Question

【題目】某化學(xué)興趣小組為探究氯氣的性質(zhì)并用Cl2制備HClO，設(shè)計如下實驗方案，請回答下列問題：

實驗一：性質(zhì)探究

設(shè)計圖3實驗裝置來制備并驗證氯氣的性質(zhì)，部分夾持設(shè)計未畫出。

圖3

（1）請寫出裝置A中制備氯氣的反應(yīng)化學(xué)方程式______________________；

（2）裝置B的作用是______________________；

（3）雙通管C中事先裝有兩個沾有相關(guān)試劑的棉球，實驗現(xiàn)象為_____________；

實驗二：制備HClO

（4）設(shè)計圖4所示裝置E代替圖3中的裝置C，用于制備較高濃度的HClO溶液。在圓底燒瓶底部，有一用塑料網(wǎng)包住的過量塊狀碳酸鈣。

圖4

①該方案反應(yīng)后所得的溶液中HClO濃度比氯水中大的原因是_______________

②反應(yīng)結(jié)束后將塑料網(wǎng)中剩余的石灰石提出液面，所得的溶液與稀鹽酸混合，立即產(chǎn)生大量CO2氣體，則反應(yīng)所得溶液中的溶質(zhì)除CaCl2、HClO外，還含有__________

③該小組同學(xué)測得反應(yīng)中碳酸鈣質(zhì)量減少a g，反應(yīng)后從所得的100mL溶液中取用10mL與稀鹽酸混合，連接F裝置測得產(chǎn)生的氣體體積為b L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則原溶液中CaCl2的濃度為 mol·L－1（用含a、b的代數(shù)式表示，可不必化簡）。

Answer 1

【答案】（1）MnO2+4HCl(濃) MnCl2+ Cl2↑+2H2O ；（2）除去氯氣中的氯化氫雜質(zhì)；（3）裝有KI淀粉溶液的棉球變藍(lán)，裝有FeCl2溶液的棉球變黃色；（4）①CaCO3消耗了氯水中的HCl，使Cl2+H2OHCl+HClO平衡向右移動，HClO濃度增大；②Ca(HCO3)2；③

【解析】

試題分析：（1）利用MnO2的氧化性強(qiáng)于Cl2，反應(yīng)方程式為：MnO2+4HCl(濃) MnCl2+ Cl2↑+2H2O ；（2）氯氣中混有HCl(g)，飽和食鹽水的作用除去HCl氣體；（3）氯氣的氧化性強(qiáng)于I2，發(fā)生的反應(yīng)是Cl2＋2I－=I2＋2Cl－，淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)，2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，棉球有淺綠色變?yōu)辄S色；(4)①Cl2＋H2OHCl＋HclO，鹽酸的酸性強(qiáng)于碳酸，CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O，促使平衡向正反應(yīng)方向移動，c(HClO)增大；②碳酸鈣和酸反應(yīng)的實質(zhì)為2CaCO3＋2HCl=Ca(HCO3)2＋CaCl2，Ca(HCO3)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O＋2CO2↑把所得溶液加入鹽酸，有大量的CO2產(chǎn)生，說明溶液中有Ca(HCO3)2；③減少CaCO3的質(zhì)量為ag，說明反應(yīng)碳酸鈣的質(zhì)量為ag，連接F裝置收集到氣體為bL，Ca(HCO3)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O＋2CO2↑，求出n(Ca(HCO3)2)=b/44.8mol，根據(jù)鈣元素守恒，則n(CaCl2)=(a/100－b/44.8)mol，則c(CaCl2)=(a/100－b/44.8)/100×10－3mol·L－1。