较低温度下,氯气通入石灰乳中可制得漂白粉,该反应为放热反应。某校甲、乙两化学小组均用200 mL 12 mol/L盐酸与17.4 g MnO2在加热条件下反应制备氯气,并将制备的氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉,用稀NaOH溶液吸收残余的氯气。分析实验结果发现:①甲、乙两组制得的漂白粉中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。②甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应,所制得的产品中Ca(ClO3)2的含量较高。试回答下列问题:(1)上述实验中理论上最多可制得Ca(ClO)2多少克?
(2)实验中所得到的Ca(ClO)2的质量明显小于理论值,试简要分析其可能原因。
(1) n(HCl) =" 12×0.2" =" 2.4" mol,n(MnO2) =" 17.4=" 0.2 mol
MnO2 + 4 HCl(浓) △ MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
n(MnO2)∶n(HCl) =" 2.4" mol∶0.2 mol =" 12∶1" > 4∶1 所以浓HCl过量,应根据MnO2计算。根据制备氯气的化学方程式:n(Cl\2) = n(MnO2) =" 0.2" mol
又因为:2Cl2 + 2Ca(OH)2→ Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O n[Ca(ClO)2] =" 1/2" n(Cl2) =" 1/2×0.2" mol =" 0.1" mol m[Ca(ClO)2] =" 143×" 0.1 =" 14.3" g
(2)①随着反应进行,温度升高,会产生副产物Ca(ClO3)2;
②Cl2未与石灰乳完全反应,残余Cl2被NaOH溶液吸收