Question

（12分）氯气是一种重要的工业原料。
Ⅰ.实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式是                  。
Ⅱ.某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸反应可制取氯气，化学方程式为：
Ca(ClO)₂+CaCl₂+2H₂SO₄   2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O
他们利用该反应设计如下制取氯气并验证其性质的实验。

(1)回答下列问题：(1)该实验中A部分的装置是            (填标号) 。
(2)请你帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的Na₂SO₃已被氧化(简述实验步骤)：                                                                 。
(3)写出D装置中发生反应的离子方程式                                               (4)该实验存在明显的缺陷，请你提出改进的方法                            。
(5)该小组又进行了如下实验：称取漂白粉2.0 g，研磨后溶解，配制成250 mL溶液，取出25 mL加入到锥形瓶中，再加入过量的KI溶液和过量的H₂SO₄溶液，静置。待完全反应后，用0.1 mol·L^?1的Na₂S₂O₃溶液作标准液滴定反应生成的碘，已知反应方程式为：2Na₂S₂O₃+I₂ ===  Na₂S₄O₆+2NaI，共用去Na₂S₂O₃溶液20.0 mL。则该漂白粉中Ca(ClO)₂的质量分数为        。

Answer 1

Ⅰ.MnO₂ + 4HCl（浓）  MnCl₂ + Cl₂↑+ 2H₂O  (2分)
Ⅱ.(1)b （2分）
(2) 取少量溶液置于洁净的试管中，向其中滴加稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴入氯化钡溶液，若产生白色沉淀，证明亚硫酸钠被氧化 （2分）
(3) Cl₂+H₂O ="==" H⁺+Cl^?+HClO 
H⁺+HCO₃^? ="==" CO₂↑+H₂O  （合理答案均可，共2分）
(4) 应将尾气通入NaOH溶液中  （2分）
(5) 35.75% （2分）

试题分析：Ⅰ实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式：MnO₂ +4HCl（浓）MnCl₂ +Cl₂↑+2H₂O。
Ⅱ⑴A部分是氯气的发生装置，而此装置为固液加热型装置，因此选b。
⑵证明洗气瓶C中的Na₂SO₃已被氧化，实际上是证明溶液中存在SO₄^2-。
⑶装置D中为碳酸氢钠与氯气的反应，，此时应考虑氯气溶液水发生的反应。故答案为：
Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^?+HClO、H⁺+HCO₃^?=CO₂↑+H₂O。
⑷整个反应过程中由于氯气具有毒性，因此，装置的末尾应加上一个尾气处理装置。可用碱性溶液吸收。
⑸由此过程中涉及的反应式可得出如下关系式：，所以得：
143           4mol
x           0.002mol      解得
故该漂白粉中Ca(ClO)₂的质量分数为
点评：本题是一道结合实验与计算的综合题，属于中等难度题型，也是高考中的常考题型。对于此类题型的解答，熟练掌握物质的相关性质，是解题关键。对于计算，则需将多步反应联系起来，找出之间的对应关系，形成关系式形式，可简化计算，减少计算量。