Question

【題目】（某學生設計如圖所示的實驗裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應制取少量漂白粉（這是一個放熱反應），據此回答下列問題：

(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，反應原理為：MnO2＋4HCl(濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,請在該反應方程式中標出電子轉移方向和數目________，并指出氧化劑為___________，還原劑為________。

(2)漂白粉將在U形管中產生，其化學方程式是________________________________。

(3)C裝置的作用是___________________。

(4)此實驗所得漂白粉的有效成分偏低。該學生經分析并查閱資料發現，主要原因是在U形管中還存在兩個副反應：

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

②試判斷另一個副反應（用化學方程式表示）___________________________________________；為避免此副反應的發生，可將裝置作何改進____________________________________。

Answer 1

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

【解析】

(1)反應MnO2＋4HCl(濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中Mn元素得到2個電子，化合價由+4價下降到+2價；Cl元素失去2個電子，化合價由-1價上升到0價；

(2)因氯氣與消石灰反應生成氯化鈣、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的氯氣，防止污染空氣；

(4)溫度較高時發生副反應生成Ca(ClO3)2，則可將B裝置冷卻來避免該副反應的發生，另一個副反應為HCl與消石灰反應，所以應除去氯氣中的HCl。

(1)反應MnO2＋4HCl(濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中Mn元素得到2個電子，化合價由+4價下降到+2價；Cl元素失去2個電子，化合價由-1價上升到0價，在方程式中標出電子轉移方向和數目為：；氧化劑是MnO2，還原劑是HCl；

(2)因氯氣與消石灰反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，化學反應方程式為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的氯氣，防止污染空氣，故答案為：吸收未完全反應的氯氣，防止污染空氣；

(4)①因溫度較高時發生副反應生成Ca(ClO3)2，則可將B裝置冷卻來避免該副反應的發生，故答案為：將B裝置冷卻（或將B裝置放在冷水浴中）；

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