Question

（14分）某學(xué)生設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應(yīng)制取少量漂白粉(這是一個(gè)放熱反應(yīng))。請(qǐng)回答下列問題：

（1）A為實(shí)驗(yàn)室制氯氣的發(fā)生裝置，反應(yīng)方程式為                          。
某學(xué)生用12mo1·L^-1的濃鹽酸100mL和足量的MnO₂反應(yīng)制Cl₂，實(shí)際得到的
Cl₂        6.72L(填“<”或“>”或“=”)。
（2）漂白粉將在U形管中產(chǎn)生，其化學(xué)方程式是                        。
（3）此實(shí)驗(yàn)所得漂白粉的有效成分偏低。該學(xué)生經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)，主要原因是在U形管中還存在兩個(gè)副反應(yīng)：
①溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca(ClO₃)₂，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可采取的措施是                                                            。
②試判斷另一個(gè)副反應(yīng)是                           (寫化學(xué)方程式)，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可將裝置作何改進(jìn)？                                         。
（4）C裝置的作用是                                              。

Answer 1

1）MnO₂+4HCl(濃)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O ；  <
(2) 2Cl₂+2Ca(OH)₂＝CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O
(3) ①冷卻B裝置（或?qū)�B裝置置于冷水浴中）
② 2HCl+Ca(OH)₂＝CaCl₂+2H₂O ; 在A、B間連接一個(gè)裝有飽和食鹽水的洗氣瓶
（4）吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣

（1）實(shí)驗(yàn)室正確氯氣利用的是濃鹽酸和二氧化錳發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到氯氣，方程式為MnO₂+4HCl(濃)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。由于在反應(yīng)過程中，濃鹽酸的濃度逐漸降低，而稀鹽酸是不能被二氧化錳氧化生成氯氣的，所以實(shí)際生成的氯氣要小于理論值。
（2）氯氣和消石灰反應(yīng)的方程式為2Cl₂+2Ca(OH)₂＝CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O
（3）溫度會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，所以可通過降低反應(yīng)的溫度來實(shí)現(xiàn)，即可以把B裝置置于冷水浴中；由于制取的氯氣中會(huì)混有氯化氫氣體，而氯化氫和消石灰反應(yīng)生成氯化鈣，方程式為
2HCl+Ca(OH)₂＝CaCl₂+2H₂O。因此要避免該反應(yīng)的發(fā)生，就需要除去氯氣中的氯化氫氣體，即可以在A、B間連接一個(gè)裝有飽和食鹽水的洗氣瓶。
（4）氯氣有毒，需要進(jìn)行尾氣除了，以防止污染空氣。