Question

（14分）某研究性學生小組查閱資料得知，漂白粉與硫酸溶液反應可制取氯氣，化學方程式為：Ca(ClO)₂＋CaCl₂＋2H₂SO₄2CaSO₄＋2Cl₂↑＋2H₂O他們設計了如圖所示裝置制取氯氣并驗證其性質的實驗。

試回答：
（1）該實驗中A部分的裝置是________(填寫裝置的序號)；

（2）B中反應的化學方程式是                             。
（3）寫出C中反應的離子方程式                      ，并請你幫該小組同學設計一個實驗,證明洗氣瓶C中的Na₂SO₃已被氧化(簡述實驗步驟)：_________________                                            。
（4）寫出在D裝置中發生反應的離子方程式                            。
（5）該實驗存在明顯的缺陷是__________________________________。
（6）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，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溶液做標準溶液滴定反應生成的碘，已知反應式為2Na₂S₂O₃＋I₂===Na₂S₄O₆＋2NaI，反應完成時，共消耗Na₂S₂O₃ 200 mL。則該漂白粉中Ca(ClO)₂的質量分數為___                _____。

Answer 1

（1）b （2）Cl₂+2KI=2KCl+I₂  （3）Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；取少量反應后的溶液于試管中，加入HCl溶液至不再產生氣體為止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，證明Na₂SO₃已被氧化。
（4）Cl₂+H₂OH⁺+Cl^-+HClO ，HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑（或者Cl₂+ HCO₃^-=CO₂ ↑+Cl^-+HClO )；（5）無尾氣處理裝置；（6）35.8%(或35.75%)。

解析（1）固體和液體混合加熱，選b （2）Cl₂+2KI=2KCl+I₂  （3）Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；SO₃^2―干擾SO₄^2―的檢驗，應先除去。設計：取少量反應后的溶液于試管中，加入HCl溶液至不再產生氣體為止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，證明Na₂SO₃已被氧化。
（4）Cl₂+H₂OH⁺+Cl^-+HClO ，HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑（或者Cl₂+ HCO₃^-=CO₂ ↑+Cl^-+HClO )；（5）無尾氣處理裝置；（6）35.8%(或35.75%)。
滴定中消耗硫代硫酸鈉0.1mol·L^－1×0.02L=0.002mol。
2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI
2       1
0.002    n₁
n₁=0.001
即碘單質是0.001mol。
ClO^－+2I^－+2H^＋Cl^－+I₂+H₂O
1    2
n₂  0.001
n₂=0.0005
即次氯酸鈣是0.0005mol，那么次氯酸鈣的質量就是：0.0005mol×143g·mol^－1=0.0715g。由于這些次氯酸鈣是從250mL中取出的25mL中的，所以樣品中次氯酸鈣的質量是0.0715g×10=0.715g。那么漂白粉中次氯酸鈣的質量分數就是：0.715g/2.0g×100%=35.75%。