Question

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、乙兩化學小組均用200 mL 12 mol/L鹽酸與17.4 g 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：①甲、乙兩組制得的漂白粉中Ca(ClO)₂的質量明顯小于理論值。②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：（1）上述實驗中理論上最多可制得Ca(ClO)₂多少克?

（2）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。

 

Answer 1

【答案】

（1）  n(HCl) = 12×0.2 = 2.4 mol，n(MnO₂) = 17.4= 0.2 mol

MnO₂ + 4 HCl(濃)  △  MnCl₂ + Cl₂↑+ 2H₂O

n(MnO₂)∶n(HCl) = 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(Cl_\2) = n(MnO₂) = 0.2 mol

又因為：2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ → Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + 2H₂O  n[Ca(ClO)₂] = 1/2 n(Cl₂) = 1/2×0.2 mol = 0.1 mol    m[Ca(ClO)₂] = 143× 0.1 = 14.3 g

（2）①隨著反應進行，溫度升高，會產生副產物Ca(ClO₃)₂；

②Cl₂未與石灰乳完全反應，殘余Cl₂被NaOH溶液吸收

【解析】略