Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計如下實驗裝置利用氯氣與石灰乳反應(yīng)制取少量漂白粉（這是一個放熱反應(yīng)），據(jù)此回答下列問題：

（1）A儀器的名稱是 ， D的作用。
（2）漂白粉將在U型管中產(chǎn)生，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是。
（3）此實驗結(jié)果所得Ca(ClO)2產(chǎn)率太低。經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)主要原因是在U型管中存在兩個副反應(yīng)：
①溫度較高時氯氣與消石灰反應(yīng)生成了Ca(ClO3)2,為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可采取的措施是 ， 有同學(xué)測出了反應(yīng)后溶液中ClO－、ClO3－兩種離子的物質(zhì)的量（n）與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系曲線，粗略表示為上圖（不考慮氯氣和水的反應(yīng)）。
a、圖中曲線I表示離子的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的關(guān)系。
b、所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物質(zhì)的量為mol。
②試判斷另一個副反應(yīng)是（寫出此反應(yīng)方程式） ， 為避免此副反應(yīng)發(fā)生，可采取的措施是

Answer 1

【答案】
（1）分液漏斗；吸收尾氣
（2）2Cl2+2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
（3）將U型管置于冷水浴中；ClO-；0.25；2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O；發(fā)生裝置和U型管之間加盛放飽和氯化鈉溶液的洗氣瓶
【解析】（1）據(jù)A的結(jié)構(gòu)可知是分液漏斗，在制備漂白粉的過程中會有多余的氯氣，用D裝置是為了吸收尾氣的。
（2）漂白粉制備的反應(yīng)：2Cl2+2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。
（3）①因為此副反應(yīng)是在溫度較高時產(chǎn)生的 ，故可以將U型管置于冷水浴中；a、當(dāng)溫度低時，氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣；當(dāng)溫度高時，生成氯酸鈣和氯化鈣，剛開始反應(yīng)時，溫度較低，氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣，所以圖中曲線I表示離子ClO-的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的關(guān)系；b、根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等計算氯離子的物質(zhì)的量，設(shè)氯離子的物質(zhì)的量為n，則n×1=0.10mol×1+0.05mol×5=0.35mol， 含氯元素的物質(zhì)的量=0.35mol+0.1mol+0.05mol=0.5mol，氯化鈣、次氯酸鈣、氯酸鈣中鈣離子和含氯離子的個數(shù)比為1：2，所以 所取石灰乳中含有Ca（OH）2的物質(zhì)的量為0.25mol；②裝置中無氯氣的除雜裝置，揮發(fā)出的氯化氫會和氫氧化鈣反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O；需要在發(fā)生裝置和U型管之間放飽和氯化鈉溶液，吸收氯氣中的氯化氫氣體。
根據(jù)實驗室制取氯氣的原理分析制取裝置，結(jié)合氯氣與氫氧化鈣的反應(yīng)進(jìn)行分析計算即可。