Question

（12分）氯氣是一種重要的工業原料。
Ⅰ.實驗室可用二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣，反應的化學方程式是                  。
Ⅱ.某研究性學習小組查閱資料得知，漂白粉與硫酸反應可制取氯氣，化學方程式為：
Ca(ClO)₂+CaCl₂+2H₂SO₄   2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O
他們利用該反應設計如下制取氯氣并驗證其性質的實驗。

(1)回答下列問題：(1)該實驗中A部分的裝置是            (填標號) 。
(2)請你幫助他們設計一個實驗，證明洗氣瓶C中的Na₂SO₃已被氧化(簡述實驗步驟)：                                                                 。
(3)寫出D裝置中發生反應的離子方程式                                               (4)該實驗存在明顯的缺陷，請你提出改進的方法                            。
(5)該小組又進行了如下實驗：稱取漂白粉2.0 g，研磨后溶解，配制成250 mL溶液，取出25 mL加入到錐形瓶中，再加入過量的KI溶液和過量的H₂SO₄溶液，靜置。待完全反應后，用0.1 mol·L^?1的Na₂S₂O₃溶液作標準液滴定反應生成的碘，已知反應方程式為：2Na₂S₂O₃+I₂ ===  Na₂S₄O₆+2NaI，共用去Na₂S₂O₃溶液20.0 mL。則該漂白粉中Ca(ClO)₂的質量分數為        。

Answer 1

Ⅰ.MnO₂ + 4HCl（濃）  MnCl₂ + Cl₂↑+ 2H₂O  (2分)
Ⅱ.(1)b （2分）
(2) 取少量溶液置于潔凈的試管中，向其中滴加稀鹽酸至不再產生氣體，再向其中滴入氯化鋇溶液，若產生白色沉淀，證明亞硫酸鈉被氧化 （2分）
(3) Cl₂+H₂O ="==" H⁺+Cl^?+HClO 
H⁺+HCO₃^? ="==" CO₂↑+H₂O  （合理答案均可，共2分）
(4) 應將尾氣通入NaOH溶液中  （2分）
(5) 35.75% （2分）

解析試題分析：Ⅰ實驗室可用二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣的化學方程式：MnO₂ +4HCl（濃）MnCl₂ +Cl₂↑+2H₂O。
Ⅱ⑴A部分是氯氣的發生裝置，而此裝置為固液加熱型裝置，因此選b。
⑵證明洗氣瓶C中的Na₂SO₃已被氧化，實際上是證明溶液中存在SO₄^2-。
⑶裝置D中為碳酸氫鈉與氯氣的反應，，此時應考慮氯氣溶液水發生的反應。故答案為：
Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^?+HClO、H⁺+HCO₃^?=CO₂↑+H₂O。
⑷整個反應過程中由于氯氣具有毒性，因此，裝置的末尾應加上一個尾氣處理裝置�？捎脡A性溶液吸收。
⑸由此過程中涉及的反應式可得出如下關系式：，所以得：
143           4mol
x           0.002mol      解得
故該漂白粉中Ca(ClO)₂的質量分數為
考點：氯氣及其化合物的性質與相關計算
點評：本題是一道結合實驗與計算的綜合題，屬于中等難度題型，也是高考中的�？碱}型。對于此類題型的解答，熟練掌握物質的相關性質，是解題關鍵。對于計算，則需將多步反應聯系起來，找出之間的對應關系，形成關系式形式，可簡化計算，減少計算量。