Question

（14分）某學生設計如圖所示的實驗裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應制取少量漂白粉(這是一個放熱反應)。請回答下列問題：

（1）A為實驗室制氯氣的發生裝置，反應方程式為                          。
某學生用12mo1·L^-1的濃鹽酸100mL和足量的MnO₂反應制Cl₂，實際得到的
Cl₂        6.72L(填“<”或“>”或“=”)。
（2）漂白粉將在U形管中產生，其化學方程式是                        。
（3）此實驗所得漂白粉的有效成分偏低。該學生經分析并查閱資料發現，主要原因是在U形管中還存在兩個副反應：
①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生，可采取的措施是                                                            。
②試判斷另一個副反應是                           (寫化學方程式)，為避免此副反應的發生，可將裝置作何改進？                                         。
（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（或將B裝置置于冷水浴中）
② 2HCl+Ca(OH)₂＝CaCl₂+2H₂O ; 在A、B間連接一個裝有飽和食鹽水的洗氣瓶
（4）吸收未反應的氯氣，防止污染空氣

（1）實驗室正確氯氣利用的是濃鹽酸和二氧化錳發生氧化還原反應得到氯氣，方程式為MnO₂+4HCl(濃)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。由于在反應過程中，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，所以實際生成的氯氣要小于理論值。
（2）氯氣和消石灰反應的方程式為2Cl₂+2Ca(OH)₂＝CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O
（3）溫度會發生副反應，所以可通過降低反應的溫度來實現，即可以把B裝置置于冷水浴中；由于制取的氯氣中會混有氯化氫氣體，而氯化氫和消石灰反應生成氯化鈣，方程式為
2HCl+Ca(OH)₂＝CaCl₂+2H₂O。因此要避免該反應的發生，就需要除去氯氣中的氯化氫氣體，即可以在A、B間連接一個裝有飽和食鹽水的洗氣瓶。
（4）氯氣有毒，需要進行尾氣除了，以防止污染空氣。