Question

選用如下實驗裝置組合后完成用濃鹽酸、二氧化錳共熱制Cl₂，并用Cl₂和Ca（OH）₂反應制少量漂白粉的實驗．已知①工業制漂白粉反應為放熱反應．②溫度稍高即發生副反應6Cl₂+6Ca（OH）₂═5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O．

（1）選用各裝置的接口順序為

 

（填圖中小寫英文字母）．
（2）制漂白粉的裝置選擇

 

填C或D）裝置的原因

 

F裝置的作用是

 

寫出F中發生反應的化學方程式

 

（3）實驗中若用12mol﹒L^-1的濃鹽酸100mL與足量的MnO₂反應，最終生成Ca（ClO）₂的物質的量總是小于0.15mol，其可能的主要原因是

 

（假定各步反應均無反應物損耗且無副反應發生）．

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法

專題：

分析：（1）根據制取氯氣的反應原理及題干信息判斷反應裝置，然后連接裝置的接口；
（2）根據題干信息“①工業制漂白粉反應為放熱反應．②溫度稍高即發生副反應6Cl₂+6Ca（OH）₂═5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O”進行判斷；氯氣有毒，選用使用尾氣吸收裝置，氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（3）稀鹽酸與MnO₂不反應，濃鹽酸逐漸變稀，且濃鹽酸易揮發，鹽酸不能全部反應生成Cl₂．

解答： 解：（1）制取Cl₂的方程式為MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，分液漏斗可以控制加入的濃鹽酸，所以制取氯氣的裝置應該選用裝置A；依據題給信息Cl₂與Ca（OH）₂的反應是放熱反應，且溫度高時易發生副反應，所以制漂白粉時應采取降溫措施，故應該選用D來制取漂白粉；Cl₂有毒，需進行尾氣處理，應該選用裝置F吸收多余的氯氣，所以裝置連接順序為：adig，
故答案為：adig；
（2）Cl₂與Ca（OH）₂的反應是放熱反應，且溫度高時易發生副反應，所以制漂白粉時應采取降溫措施，故應該選用D來制取漂白粉；
氯氣是有毒氣體，多余的氯氣需要用氫氧化鈉溶液吸收，避免污染大氣；氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：D；該反應放熱，溫度升高，有副反應發生；吸收氯氣，防止污染大氣；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）12mol﹒L^-1的濃鹽酸100mL，含有氯化氫的物質的量為：12mol/L×0.1L=1.2mol，根據反應方程式MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知，1.2mol氯化氫完全反應生成0.4mol氯氣，再根據反應2Cl₂+2Ca（OH）₂=Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O可知理論上0.4mol氯氣完全反應可以生成0.2mol次氯酸鈣；但是隨著反應的進行，濃鹽酸逐漸變稀，稀鹽酸與MnO₂不反應，且濃鹽酸易揮發，所以鹽酸不能全部反應生成Cl₂，故生成的Ca（ClO）₂小于0.15mol，
故答案為：濃鹽酸反應后濃度變稀，反應停止．

點評：本題考查了氯氣的制法及化學性質，題目難度中等，試題綜合性較強，既要熟悉Cl₂的制法，又要抓住題給信息應用理論知識，采取相應的實驗措施，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．