Question

某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应)。请回答下列问题：

（1）A为实验室制氯气的发生装置，反应化学方程式为_________________________；某学生用12 mol·L^－1的浓盐酸100 mL和足量的MnO₂反应制Cl₂，实际得到的Cl₂________6.72 L(填“<”、“>”或“＝”)。

（2）漂白粉将在U形管中产生，其化学方程式是_________________________________。

（3）此实验所得漂白粉的有效成分偏低。该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应：

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，可采取的措施是________________。

②Cl₂中含HCl，会发生反应2HCl＋Ca(OH)₂===CaCl₂＋2H₂O，为避免此副反应的发生，可将装置作何改进______________________________。

（4） C装置的作用是________________________________。

Answer

MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O < 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 冷却B装置(或将B装置放在冷水浴中) 在A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶 吸收未反应完的氯气，防止污染空气

【解析】

装置A制备氯气，氯气在与消石灰发生反应得到次氯酸钙，氯气有毒，用碱液吸收。

（1）实验室制氯气的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；二氧化锰和稀盐酸不反应，随着反应的进行，盐酸浓度变稀，用12 mol·L－1的浓盐酸100 mL和足量的MnO2反应制Cl2，实际得到的Cl2<6.72 L；

（2）氢氧化钙与氯气反应的化学方程式是2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；

（3）①氯气与氢氧化钙反应放热反应，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，可采取的措施是降低温度，将B装置放在冷水浴中；

②Cl2中含HCl，会发生反应2HCl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2H2O，为避免此副反应的发生，先除去氯气中的氯化氢，可在A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶；

（4）氯气有毒，C装置的作用是吸收未反应完的氯气，防止污染空气。