Question

一般情况下，较强的氧化剂如：MnO₂、KMnO₄、KClO₃、Ca（ClO）₂等氧化浓盐酸时，有如下反应规律：氧化剂+浓盐酸→金属氯化物+水+氯气．实验室通常用该原理制取少量Cl₂．
（1）从原子经济学角度出发，要使浓盐酸中Cl^-充分转化为Cl₂，制取等量的Cl₂最好选用上述氧化剂中的

 

氧化浓盐酸．
（2）将214.5gCa（ClO）₂放入500 mL、12.0 mol/L的浓盐酸中，生成的Cl₂在标准状况下的体积为39.2 L．若反应前后溶液的体积保持不变，计算反应后溶液中HCl的物质的量浓度．
（3）漂白粉是 Ca（ClO）₂、CaCl₂?Ca（OH）₂?H₂O 和 CaO 的混合物．漂白粉放出的氯气具有漂白作用，叫有效氯．通常用有效氯表示漂白粉的纯度．漂白粉中的有效氯含量常用滴定碘法进行测定，即在一定量的漂白粉中加入过量的KI，加H₂SO₄酸化，有效氯与I^-作用析出等量的I₂，析出的I₂以淀粉指示剂立即用Na₂S₂O₃标准溶液滴定．若测定漂白粉中有效氯时用盐酸酸化，则盐酸的浓度应小于

 

mol/L，否则测定的有效氯将

 

（“偏高”、“偏低”或“不变”）．

Answer 1

分析：（1）前面2个都是浓盐酸能反应，最后两个，KClO₃、Ca（ClO）₂氧化性强，在可以氧化较低的浓度的氯离子，所以转化的比较充分；
（2）由题可知，次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯气（该反应属于归中反应），浓盐酸随着反应的进行会变成稀盐酸，即无法与次氯酸钙反应继续生成氯气了，只能生成次氯酸．通过题中给出的氯气的体积，可计算出消耗的HCl的物质的量，用反应前的浓盐酸中的HCl的物质的量减去前面消耗的HCl的物质的量，即可得出不再与次氯酸钙反应生成氯气时的剩余HCl的物质的量；
（3）浓盐酸要与Ca（ClO）₂反应生成Cl₂气体，随反应进行次氯酸钙和稀盐酸反应生成次氯酸，最后过量的盐酸不再和次氯酸钙发生反应，才能起到酸化的作用，漂白粉是 Ca（ClO）₂、CaCl₂?Ca（OH）₂?H₂O 和 CaO 的混合物中次氯酸根离子和氯离子在酸溶液中1：1发生反应，加入盐酸只是起到酸化的作用．

解答：解：（1）MnO₂、KMnO₄、都是氧化部分氯化氢反应生成氯气，从原子经济学角度出发，要使浓盐酸中Cl^-充分转化为Cl₂，制取等量的Cl₂最好选用上述氧化剂中KClO₃或Ca（ClO）₂，因为氧化剂中的氯元素和浓盐酸中的氯元素反应归中反应生成氯气，提高了氯元素的利用率，
故答案为：KClO₃或Ca（ClO）₂；
（2）生成的Cl₂在标准状况下的体积为39.2 L，n（Cl₂）=

39.2L

22.4L/mol

=1.75mol/L，依据化学方程式计算，
          Ca（ClO）₂+4HCl=CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O
            1       4           2
n（Ca（ClO）₂）  n₁（HCl）    1.75mol
计算得到：n（Ca（ClO）₂）=0.875mol；
n₁（HCl）=3.5mol；
由化学方程式计算只显酸性的氯化氢和次氯酸钙反应的氯化氢物质的量=

214.5g

143g/mol

-0.875 mol=0.625 mol   
    Ca（ClO）₂+2HCl=CaCl₂+2HClO
      1         2
   0.625mol    n₂（HCl） 
n₂（HCl）=1.25 mol  
反应后溶液中n（HCl）=0.5 L×12 mol/L-3.5 mol-1.25 mol=1.25 mol
c（HCl）=

1.25mol

0.5L

=2.5 mol/L；
答：反应后溶液中HCl的物质的量浓度为2.5mol/L；
（3）浓盐酸要与Ca（ClO）₂反应生成Cl₂气体，随反应进行次氯酸钙和稀盐酸反应生成次氯酸，最后过量的盐酸不再和次氯酸钙发生反应，才能起到酸化的作用，漂白粉是 Ca（ClO）₂、CaCl₂?Ca（OH）₂?H₂O 和 CaO 的混合物中次氯酸根离子和氯离子在酸溶液中1：1发生反应，加入盐酸只是起到酸化的作用，依据（2）的计算可知，只有盐酸浓度小于2.5mol/L才不会优先于氯化钙发生氧化还原反应，否则对结果无影响，
故答案为：2.5；不变．

点评：本题考查了氧化还原反应的规律分析判断，物质性质和反应特征，化学方程式计算是解题关键，题目难度中等．