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。
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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装置中发生反应的离子方程式_________________
(4)该实验存在明显的缺陷,请你提出改进的方法__________________________________________写出反应离子方程式_____________________________________。
(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.L1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】 MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O b 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 Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;H++HCO3-═CO2↑+H2O 应将尾气通入NaOH溶液中 Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O 35.75%
【解析】Ⅰ、实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式:MnO2 +4HCl(浓)
MnCl2 +Cl2↑+2H2O;
Ⅱ、⑴A部分是氯气的发生装置,而此装置为固液加热型装置,因此选b;⑵证明洗气瓶C中的Na2SO3已被氧化,实际上是证明溶液中存在SO42-: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;⑶装置D中为碳酸氢钠与氯气的反应,,此时应考虑氯气溶液水发生的反应。故答案为:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;H++HCO3-═CO2↑+H2O;⑷整个反应过程中由于氯气具有毒性,因此,装置的末尾应加上一个尾气处理装置。可用碱性溶液吸收:应将尾气通入NaOH溶液中;⑸由此过程中涉及的反应式可得出如下关系式:ClO-
I2
2 Na2S2O3,所以得:
Ca(ClO)2
4 Na2S2O3
143 4mol
x 0.002mol
=
解得 x=0.0715g
故该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为
×100%=35.75%。