Question

25.較低溫度下，氯氣通入石灰乳中可制得漂白粉，該反應為放熱反應。某校甲、乙兩化學研究性學習小組均用200mL 12mol/L 鹽酸與17.4g MnO₂在加熱條件下反應制備氯氣，并將制備的氯氣與過量的石灰乳反應制取漂白粉，用稀NaOH溶液吸收殘余的氯氣。分析實驗結果發現：

甲、乙兩組制得的漂白粉中Ca(ClO)₂的質量明顯小于理論值

甲組在較高溫度下將氯氣與過量的石灰乳反應，所制得的產品中Ca(ClO₃)₂的含量較高。

試回答下列問題：

⑴ 上述實驗中理論上最多可制得Ca(ClO)₂多少克？

⑵ 實驗中所得到的Ca(ClO)₂的質量明顯小于理論值，試簡要分析其可能原因，并寫出可能涉及到的化學方程式。

Answer 1

答案：（1）14.3 g

（2）見解析

解析：（1）根據題意

n（HCl）=12 mol·L^－1×0.2 L=2.4 mol

n（MnO₂）==0.2 mol

MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

n（HCl）∶n（MnO₂）=2.4 mol∶0.2 mol=12∶1＞4∶1

所以濃HCl過量，應根據MnO₂計算。

根據制備氯氣的化學方程式n（Cl₂）=n（MnO₂）=0.2 mol

又因為：2Cl₂+2Ca（OH）₂====CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O

n〔Ca（ClO）₂〕=n（Cl₂）=×0.2 mol=0.1 mol

m〔Ca（ClO）₂〕=143 g·mol^－1×0.1 mol=14.3 g

（2）①隨著反應進行，溫度升高，會產生副產物Ca（ClO₃）₂

6Cl₂+6Ca（OH）₂5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O

②Cl₂未與石灰乳完全反應，殘余Cl₂被NaOH溶液吸收

Cl₂+2NaOH====NaCl+NaClO+H₂O