Question

14．某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知，漂白粉與硫酸反應(yīng)可以制得氯氣，化學(xué)方程式為：Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O．他們設(shè)計了如圖1制取氯氣并驗證其性質(zhì)的實驗．試回答：
（1）該實驗中A部分的裝置是圖2中b（填寫裝置的序號）．
（2）請你設(shè)計一個實驗，證明洗氣瓶C中的Na₂SO₃已經(jīng)被氧化（簡述實驗步驟）：取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入HCl溶液至不再產(chǎn)生氣體為止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，證明Na₂SO₃已被氧化．
（3）寫出D裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑．
（4）該小組又進行了如下實驗：稱取漂白粉2.0g，研磨后溶解，配制成250ml 溶液，取25ml 加入到錐形瓶中，再加入過量的KI溶液和過量的H₂SO₄溶液，靜置．待完全反應(yīng)后，用0.1mol/L的Na₂S₂O₃溶液作標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的碘，已知反應(yīng)式為：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI反應(yīng)完成時，共用去Na₂S₂O₃ 20.0ml．則該漂白粉中Ca（ClO）₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：35.75%．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；
（2）氯氣有強氧化性，亞硫酸根離子有還原性，所以氯氣和亞硫酸根離子能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子、氯離子和氫離子；如果亞硫酸鈉被氧化會生成硫酸鈉，根據(jù)硫酸根離子的檢驗方法檢驗即可；
（3）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
（4）先根據(jù)次氯酸鈣和硫代硫酸鈉的關(guān)系式計算次氯酸鈣的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計算即可．

解答 解：（1）依據(jù)Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O可知，反應(yīng)物為固體與液體，反應(yīng)條件為加熱，所以選擇裝置b；
故答案為：b；
（2）氯氣有強氧化性，亞硫酸根離子有還原性，所以氯氣和亞硫酸根離子能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子、氯離子和氫離子Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；如果亞硫酸鈉被氧化，會生成硫酸鈉，硫酸鈉和氯化鋇能發(fā)生 反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇，亞硫酸鋇也是沉淀，所以要先排除亞硫酸鹽的干擾，再用氯化鋇檢驗硫酸根離子，檢驗方法為取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入HCl溶液至不再產(chǎn)生氣體為止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，證明Na₂SO₃已被氧化．
故答案為：取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入HCl溶液至不再產(chǎn)生氣體為止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，證明Na₂SO₃已被氧化；
（3）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，離子方程式為：HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
故答案為：HCO₃^-+H⁺═H₂O+CO₂↑；
（4）依據(jù)反應(yīng)可知存在：Ca（ClO）₂～2Cl₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，
n[Ca（ClO）₂]=$\frac{1}{4}$n（Na₂S₂O₃）=20.0 mL×10^-3 L•mL^-1×0.1 mol•L^-1×$\frac{250ml}{25ml}$=0.005 mol，
Ca（ClO）₂%=$\frac{0.005mol×143g/mol}{2.0g}$×100%=35.75%，
故答案為：35.75%．

點評 本題考查了氯氣的實驗室制備及性質(zhì)的檢驗，明確制備原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．