Question

一般情況下，較強(qiáng)的氧化劑如：MnO₂、KMnO₄、KClO₃、Ca（ClO）₂等氧化濃鹽酸時，有如下反應(yīng)規(guī)律：氧化劑+濃鹽酸→金屬氯化物+水+氯氣．實(shí)驗(yàn)室通常用該原理制取少量Cl₂．
（1）從原子經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)，要使?jié)恹}酸中Cl^-充分轉(zhuǎn)化為Cl₂，制取等量的Cl₂最好選用上述氧化劑中的

 

氧化濃鹽酸．
（2）將214.5gCa（ClO）₂放入500 mL、12.0 mol/L的濃鹽酸中，生成的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為39.2 L．若反應(yīng)前后溶液的體積保持不變，計(jì)算反應(yīng)后溶液中HCl的物質(zhì)的量濃度．
（3）漂白粉是 Ca（ClO）₂、CaCl₂?Ca（OH）₂?H₂O 和 CaO 的混合物．漂白粉放出的氯氣具有漂白作用，叫有效氯．通常用有效氯表示漂白粉的純度．漂白粉中的有效氯含量常用滴定碘法進(jìn)行測定，即在一定量的漂白粉中加入過量的KI，加H₂SO₄酸化，有效氯與I^-作用析出等量的I₂，析出的I₂以淀粉指示劑立即用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定．若測定漂白粉中有效氯時用鹽酸酸化，則鹽酸的濃度應(yīng)小于

 

mol/L，否則測定的有效氯將

 

（“偏高”、“偏低”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）前面2個都是濃鹽酸能反應(yīng)，最后兩個，KClO₃、Ca（ClO）₂氧化性強(qiáng)，在可以氧化較低的濃度的氯離子，所以轉(zhuǎn)化的比較充分；
（2）由題可知，次氯酸鈣與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣（該反應(yīng)屬于歸中反應(yīng)），濃鹽酸隨著反應(yīng)的進(jìn)行會變成稀鹽酸，即無法與次氯酸鈣反應(yīng)繼續(xù)生成氯氣了，只能生成次氯酸．通過題中給出的氯氣的體積，可計(jì)算出消耗的HCl的物質(zhì)的量，用反應(yīng)前的濃鹽酸中的HCl的物質(zhì)的量減去前面消耗的HCl的物質(zhì)的量，即可得出不再與次氯酸鈣反應(yīng)生成氯氣時的剩余HCl的物質(zhì)的量；
（3）濃鹽酸要與Ca（ClO）₂反應(yīng)生成Cl₂氣體，隨反應(yīng)進(jìn)行次氯酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成次氯酸，最后過量的鹽酸不再和次氯酸鈣發(fā)生反應(yīng)，才能起到酸化的作用，漂白粉是 Ca（ClO）₂、CaCl₂?Ca（OH）₂?H₂O 和 CaO 的混合物中次氯酸根離子和氯離子在酸溶液中1：1發(fā)生反應(yīng)，加入鹽酸只是起到酸化的作用．

解答：解：（1）MnO₂、KMnO₄、都是氧化部分氯化氫反應(yīng)生成氯氣，從原子經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)，要使?jié)恹}酸中Cl^-充分轉(zhuǎn)化為Cl₂，制取等量的Cl₂最好選用上述氧化劑中KClO₃或Ca（ClO）₂，因?yàn)檠趸瘎┲械穆仍�素和濃鹽酸中的氯元素反應(yīng)歸中反應(yīng)生成氯氣，提高了氯元素的利用率，
故答案為：KClO₃或Ca（ClO）₂；
（2）生成的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為39.2 L，n（Cl₂）=

39.2L

22.4L/mol

=1.75mol/L，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，
          Ca（ClO）₂+4HCl=CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O
            1       4           2
n（Ca（ClO）₂）  n₁（HCl）    1.75mol
計(jì)算得到：n（Ca（ClO）₂）=0.875mol；
n₁（HCl）=3.5mol；
由化學(xué)方程式計(jì)算只顯酸性的氯化氫和次氯酸鈣反應(yīng)的氯化氫物質(zhì)的量=

214.5g

143g/mol

-0.875 mol=0.625 mol   
    Ca（ClO）₂+2HCl=CaCl₂+2HClO
      1         2
   0.625mol    n₂（HCl） 
n₂（HCl）=1.25 mol  
反應(yīng)后溶液中n（HCl）=0.5 L×12 mol/L-3.5 mol-1.25 mol=1.25 mol
c（HCl）=

1.25mol

0.5L

=2.5 mol/L；
答：反應(yīng)后溶液中HCl的物質(zhì)的量濃度為2.5mol/L；
（3）濃鹽酸要與Ca（ClO）₂反應(yīng)生成Cl₂氣體，隨反應(yīng)進(jìn)行次氯酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成次氯酸，最后過量的鹽酸不再和次氯酸鈣發(fā)生反應(yīng)，才能起到酸化的作用，漂白粉是 Ca（ClO）₂、CaCl₂?Ca（OH）₂?H₂O 和 CaO 的混合物中次氯酸根離子和氯離子在酸溶液中1：1發(fā)生反應(yīng)，加入鹽酸只是起到酸化的作用，依據(jù)（2）的計(jì)算可知，只有鹽酸濃度小于2.5mol/L才不會優(yōu)先于氯化鈣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，否則對結(jié)果無影響，
故答案為：2.5；不變．

點(diǎn)評：本題考查了氧化還原反應(yīng)的規(guī)律分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)特征，化學(xué)方程式計(jì)算是解題關(guān)鍵，題目難度中等．