题目内容
【题目】氯气是一种重要的工业原料。
Ⅰ.实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式是：_________________________________。
Ⅱ.某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸反应可制取氯气,化学方程式为Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O,他们利用该反应设计如下制取氯气并验证其性质的实验。
回答下列问题:
(1)该实验中A部分的装置是 (填标号)。
(2)请你帮助他们设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤):______________________ ________
(3)写出D装置中发生反应式: 。
(4)该实验存在明显的缺陷,请你提出改进法 。
(5)该小组又进行了如下实验:称取漂白粉2.0 g,研磨后溶解,配制成250 mL溶液,取出25 mL加入到锥形瓶中,再加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液,静置,待完全反应后,用0.1 mol·L-1的Na2S2O3溶液作标准液滴定反应生成的碘,已知反应方程式为2Na2S2O3+I2
Na2S4O6+2NaI,共用去Na2S2O3溶液20.0 mL。则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为 。
【答案】Ⅰ.MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
Ⅱ.(1)b (2)取少量溶液置于洁净的试管中,向其中滴加稀盐酸至不再产生气体,再向其中滴入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,证明亚硫酸钠被氧化
(3)Cl2+H2O
H++Cl-+HClO、H++HCO3－
CO2↑+H2O
(4)将尾气通入NaOH溶液中
(5)35.75%
【解析】Ⅰ.二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
Ⅱ.(1)A部分用于制取Cl2,根据所给Cl2的生成反应的反应物状态和反应条件选择气体发生装置,应选b。(2)Na2SO3的氧化产物为Na2SO4,确定SO42－存在即可证明Na2SO3已被氧化。检验时,应取C中溶液少许于洁净试管中,先加稀盐酸至不再产生气体以排除SO32－的干扰,然后再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则证明Na2SO3已被氧化。(3)进入D的Cl2与水反应的离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO,HCl能与NaHCO3反应,离子方程式为H++HCO3－ CO2↑+H2O,HClO因酸性比H2CO3弱而不能与NaHCO3反应。(4)NaHCO3吸收Cl2的能力有限,应将尾气通入NaOH溶液中。(5)n[Ca(ClO)2]=
n(Na2S2O3)=20.0×10-3 L×0.1 mol·L-1×
×=0.005 mol,ω[Ca(ClO)2]=
×100%=35.75%。
