Question

（14分）

Ⅰ.实验室常用以下几种方法制取氯气

（1）二氧化锰与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的离子方程式_________________________。

（2）高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的化学方程式_________________________。

（3）氯酸钾与浓盐酸反应制氯气，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________。

Ⅱ.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数测定。

（1）装置④中的x试剂为_________________________；

（2）装置③中发生反应的化学方程式为___________________________________，该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减少副反应发生的方法是____________________________；

（3）测定漂白粉有效成分的质量分数：称取1.000 g漂白粉于锥形瓶中，加水溶解，调节溶液的pH，以淀粉为指示剂，用0.1000 mol·L^－1 KI溶液进行滴定，溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为：

3ClO^－+ I^－= 3Cl^－+ IO₃^－         IO₃^－+ 5I^－+ 3H₂O = 6OH^－+ 3I₂

实验测得数据如下表所示。

滴定次数	1	2	3
KI溶液体积/mL	19.98	20.02	20.00

该漂白粉中有效成分的质量分数为_______________；若滴定过程中未充分振荡溶液局部变浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将_______________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”） 。

Answer

(共14分) Ⅰ.（1）MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O（2分）

（2）2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O（2分）（3）5︰1（2分）；

Ⅱ（1）NaOH溶液（2分）

（2）2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O（2分）；将装置③放于冷水浴中进行实验（1分）

（3）21.45％ （2分）；偏低（1分）

【解析】

试题分析：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热时发生反应制氯气，其反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；（2）高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应制氯气，反应的化学方程式是2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；（3）氯酸钾与浓盐酸反应制氯气，反应的方程式是：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O；该反应中氧化剂KClO3得到电子变为还原产物Cl2，还原剂HCl失去电子变为氧化产物Cl2.根据方程式中物质的关系可知：氧化产物与还原产物的物质的量之比为5:1；Ⅱ.在装置①中制取氯气，由于浓盐酸有挥发性，所以在氯气中含有杂质HCl及H2O; 在装置②中用饱和NaCl溶液除去杂质HCl，在装置③氯气与石灰浆发生反应制取漂白粉；由于氯气是大气污染物，为了减少对环境的污染，应该用溶解度大的NaOH溶液进行吸收，并且为了防止倒吸现象的发生，用一个带有球形的U型管装置。（1）装置④中的x试剂为NaOH溶液；（2）装置③中发生反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减少副反应发生的方法是将装置③放于冷水浴中进行实验；（3）将两个反应方程式叠加可得：ClO－+2I－+H2O = Cl－+2OH-+I2。这三次一共消耗的KI溶液的体积是：V(KI)= (19.98+20.02+20.00)ml=60.00ml。n(KI)= 0.1000 mol/L×0.06L=0.006mol，则n(ClO－)=0.003mol，故漂白粉的有效成分Ca(ClO)2的质量是m(Ca(ClO)2)=(0.003mol÷2)×143g/mol=0.2145g,所以该漂白粉中有效成分的质量分数为(0.2145g÷1.000g)×100％=21.45％; 若滴定过程中未充分振荡溶液局部变浅蓝色时就停止滴定，则滴加的KI溶液的体积偏少，使测定结果将偏低。

考点：考查氯气的实验室制取方法的方程式的书写、物质的性质与作用、氧化产物与还原产物的物质的量的比例关系、物质含量的测定及计算、误差分析的知识。