问题 问答题

研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸反应可以制得氯气,化学方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4

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2CaSO4+2Cl2↑+2H2O.他们设计了如下制取氯气并验证其性质的实验.

试回答:(1)该实验中A部分的装置是______(填写装置的序号).

(2)(1)选项中d装置的两个主要的玻璃器皿的名称分别是______、______.

(3)请你设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已经被氧化(简述实验步骤):______.

(4)分别写出C装置、D装置发生反应的离子方程式______.

(5)该实验存在明显的缺陷,请你从化学反应的视角提出改进的方法是______.所发生反应的化学方程式是______.

(6)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的Na2S2O3溶液作标准溶液滴定反应生成的碘,已知反应方程式为:

2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI 反应完成时,共用去Na2S2O3 20.0mL.则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为______.(保留至0.01%)

答案

(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

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气”型的b,故答案为:b;

(2)d装置的两个主要的玻璃器皿为圆底烧瓶和分液漏斗,故答案为:分液漏斗;圆底烧瓶;

(3)Na2SO3氧化的产物为Na2SO4,确定存在SO42-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SO32-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;

(4)C装置中是氯气通入亚硫酸钠溶液中发生的反应,亚硫酸钠具有还原性被氯气氧化为硫酸钠,反应的两种方程式为:Cl2+H2O+SO32ˉ=SO42ˉ+2Clˉ+2H+;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,Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;H++HCO3-═CO2↑+H2O;或HCO3ˉ+Cl2=HClO+CO2↑+Cl-

故答案为:Cl2+H2O+SO32ˉ=SO42ˉ+2Clˉ+2H+;Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;H++HCO3-═CO2↑+H2O;或HCO3ˉ+Cl2=HClO+CO2↑+Cl-

(5)NaHCO3吸收Cl2的能力有限,在D装置后增加一个尾气吸收装置,应将尾气通入NaOH溶液中,反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,

故答案为:在D装置后增加一个尾气吸收装置,应将尾气通入NaOH溶液中;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;

(5)关系式Ca(ClO)2~2Cl2~2I2~4Na2S2O3

n[Ca(ClO)2]=

1
4
n(Na2S2O3)=20.0 mL×10-3 L•mL-1×0.1 mol•L-1×
250ml
25ml
=0.005 mol,

Ca(ClO)2%=

0.005mol×143g/mol
2.0g
×100%=35.75%,

故答案为:35.75%.

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