Question

13．瑞典化学家舍勒在研究软锰矿（主要成分是MnO₂）的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、刺激性气味的气体--氯气．某学生使用这一原理设计如图所示的实验装置，并且利用制得的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），据此回答下列问题：
（1）B中发生反应的化学方程式是MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）漂白粉将在U形管中产生，其化学方程式是2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．
（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形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Ca（ClO₃）₂，为避免此副反应的发生，可采取的措施是将U形管置于冷水浴中．
②试判断另一个副反应（写出此反应方程式）：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O．为避免此副反应发生，应采取的措施是在B、C之间增加一个饱和食盐水洗气装置．

Answer 1

分析 （1）B中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水；
（2）氯气通入石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水；
（3）①因为温度高时易生成Ca（ClO₃）₂，所以避免此反应发生可以采取降温措施；
②浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢能够与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，为避免此副反应发生，应除去氯气中的氯化氢．

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，化学方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯气通入石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
故答案为：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，故答案为：将U型管置于冷水浴中．
②浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢能够与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，化学方程式为Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；
为避免此副反应发生，应除去氯气中的氯化氢，氯化氢易溶于饱和食盐水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，所以可以在B、C之间增加一个饱和食盐水洗气装置；
故答案为：Ca（OH）₂+2HCl═CaCl₂+2H₂O；在B、C之间增加一个饱和食盐水洗气装置．

点评 本题考查了实验室制漂白粉的装置分析和制备条件判断，明确制备原理是解题关键，注意题干信息及对反应条件的控制，题目难度不大．