Question

选用如下实验装置组合后完成用浓盐酸、二氧化锰共热制Cl₂，并用Cl₂和Ca（OH）₂反应制少量漂白粉的实验．已知①工业制漂白粉反应为放热反应．②温度稍高即发生副反应6Cl₂+6Ca（OH）₂═5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O．

（1）选用各装置的接口顺序为

 

（填图中小写英文字母）．
（2）制漂白粉的装置选择

 

填C或D）装置的原因

 

F装置的作用是

 

写出F中发生反应的化学方程式

 

（3）实验中若用12mol﹒L^-1的浓盐酸100mL与足量的MnO₂反应，最终生成Ca（ClO）₂的物质的量总是小于0.15mol，其可能的主要原因是

 

（假定各步反应均无反应物损耗且无副反应发生）．

Answer 1

考点：氯气的实验室制法

专题：

分析：（1）根据制取氯气的反应原理及题干信息判断反应装置，然后连接装置的接口；
（2）根据题干信息“①工业制漂白粉反应为放热反应．②温度稍高即发生副反应6Cl₂+6Ca（OH）₂═5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O”进行判断；氯气有毒，选用使用尾气吸收装置，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（3）稀盐酸与MnO₂不反应，浓盐酸逐渐变稀，且浓盐酸易挥发，盐酸不能全部反应生成Cl₂．

解答： 解：（1）制取Cl₂的方程式为MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，分液漏斗可以控制加入的浓盐酸，所以制取氯气的装置应该选用装置A；依据题给信息Cl₂与Ca（OH）₂的反应是放热反应，且温度高时易发生副反应，所以制漂白粉时应采取降温措施，故应该选用D来制取漂白粉；Cl₂有毒，需进行尾气处理，应该选用装置F吸收多余的氯气，所以装置连接顺序为：adig，
故答案为：adig；
（2）Cl₂与Ca（OH）₂的反应是放热反应，且温度高时易发生副反应，所以制漂白粉时应采取降温措施，故应该选用D来制取漂白粉；
氯气是有毒气体，多余的氯气需要用氢氧化钠溶液吸收，避免污染大气；氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：D；该反应放热，温度升高，有副反应发生；吸收氯气，防止污染大气；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）12mol﹒L^-1的浓盐酸100mL，含有氯化氢的物质的量为：12mol/L×0.1L=1.2mol，根据反应方程式MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知，1.2mol氯化氢完全反应生成0.4mol氯气，再根据反应2Cl₂+2Ca（OH）₂=Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O可知理论上0.4mol氯气完全反应可以生成0.2mol次氯酸钙；但是随着反应的进行，浓盐酸逐渐变稀，稀盐酸与MnO₂不反应，且浓盐酸易挥发，所以盐酸不能全部反应生成Cl₂，故生成的Ca（ClO）₂小于0.15mol，
故答案为：浓盐酸反应后浓度变稀，反应停止．

点评：本题考查了氯气的制法及化学性质，题目难度中等，试题综合性较强，既要熟悉Cl₂的制法，又要抓住题给信息应用理论知识，采取相应的实验措施，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．