Question

氯元素的单质及其化合物在生产生活中应用极其广泛。请完成下列填空：

Ⅰ：氯气性质探究

设计下图实验装置来制备并验证氯气的性质（部分夹持装置未画出）。

（1）A中放置固体二氧化锰的装置名称是___________________。

（2）装置B的作用是___________________。

（3）硬质玻璃管C中事先装有两个沾有相关试剂的棉球，左侧棉球的实验现象为                。

（4）D中的NaOH溶液用来吸收尾气，向反应后的D中加入足量稀硫酸会产生气体，写出该反应的离子方程式                             。

Ⅱ：制备HClO

（5）设计装置E代替上图的装置C，用于制备较高浓度的HClO溶液。在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙。

          

①该方案可以制得较高浓度HClO的原因是（结合必要的化学语言回答）                。

②反应结束后将塑料网中剩余的石灰石提出液面，所得的溶液与稀盐酸混合，立即产生大量CO₂气体，则反应所得溶液中的溶质除HClO外，还含有             、            （写两种钙盐的化学式，一种正盐，一种酸式盐）；该小组同学测得反应中碳酸钙质量减少M g，反应后从所得的200mL溶液中取用10mL与足量稀盐酸混合，连接F装置测得产生的气体体积为V L（已换算成标准状况），则原溶液中含钙正盐的浓度为       mol·L^－1（用含M、V的代数式表示）。

Answer

（1）圆底烧瓶。

（2）除去Cl2中的HCl。

（3）变蓝色。

（4）ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。

（5）①Cl2+H2OH++Cl-+HClO，碳酸钙与H+反应，使平衡向右移动，HClO浓度增大。

②CaCl2 Ca（HCO3）2 M/20－V/0.448。

【解析】

试题分析：Ⅰ、该装置的目的是进行氯气性质的探究，A为氯气的制备装置，B为氯气的净化装置，C为性质探究的装置，D为尾气处理装置。（1）A中放置固体二氧化锰的装置是圆底烧瓶。（2）装置B的作用是除去氯气中混有的HCl杂质。（3）硬质玻璃管C中氯气将KI氧化为I2，遇淀粉变蓝色。（4）D中的NaOH溶液用来吸收尾气，反应后的溶液中含有氯化钠和次氯酸钠，加入足量稀硫酸会发生归中反应产生氯气，反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+ = Cl2↑+H2O。

Ⅱ、（5）①氯气在水中存在溶解平衡Cl2+ H2O H+ + Cl- + HClO，在制备HClO时，加入碳酸钙能与H+反应，使平衡向右移动，HClO浓度增大。②因原氯水中存在HCl和HClO，HCl与碳酸钙反应产生CaCl2，所得的溶液与稀盐酸混合，立即产生大量CO2气体，说明溶液中含存在Ca（HCO3）2；反应中碳酸钙质量减少M g，物质的量为mol，则根据钙元素守恒，生成的CaCl2和Ca（HCO3）2的总物质的量为mol。反应后从所得的200mL溶液中取用10mL与足量稀盐酸混合，F装置测得产生的CO2体积为V L，物质的量为 mol，则200mL溶液中Ca（HCO3）2的物质的量为×20×= mol。所以CaCl2的物质的量为（－）mol，则原200mL溶液中含钙正盐的浓度为（－）mol·L－1。

考点：氯气的性质实验