题目内容
【题目】某学生设计如下图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),回答下列问题:
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(1)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸,在加热条件下制取氯气,写出反应的化学方程式____;
(2)C装置的作用是____。
(3)此实验所得漂白粉的有效成分偏低,该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应。
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是____。
②另一个副反应是2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O,为避免此副反应的发生,可将装置如何改进____。
【答案】MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O 吸收未反应的Cl2,防止污染空气 将B装置冷却(或将B装置放入冷水液中) A、B之间接一个盛饱和NaCl溶液的洗气瓶
【解析】
(1)在加热条件下,二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,据此书写反应的化学方程式;
(2)氯气是有毒气体,随意排放会污染空气;
(3)根据两个副反应的条件和反应物分析解答。
(1)A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸,在加热条件下制取氯气,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)氯气是有毒气体,要进行尾气处理,则装置C中的氢氧化钠溶液用于吸收未反应完的氯气,防止污染空气,故答案为:吸收未反应完的氯气,防止污染空气;
(3)①温度较高时发生副反应生成Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,则可将B装置冷却来避免该副反应的发生,故答案为:将B装置冷却(或将B装置放在冷水浴中);
②因浓盐酸易挥发,则另一个副反应为HCl与消石灰反应,2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O,所以应除去氯气中的HCl,可以在A、B之间接一个盛有饱和的NaCl溶液的洗气瓶,除去HCl,故答案为:在A、B之间接一个饱和的NaCl溶液的洗气瓶。