题目内容

实验室用浓盐酸、MnO2共热制Cl2,再用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉。现已知反应:

2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

温度稍高即发生副反应:6Cl2+6Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O

现有三个同学分别设计的三套实验装置如下:

(1)请从①不容易控制反应速率,②容易控制反应速率,③有副反应发生,④可防止副反应发生,⑤污染环境,⑥可防止污染环境几个方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点作出评析,并选择符合题目要求的选项填在空格内。

优点

缺点

甲装置

乙装置

丙装置

(2)上述装置中,甲由A、B两部分组成,乙由C、D、E三部分组成,再由F、G两部分组成。请从上述装置中,选取合理的组成部分,组装一套较完善的实验装置,装置各部分的连接顺序(按气流从左到右的方向)是________________________。

(3)实验中若用12 mol·L-1的浓盐酸100 mL与足量的MnO2反应,最终生成Ca(ClO)2的物质的量_______________0.15 mol(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是____________(假定各步反应均无反应物损耗,且无副反应发生)。

(1)

优点

缺点

甲装置

④

①⑤

乙装置

⑥

①③

丙装置

②

③⑤

(2)F、B、E

(3)小于 浓盐酸随反应的进行而变为稀盐酸,从而使反应停止


解析:

(1)对于甲装置,制备氯气不易控制反应速率,Cl2和Ca(OH)2反应后未对尾气加以处理,造成环境污染。因为Cl2和Ca(OH)2在冷却情况下反应,所以可防止温度高而发生副反应。用同样方法判断乙装置,不易控制反应速率,有副反应发生,因有吸收多余氯气的装置,所以可防止污染环境。装置丙因使用了分液漏斗装置,所以容易控制反应速率,但反应有副反应发生,另因为没有吸收余气的装置,所以会污染环境。(2)从控制反应速率、防止副反应发生和可防止污染环境三方面考虑,可知较完善的实验装置的各部分连接顺序是F、B、E。(3)根据方程式:

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O     ①

2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O   ②

反应①中含1.2 mol的氯化氢的浓盐酸随着反应进行,浓度减小,生成的Cl2的物质的量小于 mol,即0.3 mol,所以Ca(ClO)2的物质的量应小于0.15 mol。

练习册系列答案
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某化学实验小组同学为了证明、比较SO2和氯水的漂白性,设计了如图1所示的实验装置.

(1)实验室常选用制CO2的发生装置制SO2,实验室用MnO2跟浓盐酸反应制备Cl2时,应选用上图A、E两发生装置中
E
E
装置(填装置序号)制Cl2,通过
分液漏斗
分液漏斗
(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸,反应离子方程式为
:MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn 2++Cl2↑+2H2O
:MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn 2++Cl2↑+2H2O
.
(2)反应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪去,停止通气后,给B、D两个试管加热,两个试管中的现象分别为B:
溶液由无色变成红色
溶液由无色变成红色
,D:
溶液没有明显变化
溶液没有明显变化
.
(3)甲乙两名同学分别利用如图2所示装置探究两种气体按不同比例混合后的漂白性.试分析:
①在气体进入品红溶液之前,先将SO2和Cl2通过盛有浓硫酸装置的目的是:
使两种气体充分混合,通过观察气泡的速度控制气体流量,使二者按一定比列混合
使两种气体充分混合,通过观察气泡的速度控制气体流量,使二者按一定比列混合
.
②甲同学在实验过程中发现:通气一段时间后,品红溶液几乎不褪色,其原因是:
SO2和Cl2按1:1进气,二者恰好完全反应,生成无漂白性的H2SO4和HCl,SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl
SO2和Cl2按1:1进气,二者恰好完全反应,生成无漂白性的H2SO4和HCl,SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl
(结合反应方程式).

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