Question

通常情況下，氯氣是一種黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體，能與堿反應生成鹽和水．某化學興趣小組在實驗室制取氯氣，并探究氯氣與石灰乳反應的條件和產(chǎn)物．已知：
①二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣的反應：MnO₂+4HCl

高溫  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
②氯氣和石灰乳的反應：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，該反應放熱．
溫度較高時，氯氣和石灰乳還能發(fā)生如下反應：
6Cl₂+6Ca（OH）₂=5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O
該興趣小組設計了下列實驗裝置，進行實驗．

請回答下列問題：
（1）①裝置乙的作用是除去揮發(fā)出來的氯化氫氣體，裝置丁的作用是

 

．
②該興趣小組用足量濃鹽酸與8.7gMnO₂制備氯氣，并將所得氯氣與過量的石灰乳反應，則理論上最多可制得Ca（ClO）₂

 

g（請寫出計算過程）．
（2）小組成員發(fā)現(xiàn)，在裝置氣密性良好的前提下，產(chǎn)物中Ca（ClO）₂的質量明顯小于理論值．你認為可能的原因是

 

．
（3）為了提高Ca（ClO）₂的產(chǎn)率，可對丙裝置作適當改進．請你給出一種改進方法：

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的性質或變化規(guī)律,氣體的凈化（除雜）,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)信息分析：飽和食鹽水的主要作用是除去氯氣中的氯化氫氣體；氫氧化鈉溶液在裝置末，主要是尾氣處理，防止有毒氣體氯氣污染環(huán)境；依據(jù)MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，結合定量關系計算理論值；
（2）根據(jù)實際的反應分析氯氣反應的程度或結合信息分析氯氣發(fā)生的反應等分析；
（3）依據(jù)信息反應在高溫度下發(fā)生副反應，分析改進措施．

解答：解：（1）①由于氯氣是有毒的氣體，因此燒杯中的氫氧化鈉溶液是吸收過量氯氣，避免排放到空氣中污染環(huán)境，進行尾氣處理；
②足量的濃鹽酸與8.7g MnO₂制備氯氣，并將所得氯氣與過量的石灰乳反應，則理論上最多可制得Ca（ClO）₂；可以依據(jù)反應MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；2Cl₂+2Ca（OH）₂═CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，設生成Ca（ClO）₂的為x，
根據(jù)兩個化學方程式，可得關系式
2MnO₂～Ca（ClO）₂
174     143
8.7g    x

174

143

=

8.7g

x

  x=7.15g；
故答案為：進行尾氣處理；7.15；
（2）在反應過程中部分氯氣未與石灰乳反應而逸出導致產(chǎn)物中Ca（ClO）₂的質量明顯小于理論值或溫度較高時發(fā)生了反應生成Ca（ClO）₂；
故答案為：部分氯氣未與石灰乳反應而逸出或溫度較高時發(fā)生了反應生成Ca（ClO）₂；（合理答案即可）
（3）依據(jù)信息反應在高溫度下發(fā)生副反應，所以改進措施可以把丙裝置放入冰水中，避免發(fā)生反應，6Cl₂+6Ca（OH）₂=5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O；
故答案為：將丙裝置置于裝有冷水的容器中．

點評：本題考查了氯氣的實驗是制備和工業(yè)制備，實驗過程注意問題，反應化學方程式的書寫，漂白粉的制取條件，化學方程式的計算應用，題目難度中等．