Question

【題目】某興趣小組模擬工業(yè)制漂白粉，設計了如下圖所示的實驗裝置。

已知：①氯氣與堿反應放出熱量。②6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。

試回答下列問題：

(1)甲裝置中儀器a的名稱是________________________。

(2)裝置乙中飽和食鹽水的作用是________________________。

(3)裝置丁中發(fā)生反應的化學方程式為_____________________。

(4)漂白粉在空氣中失效的原因是______________、______________（用化學方程式表示）。

(5)①該小組制得的漂白粉中n(CaCl2)遠大于n[Ca(ClO)2]，其主要原因是________ 。

②為提高Ca(ClO)2的含量�？刹扇〉拇胧┦�___________（任寫一種即可）。

Answer 1

【答案】分液漏斗 吸收 HCl氣體 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 2HClO2HCl+O2↑。 氯氣與堿反應會放出熱量，導致溫度升高，發(fā)生副反應6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O 將丙裝置浸在盛有冷水的水槽中或控制氯氣產(chǎn)生速率

【解析】

模擬工業(yè)制漂白粉：裝置A制取Cl2，a為分液漏斗，可以控制加入濃鹽酸，在圓底燒瓶中盛放MnO2，反應產(chǎn)生Cl2。由于HCl易揮發(fā)，使制得的Cl2中含有雜質HCl及水蒸氣，可以用乙裝置的飽和食鹽水來除HCl，在丙裝置中Cl2與Ca(OH)2的反應制取漂白粉，Cl2有毒，排放前需進行尾氣處理，裝置丁用NaOH溶液吸收多余的氯氣。漂白粉有效成分為次氯酸鈣，會與空氣中的水、CO2作用生成HClO而導致變質，并且HClO見光分解生成鹽酸和氧氣；

(5)①根據(jù)氯氣和堿反應放出熱量，溫度稍高即發(fā)生副反應6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O進行判斷；

②因為溫度高時易生成Ca(ClO3)2，所以避免此反應發(fā)生可以采取降溫措施或控制反應避免反應放熱瞬時升高。

(1)根據(jù)甲裝置中儀器a具有的特征可知該儀器為分液漏斗；

(2)濃鹽酸和MnO2混合加熱制取Cl2，反應的方程式為MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O，濃鹽酸具有揮發(fā)性，使Cl2中混有HCl、H2O蒸氣，HCl在飽和食鹽水中易溶，而氯氣難溶，通過飽和食鹽水的作用是除去Cl2中混有的HCl氣體，故合理答案為：吸收HCl；

(3)在裝置丁中Cl2和NaOH反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應方程式為Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；

(4)漂白粉有效成分為Ca(ClO)2，Ca(ClO)2容易與空氣中的水、CO2作用生成HClO和CaCO3，同時，產(chǎn)生的HClO見光分解生成鹽酸和氧氣，因此反應的化學方程式為Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑；

(5)①氯氣和石灰乳發(fā)生反應制取漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，該反應是放熱反應，反應會放出的熱量，導致物質溫度升高。因此當溫度低時，氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和次氯酸鈣和水；當溫度高時，發(fā)生了副反應：6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O，使得制得的漂白粉中n(CaCl2)遠大于n[Ca(ClO)2]；

②溫度較高時氯氣與消石灰反應生成Ca(ClO3)2，為避免此副反應的發(fā)生，用冰水或冷水冷卻，或控制氯氣產(chǎn)生速率，通過控制反應速率，避免反應放熱瞬時升高，故合理答案為：將丙裝置浸在盛有冷水的水槽中或控制氯氣產(chǎn)生速率。