Question

某研究性学习小组设计如图1实验装置利用氯气与石灰乳反应制取少量漂白粉（这是一个放热反应），据此回答下列问题：

（1）A仪器的名称是             ，D的作用             ．

（2）漂白粉将在U型管中产生，其反应的化学方程式是             ．

（3）此实验结果所得Ca（ClO）₂产率太低．经分析并查阅资料发现主要原因是在U型管中存在两个副反应：

①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca（ClO₃）₂，为避免此副反应的发生，可采取的措施是             ，有同学测出了反应后溶液中ClO^﹣、ClO₃^﹣两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的关系曲线，粗略表示为如图2（不考虑氯气和水的反应）．

a、如图2中曲线I表示             离子的物质的量随反应时间变化的关系．

b、所取石灰乳中含有Ca（OH）₂的物质的量为             mol．

②试判断另一个副反应是             （写出此反应方程式），为避免此副反应发生，可采取的措施是             ．

Answer

（1）分液漏斗；吸收尾气；

（2）2Cl2 +2Ca（OH）2=CaCl2 +Ca（ClO）2 +2H2O；

（3）①将U型管置于冷水浴中； ClO﹣；0.25；

②2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O；发生装置和U型管之间放饱和氯化钠溶液．

【解析】（1）装置中添加浓盐酸通过分液漏斗；氯气有毒，不能排放到空气中，氢氧化钠溶液的作用是吸收过量的氯气，故答案为：分液漏斗；吸收尾气；

（2）漂白粉将在U形管中产生，是氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙、水；其化学方程式为：2Cl2 +2Ca（OH）2=CaCl2 +Ca（ClO）2 +2H2O；

（3）①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca（ClO3）2，为避免此副反应的发生，用冰水或冷水冷却，将U型管置于冷水浴中

a、当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，刚开始反应时，温度较低，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图2中曲线I表示离子ClO﹣的物质的量随反应时间变化的关系；

b、根据氧化还原反应中得失电子数相等计算氯离子的物质的量，设氯离子的物质的量为n，则n×1=0.10mol×1+0.05mol×5=0.35mol，含氯元素的物质的量=0.35mol+0.1mol+0.05mol=0.5mol，氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯离子的个数比为1：2，所以所取石灰乳中含有Ca（OH）2的物质的量为0.25mol，故答案为：ClO﹣；0.25；

②装置中无氯气的除杂装置，挥发出的氯化氢会和氢氧化钙反应，反应的化学方程式为：2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O；需要在发生装置和U型管之间放饱和氯化钠溶液，吸收氯气中的氯化氢气体