Question

（12分）氯氣是一種重要的工業(yè)原料。

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室可用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是                  。

Ⅱ.某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知，漂白粉與硫酸反應(yīng)可制取氯氣，化學(xué)方程式為：

Ca(ClO)₂+CaCl₂+2H₂SO₄   2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O

他們利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)如下制取氯氣并驗(yàn)證其性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。

(1)回答下列問(wèn)題：(1)該實(shí)驗(yàn)中A部分的裝置是            (填標(biāo)號(hào)) 。

(2)請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明洗氣瓶C中的Na₂SO₃已被氧化(簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟)：                                                                 。

(3)寫(xiě)出D裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                               (4)該實(shí)驗(yàn)存在明顯的缺陷，請(qǐng)你提出改進(jìn)的方法                            。

(5)該小組又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：稱取漂白粉2.0 g，研磨后溶解，配制成250 mL溶液，取出25 mL加入到錐形瓶中，再加入過(guò)量的KI溶液和過(guò)量的H₂SO₄溶液，靜置。待完全反應(yīng)后，用0.1 mol·L^?1的Na₂S₂O₃溶液作標(biāo)準(zhǔn)液滴定反應(yīng)生成的碘，已知反應(yīng)方程式為：2Na₂S₂O₃+I₂ ===  Na₂S₄O₆+2NaI，共用去Na₂S₂O₃溶液20.0 mL。則該漂白粉中Ca(ClO)₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為        。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ.MnO₂ + 4HCl（濃）  MnCl₂ + Cl₂↑+ 2H₂O  (2分)

Ⅱ.(1)b （2分）

(2) 取少量溶液置于潔凈的試管中，向其中滴加稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣體，再向其中滴入氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明亞硫酸鈉被氧化 （2分）

(3) Cl₂+H₂O ="==" H⁺+Cl^?+HClO 

H⁺+HCO₃^? ="==" CO₂↑+H₂O  （合理答案均可，共2分）

(4) 應(yīng)將尾氣通入NaOH溶液中  （2分）

(5) 35.75% （2分）

【解析】

試題分析：Ⅰ實(shí)驗(yàn)室可用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的化學(xué)方程式：MnO₂ +4HCl（濃）MnCl₂ +Cl₂↑+2H₂O。

Ⅱ⑴A部分是氯氣的發(fā)生裝置，而此裝置為固液加熱型裝置，因此選b。

⑵證明洗氣瓶C中的Na₂SO₃已被氧化，實(shí)際上是證明溶液中存在SO₄^2-。

⑶裝置D中為碳酸氫鈉與氯氣的反應(yīng)，，此時(shí)應(yīng)考慮氯氣溶液水發(fā)生的反應(yīng)。故答案為：

Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^?+HClO、H⁺+HCO₃^?=CO₂↑+H₂O。

⑷整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中由于氯氣具有毒性，因此，裝置的末尾應(yīng)加上一個(gè)尾氣處理裝置�？捎脡A性溶液吸收。

⑸由此過(guò)程中涉及的反應(yīng)式可得出如下關(guān)系式：，所以得：

143           4mol

x           0.002mol      解得

故該漂白粉中Ca(ClO)₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

考點(diǎn)：氯氣及其化合物的性質(zhì)與相關(guān)計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：本題是一道結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算的綜合題，屬于中等難度題型，也是高考中的常考題型。對(duì)于此類題型的解答，熟練掌握物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)，是解題關(guān)鍵。對(duì)于計(jì)算，則需將多步反應(yīng)聯(lián)系起來(lái)，找出之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，形成關(guān)系式形式，可簡(jiǎn)化計(jì)算，減少計(jì)算量。