Question

漂白粉具有漂白作用和消毒作用．某校兴趣小组拟选用如下装置制各少量漂白粉．

（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为

 

（填仪器接口的字母编号）
（2）制取漂白粉的化学方程式是

 

．
（3）此实验所得漂白粉的有效成分偏低．经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中存在两个副反应：
①HCl气体的存在对有效成分的影响；②温度较高时，氯气与消石灰反应生成Ca（ClO₃）₂．为避免②的发生，可采取的措施是

 

．
（4）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，溶液中入和酚酞后显红色，一会又变成无色，该同学据此判断，上述实验制取的漂白粉成分是Ca（OH）₂、Ca（ClO）₂．该同学的判断不正确，原因是

 

．
（5）请你设计一个实验，用化学方法区分长期保存的漂白粉、新制的漂白粉，写出简要实验步骤及观察到的现象

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,氯、溴、碘及其化合物的综合应用

专题：实验设计题

分析：（1）氯气中混有HCl，先通过饱和食盐水除去HCl，然后与消石灰反应生成漂白粉，最后用氢氧化钠吸收尾气；
（2）氯气和消石灰反应生成氯化钙和次氯酸钙，为漂白粉的主要成分；
（3）为避免生成氯酸钙，应在低温下反应；
（4）考虑次氯酸钙的水解反应及水解产物的性质；
（5）漂白粉不宜长期保存，长期保存的漂白粉会发生部分或全部变质，只要发生变质，一定存在碳酸钙，利用样品与稀盐酸反应，证明是否产生二氧化碳，二氧化碳利用澄清石灰水进行检验．

解答： 解：（1）先制取氯气，氯气含有的杂质是氯化氢和水蒸气，水蒸气不需要除去，氯气与消石灰反应制取漂白粉，最后是尾气处理装置，故连接顺序为a→g，f→d，e→b，故答案为：a→g，f→d，e→b；
（2）氯气和消石灰反应生成氯化钙和次氯酸钙，反应的方程式为2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案为：2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（3）为避免生成氯酸钙，应在低温下反应，可将U形管放入冰水混合物中，故答案为：将U形管放入冰水混合物中；
（4）考虑次氯酸钙的水解反应及水解产物的性质，次氯酸钙属于强碱弱酸盐，溶液因水解反应呈碱性，加入酚酞后呈红色，水解另一产物次氯酸具有漂白性，使溶液变成无色，漂白粉成分是Ca（OH）₂、Ca（ClO）₂．
故答案为：次氯酸钙属于强碱弱酸盐，溶液因水解反应呈碱性，加入酚酞后呈红色，水解另一产物次氯酸具有漂白性，使溶液变成无色，漂白粉成分是Ca（OH）₂、Ca（ClO）₂；
（5）漂白粉不宜长期保存，长期保存的漂白粉会发生部分或全部变质，只要发生变质，一定存在碳酸钙，利用样品与稀盐酸反应，证明是否产生二氧化碳，二氧化碳利用澄清石灰水进行检验，可取少量样品加入一试管中，在迅速加入适量1mol/L的盐酸，塞上带导管的单孔塞，将导管另一端插入盛有少量澄清石灰水的试管中，若澄清石灰水变浑浊，则样品是长期保存的漂白粉，若澄清石灰水不变浑浊，则样品是新制的漂白粉，
故答案为：取少量样品加入一试管中，在迅速加入适量1mol/L的盐酸，塞上带导管的单孔塞，将导管另一端插入盛有少量澄清石灰水的试管中，若澄清石灰水变浑浊，则样品是长期保存的漂白粉，若澄清石灰水不变浑浊，则样品是新制的漂白粉．

点评：本题考查了氯气的制备和性质，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，实验过程注意问题，反应化学方程式的书写，漂白粉的制取条件，题目难度中等．