Question

某校甲、乙兩化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組用200mL 12mol/L  鹽酸與17.4g MnO₂在加熱條件下反應(yīng)制備氯氣，并制備的氯氣與過量的石灰乳反應(yīng)制備漂白粉，用稀NaOH溶液吸收殘余的氯氣，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
①甲、乙兩組制得的漂白粉中Ca（ClO）₂的質(zhì)量明顯小于理論值，
②甲組在較高溫度下將氯氣與過量的石灰乳反應(yīng)，所制得的產(chǎn)品中Ca（ClO₃）₂的含量較高．
試回答下列問題：
（1）上述實(shí)驗(yàn)中理論最多可制得Ca（ClO）₂多少克？
（2）實(shí)驗(yàn)中所得到的Ca（ClO）₂的質(zhì)量明顯小于理論值，試簡要分析其可能原因，并寫出可能涉及到化學(xué)方程式．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：

分析：（1）發(fā)生反應(yīng)MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，進(jìn)行過量計(jì)算，根據(jù)不足量的物質(zhì)計(jì)算生成氯氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O計(jì)算生成次氯酸鈣的質(zhì)量；
（2）由題目信息可知，隨著反應(yīng)進(jìn)行，溫度升高，會產(chǎn)生副產(chǎn)物Ca（ClO₃）₂，Cl₂未與石灰乳完全反應(yīng)，導(dǎo)致實(shí)際次氯酸鈣質(zhì)量小于理論值．

解答： 解：（1）HCl的物質(zhì)的量為0.2L×12mol/L=2.4mol，二氧化錳物質(zhì)的量為

17.4g

87g/mol

=0.2mol，二者物質(zhì)的量之比為12：1，由MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，可知HCl過量，故生成氯氣的物質(zhì)的量為0.2mol，再根據(jù)2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，可知生成次氯酸鈣為0.2mol×

1

2

=0.1mol，次氯酸鈣的質(zhì)量為0.1mol×143g/mol=14.3g，
答：理論最多可制得Ca（ClO）₂為14.3克．
（2）由題目信息可知，①隨著反應(yīng)進(jìn)行，溫度升高，會產(chǎn)生副產(chǎn)物Ca（ClO₃）₂，反應(yīng)方程式為：6Cl₂+6Ca（OH）₂

△   .

5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O；②Cl₂未與石灰乳完全反應(yīng)，殘余氯氣被NaOH溶液吸收，反應(yīng)方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，導(dǎo)致實(shí)際次氯酸鈣質(zhì)量小于理論值，
答：①隨著反應(yīng)進(jìn)行，溫度升高，會產(chǎn)生副產(chǎn)物Ca（ClO₃）₂，反應(yīng)方程式為：6Cl₂+6Ca（OH）₂

△   .

5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O；
②Cl₂未與石灰乳完全反應(yīng)，殘余氯氣被NaOH溶液吸收，反應(yīng)方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)方程式有關(guān)計(jì)算，側(cè)重考查學(xué)生對信息獲取與知識遷移運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．