Question

6．某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室利用氯氣與石灰乳制取漂白粉．

已知：氯氣和堿的反應(yīng)為放熱反應(yīng)．溫度較高時(shí)，氯氣和石灰乳還能發(fā)生如下反應(yīng)：6Cl₂+6Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O該興趣小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)室用甲裝置制備氯氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）乙裝置的作用是除去氯氣中混有的氯化氫；丁裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O．
（3）小組成員發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)物中Ca（ClO）₂的質(zhì)量明顯小于理論值．可能原因有兩個(gè)：
①部分氯氣未與石灰乳反應(yīng)而逸出；②反應(yīng)過(guò)程溫度升高，有Ca（ClO₃）₂生成．
（4）已知濃鹽酸和次氯酸鈣也能反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；若用儲(chǔ)存很久的漂白粉與濃鹽酸制氯氣，則可能含有的雜質(zhì)氣體有H₂O、HCl、CO₂．（填化學(xué)式）

Answer 1

分析 A裝置：濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制取氯氣的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；反應(yīng)過(guò)程中會(huì)發(fā)出氯化氫氣體，B裝置：通過(guò)飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中混有的HCl氣體，丙裝置：氯氣與石灰乳制取漂白粉，氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣，丁裝置：燒杯中的氫氧化鈉溶液是吸收過(guò)量氯氣，避免排放到空氣中污染環(huán)境，進(jìn)行尾氣處理．
（1）實(shí)驗(yàn)室制取氯氣是用濃鹽酸和二氧化錳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，結(jié)合配平寫(xiě)出；
（2）飽和食鹽水的主要作用是除去氯氣中的氯化氫氣體；氯氣有毒氣體，氫氧化鈉和氯氣反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（3）產(chǎn)物中Ca（ClO）₂的質(zhì)量明顯小于理論值，可能部分氯氣未與石灰乳反應(yīng)而逸出或溫度較高時(shí)發(fā)生了反應(yīng)生成Ca（ClO₃）₂；
（4）濃鹽酸和次氯酸鈣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣和水，濃鹽酸易揮發(fā)，貯存很久的漂白粉可能存在碳酸鈣，從溶液中生成的氣體中會(huì)混有水，以此來(lái)解答．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室制取氯氣是用濃鹽酸和二氧化錳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)過(guò)程中會(huì)發(fā)出氯化氫氣體，氯氣在食鹽水中不溶，氯化氫易溶，所以通過(guò)飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中混有的HCl氣體；燒杯中的氫氧化鈉溶液是吸收過(guò)量氯氣，避免排放到空氣中污染環(huán)境，氫氧化鈉和氯氣反應(yīng)Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：除去氯氣中混有的氯化氫；Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；
（3）在反應(yīng)過(guò)程中部分氯氣未與石灰乳反應(yīng)而逸出導(dǎo)致產(chǎn)物中Ca（ClO）₂的質(zhì)量明顯小于理論值或溫度較高時(shí)發(fā)生了反應(yīng)6Cl₂+6Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O生成Ca（ClO₃）₂，
故答案為：反應(yīng)過(guò)程溫度升高，有Ca（ClO₃）₂生成；
（4）濃鹽酸和次氯酸鈣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氯價(jià)態(tài)歸中，生成氯氣，反應(yīng)為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O，貯存很久的漂白粉可能存在碳酸鈣，加鹽酸發(fā)生CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，濃鹽酸易揮發(fā)，從溶液中生成的氣體中會(huì)混有水蒸氣，則制得的氯氣中，可能含有雜質(zhì)氣體為CO₂、HCl、H₂O（氣），
故答案為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O； HCl、CO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了利用氯氣與石灰乳制取漂白粉實(shí)驗(yàn)，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)．