Question

较低温度下，氯气通入石灰乳中可制得漂白粉，该反应为放热反应。某校甲、乙两化学研究性学习小组均用200mL12mol/L盐酸溶液与17.4gMnO₂在加热条件下反应制备氯气，并用制备的氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉，用稀NaOH溶液吸收残余的氯气。分析实验结果发现：①甲、乙两组制得的漂白粉中Ca（ClO）₂的质量明显小于理论值。②甲组在较高温度下，使氯气与过量的石灰乳反应，所制得的产品中Ca（ClO₃）₂的含量较高。
试回答下列问题：
（1）上述实验中理论上最多可制得Ca（ClO）₂多少克？
（2）实验中所制得的Ca（ClO）₂的质量明显小于理论植，试简要分析其可能原因，并写出可能涉及的化学方程式。

Answer 1

（1）MnO₂与浓盐酸反应的化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，由题意知，n（HCl）=12mol/L×0.2L=2.4mol，n（MnO₂）=17.4g/87g?mol^-1=0.2mol，n（HCl）∶n（MnO₂）=2.4mol∶0.2mol=12∶1>4∶1，则浓盐酸过量，应根据MnO₂的量进行计算。
设理论上制得Ca（ClO）₂的质量为m［Ca（ClO）₂］。由MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O和2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O得关系式“MnO₂~C_l2~1/2Ca（ClO）₂”，则1mol∶（1/2×143g）=0.2mol∶m［Ca（ClO）₂］，解得m［Ca（ClO）₂］=14.3g。
（2）因Cl₂与石灰乳的反应为放热反应，随着反应的进行，温度升高，会产生副产物Ca（ClO₃）₂，且Cl₂未与石灰乳完全反应，残余Cl₂被NaOH溶液吸收，从而导致所制得的Ca（ClO）₂的质量明显小于理论值。故正确答案为：①随着反应的进行，温度升高，会产生副产物Ca（ClO₃）₂：6Cl₂+6Ca（OH）₂5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O；②Cl₂未与石灰乳完全反应，残余Cl₂被NaOH溶液吸收：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O。
【试题分析】