Question

氯气是重要的化工原料。

（1）氯气溶于水得到氯水，氯水中存在下列反应：Cl₂＋H₂OH^＋＋Cl^－＋HClO，其平衡常数表达式为K＝________。

（2）工业上常用熟石灰和氯气反应制取漂白粉，反应的化学方程式是____________________________。流程如下图所示，其主要设备是氯化塔，塔从上到下分四层。将含有3%～6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入，氯气从塔的最底层通入，这样加料的目的是__________________________。处理从氯化塔中逸出气体的方法是________。

（3）某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气，研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO₃并逐渐增多，产生KClO₃的离子方程式是____________________________________，其原因可能是__________________，由此可知（2）中氯化塔设计为四层是为了减少生产中类似副反应的发生。

Answer

（1）

（2）2Ca（OH）2＋2Cl2=CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O 充分接触（或充分吸收） 用碱液吸收（或石灰乳或碱石灰或氢氧化钠溶液等）

（3）6OH－＋3Cl2=5Cl－＋ClO3-＋3H2O 反应放热使温度升高所致

【解析】（1）水作为溶剂（纯液体）不写入平衡常数表达式。（2）熟石灰从塔顶喷入，气体从下往上，类似于硫酸工业中SO3的吸收，这样能增大液、气的接触面积，以吸收充分。没有吸收的氯气从氯化塔中逸出，氯气的处理需要用碱性溶液吸收。（3）有KClO3生成，说明0价的氯被氧化到＋5价，则一定有0价的氯化合价降低，推知为KCl，然后根据电子守恒逆向配平。一段时间后KClO3增多，则可能是KOH与氯气反应放热，使温度升高，造成了副反应增加。