Question

3．某興趣小組模擬工業(yè)制漂白粉，設計了如圖所示的實驗裝置．已知：①氯氣和堿反應放出熱量．②6Cl₂+6Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O．

回答下列問題：
（1）甲裝置中儀器a的名稱是分液漏斗，MnO₂在反應中所起的作用是作氧化劑．
（2）裝置乙中飽和食鹽水的作用是除去氯氣中混有的氯化氫．
（3）①制取漂白粉的化學方程式是2Cl₂+2 Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．
②該小組制得的漂白粉中n（CaCl₂） 遠大于n[Ca（ClO）₂]，其主要原因是氯氣和堿反應會放出熱量，導致溫度升高，發(fā)生了副反應：6Cl₂+6Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O．
③為提高Ca（ClO）₂的含量，可采取的措施是將丙裝置浸在盛有冷水的水槽中或控制氯氣產生速率（任寫一種即可）．
（4）漂白粉應密封保存，原因是Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃+2HClO（用化學方程式表示）．

Answer 1

分析 模擬工業(yè)制漂白粉：裝置A制取Cl₂，a為分液漏斗，可以控制加入的濃鹽酸，圓底燒瓶中盛放二氧化錳，反應的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，HCl易揮發(fā)，制得的氯氣中含有氯化氫，可以用食鹽水來除雜，乙裝置除去氯氣中的氯化氫，丙裝置Cl₂與Ca（OH）₂的反應制漂白粉，Cl₂有毒，需進行尾氣處理，裝置丁吸收多余的氯氣．
（1）根據儀器的特征以及常見儀器的名稱解答；MnO₂與濃鹽酸反應生成氯化鎂、氯氣與水，MnO₂是氧化劑；
（2）HCl易揮發(fā)，制得的氯氣中含有氯化氫，可以用食鹽水來除雜；
（3）①漂白粉的主要成分是次氯酸鈣[Ca（ClO）₂]和氯化鈣，氯氣與石灰乳反應產物是氯化鈣、次氯酸鈣和水；
②根據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；
③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；
（4）漂白粉有效成分為次氯酸鈣，能夠與空氣中的二氧化碳反應而導致變質．

解答 解：（1）甲裝置中儀器a具有球形特征，有玻璃活塞，在該實驗中，可以控制加入的濃鹽酸，為分液漏斗，裝置A制取Cl₂，反應的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反應中，MnO₂中Mn元素化合價降低（+4→+2），MnO₂為氧化劑，
故答案為：分液漏斗；作氧化劑；       
（2）濃鹽酸和二氧化錳反應過程中會發(fā)出氯化氫氣體，氯化氫在氯化鈉飽和溶液中易溶，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，
故答案為：除去氯氣中混有的氯化氫；
（3）①漂白粉的主要成分是次氯酸鈣[Ca（ClO）₂]和氯化鈣，將氯氣通入石灰乳[Ca（OH）₂]制取漂白粉，同時有水生成，反應的化學方程式為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O，
故答案為：2Cl₂+2 Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
②氯氣和堿反應會放出熱量，導致溫度升高，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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O，所以制得的漂白粉中n（CaCl₂） 遠大于n[Ca（ClO）₂]，
故答案為：氯氣和堿反應會放出熱量，導致溫度升高，發(fā)生了副反應：6Cl₂+6Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O；
③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，或控制氯氣產生速率，通過控制反應速率，避免反應放熱瞬時升高，
故答案為：將丙裝置浸在盛有冷水的水槽中或控制氯氣產生速率；
（4）漂白粉有效成分為次氯酸鈣，HClO雖是強氧化性的酸，但它是比碳酸還弱的酸，受空氣中的水、CO₂作用而導致變質，生成CaCO₃和HClO，該反應的化學方程式為：Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，所以漂白粉應密封保存，
故答案為：Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO．

點評 本題考查了氯氣的制法及化學性質，題目難度中等，掌握氯及其化合物的性質以及流程圖各裝置的作用是解答關鍵，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．