Question

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

（1）A、B中的反應(yīng)物分別是濃鹽酸和MnO₂．寫出所發(fā)生的化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，進入裝置C的氣體中所含雜質(zhì)是HCl、H₂O．
（2）漂白粉的有效成分是Ca（ClO）₂（填化學(xué)式）；D中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是 Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（3）此實驗所得漂白粉的Ca（ClO）₂產(chǎn)率偏低．該學(xué)生經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)，主要原因是在U形管中還存在兩個副反應(yīng)：
①溫度較高時氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca（ClO₃）₂，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可采取的措施是將U型管置于冷水浴中
②為避免另一副反應(yīng)的發(fā)生，應(yīng)采取的措施是在B、C之間連接一個盛有飽和食鹽水的洗氣瓶．
（4）若將該實驗中殘留的Cl₂，緩慢通入KI溶液至過量，則溶液先變黃后變無色，且可檢測到HIO₃；寫出并配平該“變無色”反應(yīng)的化學(xué)方程式：5Cl₂+I₂+6H₂O→2HIO₃+10HCl若將KI改為KBr溶液，則溶液變?yōu)槌赛S色，未檢測到HBrO₃的存在．由上述事實推測，Cl₂、HIO₃、HBrO₃的氧化性由強到弱的次序是HBrO₃＞Cl₂＞HIO₃．

Answer 1

分析 （1）濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下生成氯化錳和氯氣；濃鹽酸易揮發(fā)，制得的氯氣中混有氯化氫氣體和水蒸氣；
（2）漂白粉的有效成分為次氯酸鈣；氯氣有毒，用氫氧化鈉吸收，生成氯化鈉和次氯酸鈉；
（3）因為溫度高時易生成Ca（ClO₃）₂，所以避免此反應(yīng)發(fā)生可以采取降溫措施，鹽酸易揮發(fā)，氯化氫與氫氧化鈣反應(yīng)；
（4）由題目信息可知，Cl₂將溶液中的I₂氧化成HIO₃，自身被還原為HCl，配平書寫方程式；氧化劑和還原劑反應(yīng)生成氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，氧化劑氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，以此分析．

解答 解：（1）A、B中的反應(yīng)物分別是濃鹽酸和MnO₂．發(fā)生的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；濃鹽酸易揮發(fā)，制得的氯氣中混有氯化氫氣體和水蒸氣；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；HCl；H₂O；
（2）漂白粉的有效成分為次氯酸鈣Ca（ClO）₂；D中為氫氧化鈉，吸收氯氣，發(fā)生的離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：Ca（ClO）₂；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）①溫度較高時氯氣與消石灰反應(yīng)生成了Ca（ClO₃）₂，為避免副反應(yīng)發(fā)生，應(yīng)該降低溫度，所以可以采取將U型管置于冷水浴中的措施；
故答案為：將U型管置于冷水浴中；
②鹽酸易揮發(fā)，加熱過程中生成的氯氣中含有氯化氫，氯化氫能和堿反應(yīng)，所以反應(yīng)方程式為：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O，為避免副反應(yīng)發(fā)生，可以在B、C之間連接一個盛有飽和食鹽水的洗氣瓶；
故答案為：在B、C之間連接一個盛有飽和食鹽水的洗氣瓶；
（4）由題目信息可知，Cl₂將溶液中的I₂氧化成HIO₃，自身被還原為HCl，反應(yīng)方程式為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，碘被氧化生成生成HIO₃，說明氧化性Cl₂＞HIO₃，KI溶液換成KBr溶液，滴加氯水，溶液呈橙黃色；滴加氯水至過量，顏色沒有變化，可說明氯氣不未檢測到HBrO₃的存在，能將溴進一步氧化，說明氧化性HBrO₃＞Cl₂，則有HBrO₃＞Cl₂＞HIO₃；
故答案為：6H₂O；2HIO₃+10HCl；橙黃；HBrO₃＞Cl₂＞HIO₃．

點評 本題考查了物質(zhì)的制備，涉及了氯氣的實驗室制法、氣體除雜、尾氣的處理、氧化性強弱比較及應(yīng)用等知識點，為高考頻點，注意對基礎(chǔ)知識的掌握．