题目内容
【题目】某研究小组制备84消毒液(主要成分NaClO)设计了如图装置。并查阅到下列资料,“在加热情况下卤素和碱液发生如下反应:3X2+6OH-5X-+XO3+3H2O。”
回答下列问题:
(1)装置中的大试管内发生反应的离子方程式为_______。
(2)装置中能否省去盛饱和NaCl 溶液的洗气瓶?______(填“能”或“不能”,下同),理由是_______。
(3)装置中能否省去盛浓硫酸的洗气瓶?________,理由是________。
(4)装置中能否省去盛冰水的烧杯?______,理由是_______。
【答案】Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 不能 氯气中混有的HCl气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应,降低了NaClO的产量和纯度 能 少量水蒸气进入试管中不影响反应 不能 氯气和水的反应是放热反应,反应时温度升高,可能会引起副反应,生成NaClO3
【解析】
根据二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,氯气中含有氯化氢和水蒸气,氯化氢可以和氢氧化钠反应,消耗氢氧化钠并减小次氯酸钠的生成,应该除去,水蒸气不影响反应,可以不除去,因为氯气在不同的温度下和氢氧化钠的反应不同,根据要求应在低温下进行,所以装置中用冰水冷却。
(1).大试管在冰水中进行冷却,所以氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水,离子方程式为: Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(2). 氯气中混有的HCl气体进入试管中也会和氢氧化钠溶液反应,降低了NaClO的产量和纯度,饱和氯化铵溶液是为了除去氯化氢气体,所以不能省去。
(3)试管中为氢氧化钠溶液,有水,少量水蒸气进入试管中不影响反应,所以能省去浓硫酸的装置;
(4)根据信息分析,氯气和水的反应是放热反应,反应时温度升高,可能会引起副反应,生成NaClO3,所以不能省去冰水的烧杯。