅速加入適量1mol/L的鹽酸，塞上帶導管的單孔塞，將導管另一端插入盛有少量澄清石灰水的試管中，若澄清石灰水變渾濁，則樣品是長期保存的漂白粉，若澄清石灰水不變渾濁，則樣品是新制的漂白粉．

點評：本題考查了氯氣的制備和性質，為高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，實驗過程注意問題，反應化學方程式的書寫，漂白粉的制取條件，題目難度中等．