Question

【題目】（某學(xué)生設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應(yīng)制取少量漂白粉（這是一個(gè)放熱反應(yīng)），據(jù)此回答下列問題：

(1)在A裝置中用固體二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣，反應(yīng)原理為：MnO2＋4HCl(濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,請?jiān)谠摲磻?yīng)方程式中標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目________，并指出氧化劑為___________，還原劑為________。

(2)漂白粉將在U形管中產(chǎn)生，其化學(xué)方程式是________________________________。

(3)C裝置的作用是___________________。

(4)此實(shí)驗(yàn)所得漂白粉的有效成分偏低。該學(xué)生經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)，主要原因是在U形管中還存在兩個(gè)副反應(yīng)：

①溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca(ClO3)2，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可將采取的措施是_________________________________________。

②試判斷另一個(gè)副反應(yīng)（用化學(xué)方程式表示）___________________________________________；為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可將裝置作何改進(jìn)____________________________________。

Answer 1

【答案】 MnO2 HCl 2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 吸收未完全反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣 B裝置冷卻（或?qū)?/span>B裝置放在冷水浴中） 2HCl+ Ca(OH)2=2H2O+ CaCl2 在A、B之間接一個(gè)飽和的NaCl溶液洗氣瓶

【解析】

(1)反應(yīng)MnO2＋4HCl(濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中Mn元素得到2個(gè)電子，化合價(jià)由+4價(jià)下降到+2價(jià)；Cl元素失去2個(gè)電子，化合價(jià)由-1價(jià)上升到0價(jià)；

(2)因氯氣與消石灰反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水；

(3) 因氯氣有毒，則裝置C的作用為吸收未完全反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣；

(4)溫度較高時(shí)發(fā)生副反應(yīng)生成Ca(ClO3)2，則可將B裝置冷卻來避免該副反應(yīng)的發(fā)生，另一個(gè)副反應(yīng)為HCl與消石灰反應(yīng)，所以應(yīng)除去氯氣中的HCl。

(1)反應(yīng)MnO2＋4HCl(濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中Mn元素得到2個(gè)電子，化合價(jià)由+4價(jià)下降到+2價(jià)；Cl元素失去2個(gè)電子，化合價(jià)由-1價(jià)上升到0價(jià)，在方程式中標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為：；氧化劑是MnO2，還原劑是HCl；

(2)因氯氣與消石灰反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，化學(xué)反應(yīng)方程式為2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，故答案為：2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；

(3) 因氯氣有毒，則裝置C的作用為吸收未完全反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣，故答案為：吸收未完全反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣；

(4)①因溫度較高時(shí)發(fā)生副反應(yīng)生成Ca(ClO3)2，則可將B裝置冷卻來避免該副反應(yīng)的發(fā)生，故答案為：將B裝置冷卻（或?qū)?/span>B裝置放在冷水浴中）；

②因濃鹽酸易揮發(fā)，則另一個(gè)副反應(yīng)為HCl與消石灰反應(yīng)，方程式為：2HCl+ Ca(OH)2=2H2O+ CaCl2，所以應(yīng)除去氯氣中的HCl，即在A、B之間接一個(gè)飽和的NaCl溶液洗氣瓶可除去HCl，故答案為：2HCl+ Ca(OH)2=2H2O+ CaCl2；在A、B之間接一個(gè)飽和的NaCl溶液洗氣瓶。