Question

研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸反应可以制得氯气，化学方程式为：Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O．他们设计了如下制取氯气并验证其性质的实验．

试回答：（1）该实验中A部分的装置是______（填写装置的序号）．

（2）（1）选项中d装置的两个主要的玻璃器皿的名称分别是______、______．
（3）请你设计一个实验，证明洗气瓶C中的Na₂SO₃已经被氧化（简述实验步骤）：______．
（4）分别写出C装置、D装置发生反应的离子方程式______．
（5）该实验存在明显的缺陷，请你从化学反应的视角提出改进的方法是______．所发生反应的化学方程式是______．
（6）该小组又进行了如下实验：称取漂白粉2.0g，研磨后溶解，配制成250mL溶液，取25mL加入到锥形瓶中，再加入过量的KI溶液和过量的H₂SO₄溶液，静置．待完全反应后，用0.1mol/L的Na₂S₂O₃溶液作标准溶液滴定反应生成的碘，已知反应方程式为：
2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI 反应完成时，共用去Na₂S₂O₃ 20.0mL．则该漂白粉中Ca（ClO）₂的质量分数为______．（保留至0.01%）

Answer

（1）根据反应物的状态及反应条件选择发生装置；
（2）依据d装置仪器回答；
（3）氯气有强氧化性，亚硫酸根离子有还原性，所以氯气和亚硫酸根离子能发生氧化还原反应生成硫酸根离子、氯离子和氢离子；如果亚硫酸钠被氧化会生成硫酸钠，根据硫酸根离子的检验方法检验即可；
（4）c装置中氯气和亚硫酸根离子发生氧化还原反应，生成硫酸根离子和氯离子；d装置中氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳；
（5）氯气有刺激性气味，尾气不能直接排空，要用尾气处理装置处理；
（6）可利用化学反应的定量关系式计算Na2S2O3和Ca（ClO）2的定量关系计算得到．
【解析】
（1）A部分用于制取Cl2，根据所给Cl2的生成反应的反应物状态和反应是否需要加热选择气体发生装置，应选属于“固+液气”型的b，故答案为：b；
（2）d装置的两个主要的玻璃器皿为圆底烧瓶和分液漏斗，故答案为：分液漏斗；圆底烧瓶；
（3）Na2SO3氧化的产物为Na2SO4，确定存在SO42-即可证明Na2SO3已部分被氧化．检验时，应取C中溶液少许于洁净试管中，先加稀HCl至不再产生气体以排除SO32-的干扰，然后再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明Na2SO3已部分被氧化，
故答案为：取少量溶液置于洁净的试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明亚硫酸钠被氧化；
（4）C装置中是氯气通入亚硫酸钠溶液中发生的反应，亚硫酸钠具有还原性被氯气氧化为硫酸钠，反应的两种方程式为：Cl2+H2O+SO32ˉ=SO42ˉ+2Clˉ+2H+；进入D的Cl2与水反应的离子方程式为Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，HCl能与NaHCO3反应，离子方程式为H++HCO3-=CO2↑+H2O，HClO因酸性比H2CO3弱而不能与NaHCO3反应，Cl2+H2O═H++Cl-+HClO；H++HCO3-═CO2↑+H2O；或HCO3ˉ+Cl2=HClO+CO2↑+Cl-，
故答案为：Cl2+H2O+SO32ˉ=SO42ˉ+2Clˉ+2H+；Cl2+H2O═H++Cl-+HClO；H++HCO3-═CO2↑+H2O；或HCO3ˉ+Cl2=HClO+CO2↑+Cl-；
（5）NaHCO3吸收Cl2的能力有限，在D装置后增加一个尾气吸收装置，应将尾气通入NaOH溶液中，反应的化学方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，
故答案为：在D装置后增加一个尾气吸收装置，应将尾气通入NaOH溶液中；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；
（5）关系式Ca（ClO）2～2Cl2～2I2～4Na2S2O3，
n[Ca（ClO）2]=n（Na2S2O3）=20.0 mL×10-3 L•mL-1×0.1 mol•L-1×=0.005 mol，
Ca（ClO）2%=×100%=35.75%，
故答案为：35.75%．