Question

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+2H₂SO₄2CaSO₄+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．

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2.0g，研磨后溶解，配制成250mL溶液，取出25mL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0.1mol?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20.0mL．则该漂白粉中Ca（ClO）₂的质量分数为______．

Answer 1

解：Ⅰ．二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气、氯化锰和水，反应的方程式为MnO₂+4HCl（浓） MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓） MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
Ⅱ．（1）A部分用于制取Cl₂，根据所给Cl₂的生成反应的反应物状态和反应是否需要加热选择气体发生装置，应选属于“固+液气”型的b，故答案为：b；
（2）Na₂SO₃氧化的产物为Na₂SO₄，确定存在SO₄^2-即可证明Na₂SO₃已部分被氧化．检验时，应取C中溶液少许于洁净试管中，先加稀HCl至不再产生气体以排除SO₃^2-的干扰，然后再加入BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，则证明Na₂SO₃已部分被氧化，
故答案为：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；
（3）进入D的Cl₂与水反应的离子方程式为Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，HCl能与NaHCO₃反应，离子方程式为H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O，HClO因酸性比H₂CO₃弱而不能与NaHCO₃反应，故答案为：Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO；H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O；
（4）NaHCO₃吸收Cl₂的能力有限，应将尾气通入NaOH溶液中，故答案为：应将尾气通入NaOH溶液中；
（5）关系式Ca（ClO）₂～2Cl₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，
n[Ca（ClO）₂]=n（Na₂S₂O₃）=20.0 mL×10^-3 L?mL^-1×0.1 mol?L^-1×=0.005 mol，
Ca（ClO）₂%=×100%=35.75%，
故答案为：35.75%．
分析：Ⅰ．二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气、氯化锰和水，以此书写化学方程式；
Ⅱ．（1）根据反应物的状态及反应条件选择发生装置；
（2）氯气有强氧化性，亚硫酸根离子有还原性，所以氯气和亚硫酸根离子能发生氧化还原反应生成硫酸根离子、氯离子和氢离子；如果亚硫酸钠被氧化会生成硫酸钠，根据硫酸根离子的检验方法检验即可；
（3）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳；
（4）氯气有刺激性气味，尾气不能直接排空，要用尾气处理装置处理；
（5）可利用关系式计算．
点评：本题考查较为综合，题目难度中等，注意亚硫酸根离子的检验首先要排除硫酸根离子的干扰，易错点为（5），注意根据关系式法计算．