题目内容
【题目】某兴趣小组模拟工业制漂白粉,设计了如下图所示的实验装置。
已知:
①氯气和碱反应放出热量。
②6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O
请回答下列问题。
(1)甲装置中仪器a的名称是___。
(2)圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为___;装置乙中饱和食盐水的作用是___。
(3)装置丁中发生反应的离子方程式为___。
(4)漂白粉在空气中失效的原因是___、___(用化学方程式表示)。
(5)①该小组制得的漂白粉中n(CaCl2)远大于n[Ca(C1O)2],其主要原因是___。
②为提高Ca(ClO)2的含量,可采取的措施是___(任写一种即可)。
【答案】长颈漏斗 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 除去Cl2中混有的HCl气体 Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 2HClO2HCl+O2↑ 氯气和碱反应会放出热量,导致温度升高,发生了副反应6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O 将丙装置浸在盛有冷水的水槽中或控制氯气产生速率
【解析】
模拟工业制漂白粉,首先用浓盐酸制氯气,制得的氯气不纯含有氯化氢气体,用饱和的食盐水除去氯化氢,通入石灰乳制漂白粉,由题目所给信息:氯气和碱反应放出热量,温度过高有副产物Ca(ClO3)2生成,所以温度不宜过高应注意降温,氯气有毒,故一定有氢氧化钠溶液吸收尾气。
(1)甲装置中仪器a的名称是长颈漏斗。
(2)圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气不纯含有氯化氢气体,氯化氢在氯化钠饱和溶液中易溶,而氯气难溶,通过饱和食盐水的作用是除去Cl2中混有的HCl气体。
(3)Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O
(4)漂白粉在空气中失效的原因是受空气中的水、CO2作用而导致变质,该反应的化学方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,次氯酸见光分解:2HClO2HCl+O2↑。
(5)①氯气和碱反应会放出热量,导致温度升高,当温度低时:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,当温度高时发生了副反应:6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O,所以制得的漂白粉中n(CaCl2) 远大于n[Ca(ClO)2]。
②温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,用冰水或冷水冷却,或控制氯气产生速率,通过控制反应速率,避免反应放热温度瞬时升高。