Question

【題目】某化學(xué)興趣小組擬用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)，制取并收集兩瓶干燥純凈的氯氣。為防止換集氣瓶時生成的氯氣污染空氣，設(shè)計了如下裝置：

（1）寫出Ⅰ裝置燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。

（2）裝置Ⅱ中盛放的藥品是飽和氯化鈉溶液，其作用是___________________________；裝置Ⅲ的作用是干燥氯氣，應(yīng)盛放_________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)開始后，先________a，_________b（填“關(guān)閉”或“打開”，下同）；當(dāng)集滿一瓶氯氣時，為減少換集氣瓶時氯氣的外逸，再_________a，________b，換好集氣瓶后,繼續(xù)收集氯氣。

（4）興趣小組的某些同學(xué)準(zhǔn)備在燒杯中加入下列溶液中的一種來吸收殘余氯氣，你認(rèn)為其中不恰當(dāng)?shù)?/span>是（填序號）_____________。

①氫氧化鈉溶液 ②濃硫酸 ③水

（5）工業(yè)上將氯氣通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________，漂白粉的有效成分是____________________。(填化學(xué)式)

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 除去Cl2中混有的HCl 濃硫酸 關(guān)閉 打開 打開 關(guān)閉 ②③ 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2

【解析】

利用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)制取Cl2，生成的氯氣中混有HCl氣體和水蒸氣，用飽和氯化鈉溶液除去氯氣中的HCl氣體，選擇干燥劑不僅要考慮吸水效率，更要考慮干燥劑不能與被干燥的氣體反應(yīng)，彈簧夾a下方的氣球可暫時貯氣，平衡氣壓等作用，通過開、關(guān)彈簧夾a、b來更換集氣瓶，多余的Cl2用NaOH溶液吸收，由此分析。

(1)濃鹽酸和二氧化錳加熱條件下發(fā)生反應(yīng)是實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的常用方法，其化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。

(2)制取的氯氣中混有水蒸氣和HCl氣體，因Cl2難溶于飽和氯化鈉溶液，HCl易溶于水，所以氯氣通過飽和氯化鈉溶液就是為了除去氯氣中混有的HCl氣體；濃硫酸不僅吸水效率高，而且不和Cl2反應(yīng)，所以裝置III應(yīng)盛放濃硫酸。

(3)為了防止氯氣外逸，在更換集氣瓶時必須關(guān)閉彈簧夾b，關(guān)閉b后氣壓會增大，打開a，就是讓氣球暫時貯存部分氯氣以平衡氣壓。所以實(shí)驗(yàn)開始后，先關(guān)閉彈簧夾a，打開彈簧夾b；當(dāng)集滿一瓶氯氣時，再打開彈簧夾a，關(guān)閉彈簧夾b，換好集氣瓶后，繼續(xù)收集氯氣。

(4)①Cl2易與NaOH溶液反應(yīng)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，濃NaOH溶液能充分吸收氯氣；②Cl2在濃硫酸中既不發(fā)生反應(yīng)也不溶解，所以濃硫酸不能吸收Cl2；③Cl2在水中的溶解度不大，而且溶解的Cl2只有部分與水反應(yīng)，所以水不能完全吸收Cl2，答案選②③。

(5)漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，制取漂白粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，Ca(ClO)2具有強(qiáng)氧化性，因而具有漂白性，所以漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。