题目内容
回答有关氯气制备的几个问题
实验室用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气，并用氯气和Ca（OH）2制取少量漂白粉．现已知反应：2Cl2+2Ca（OH）2 Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O，该反应是放热反应，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca（OH）2 Ca（ClO3）2+5CaCl2+6H2O．现有两个同学分别设计的两套实验装置如图：
（1）写出制取氯气的离子方程式 ．
（2）请从以下几个方面对甲乙两套实验装置的优缺点作出评价，并将符合题目要求的选项的序号填在表格中．
a．不容易控制反应速率；b．容易控制反应速率；c．有副反应发生；d．可防止副反应发生；e．污染环境；f．可防止污染环境．
（3）上述装置中甲由A、B两部分组成，乙由C、D、E三部分组成，请从上述装置中选取合理的部分，组装一套较完整的实验装置，装置各部分连接顺序是 （按气流流动的方向） ．该组合中还缺少的装置是 ，原因： ．
（4）实验室若用16mol/L的盐酸100mL与足量的二氧化锰反应，理论上最终生成的次氯酸钙的物质的量最多不超过 mol．
实验室用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气，并用氯气和Ca（OH）2制取少量漂白粉．现已知反应：2Cl2+2Ca（OH）2 Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O，该反应是放热反应，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca（OH）2 Ca（ClO3）2+5CaCl2+6H2O．现有两个同学分别设计的两套实验装置如图：
（1）写出制取氯气的离子方程式
（2）请从以下几个方面对甲乙两套实验装置的优缺点作出评价，并将符合题目要求的选项的序号填在表格中．
a．不容易控制反应速率；b．容易控制反应速率；c．有副反应发生；d．可防止副反应发生；e．污染环境；f．可防止污染环境．
| 优 点 | 缺 点 | |
| 甲装置 | ||
| 乙装置 |
（4）实验室若用16mol/L的盐酸100mL与足量的二氧化锰反应，理论上最终生成的次氯酸钙的物质的量最多不超过
考点：氯气的实验室制法
专题：实验设计题
分析：（1）实验室用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气；
（2）依据装置图结合制备氯气方法和气体控制，氯气和氢氧化钙反应副反应的预防，氯气有毒不能排放到空气中分析判断；
（3）结合氯气制备，漂白粉制备反应条件，尾气吸收的规范操作连接顺序，制备氯气会混有氯化氢杂质气体，会影响后续反应，需要设计实验除去；
（4）依据化学方程式计算；
（2）依据装置图结合制备氯气方法和气体控制，氯气和氢氧化钙反应副反应的预防，氯气有毒不能排放到空气中分析判断；
（3）结合氯气制备，漂白粉制备反应条件，尾气吸收的规范操作连接顺序，制备氯气会混有氯化氢杂质气体，会影响后续反应，需要设计实验除去；
（4）依据化学方程式计算；
解答：
解：（1）实验室用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气，反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O；
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）甲装置图制备氯气的发生装置不能容易控制反应速率，无尾气吸收装置，能污染环境；
乙装置图制备氯气易于控制生成氯气的速率，有尾气吸收装置可防止污染环境，但D装置有副反应发生；
故答案为：
（3）结合氯气制备，漂白粉制备反应条件，尾气吸收的规范操作连接顺序，选择CBE装置制取少量漂白粉，氯气会混有氯化氢杂质气体，会影响后续制备反应，氯化氢可以与Ca（OH）2和Ca（ClO）2反应，需要设计实验除去；
故答案为：C、B、E； 还缺少除去氯气中的氯化氢杂质的装置；因为氯化氢可以与Ca（OH）2和Ca（ClO）2反应；
（4）实验室若用16mol/L的盐酸100mL与足量的二氧化锰反应，MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O，2Cl2+2Ca（OH）2=Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O，理论上反应生成次氯酸钙的定量关系，16mol/L的盐酸100mL物质的量=0.1L×16mol/L=1.6mol
8HCl～2Cl2～Ca（ClO）2，
8 1
1.6mol 0.2mol
浓盐酸和足量二氧化锰反应，随反应进行浓盐酸变为稀盐酸不与二氧化锰反应生成氯气，理论上最终生成的次氯酸钙的物质的量最多不超过0.2mol；
故答案为：0.2mol；
| ||
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
| ||
（2）甲装置图制备氯气的发生装置不能容易控制反应速率，无尾气吸收装置，能污染环境；
乙装置图制备氯气易于控制生成氯气的速率，有尾气吸收装置可防止污染环境，但D装置有副反应发生；
故答案为：
| 优 点 | 缺 点 | |
| 甲装置 | d | ae |
| 乙装置 | bf | c |
故答案为：C、B、E； 还缺少除去氯气中的氯化氢杂质的装置；因为氯化氢可以与Ca（OH）2和Ca（ClO）2反应；
（4）实验室若用16mol/L的盐酸100mL与足量的二氧化锰反应，MnO2+4HCl
| ||
8HCl～2Cl2～Ca（ClO）2，
8 1
1.6mol 0.2mol
浓盐酸和足量二氧化锰反应，随反应进行浓盐酸变为稀盐酸不与二氧化锰反应生成氯气，理论上最终生成的次氯酸钙的物质的量最多不超过0.2mol；
故答案为：0.2mol；
点评：本题考查了实验室制备氯气，制备漂白粉的装置特征和比较判断，主要是装置优缺点的比较应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
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