Question

某研究性学生小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为：Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄

△   .

2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O他们设计了如图所示装置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

b

（填写装置的序号）；
（2）B中反应的化学方程式是

Cl₂+2KI=2KCl+I₂

；
（3）写出C中反应的离子方程式

Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；

，并请你帮该小组同学设计一个实验，证明洗气瓶C中的Na₂SO₃已被氧化（简述实验步骤）：

取少量反应后的溶液于试管中，加入HCl溶液至不再产生气体为止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，证明Na₂SO₃已被氧化．

；
（4）写出在D装置中发生反应的离子方程式

Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑（或者Cl₂+HCO₃^-=CO₂↑+Cl^-+HClO）

；
（5）该实验存在明显的缺陷是

无尾气处理装置

；
（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，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^-1的Na₂S₂O₃溶液做标准溶液滴定反应生成的碘，已知反应式为2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI，反应完成时，共消耗Na₂S₂O₃ 200mL．则该漂白粉中Ca（ClO）₂的质量分数为

35.8%（或35.75%）．

．

Answer 1

分析：（1）根据反应物的状态、反应条件选择发生反应装置．
（2）氯气有氧化性，能和碘化钾反应生成碘单质．
（3）氯气有强氧化性，亚硫酸根离子有还原性，所以氯气和亚硫酸根离子能发生氧化还原反应生成硫酸根离子、氯离子和氢离子；如果亚硫酸钠被氧化会生成硫酸钠，根据硫酸根离子的检验方法检验即可．
（4）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳．
（5）氯化氢有刺激性气味，尾气不能直接排空，要用尾气处理装置处理．
（6）先根据次氯酸钙和硫代硫酸钠的关系式计算次氯酸钙的质量，再利用质量分数公式计算即可．

解答：解：（1）该反应的反应物是固体和液体，反应条件是加热，所以应选固液混合加热型装置．
故选b．
（2）氯气有氧化性，能和碘化钾反应生成碘单质和氯化钾Cl₂+2KI=2KCl+I₂．
故答案为：Cl₂+2KI=2KCl+I₂．
（3）氯气有强氧化性，亚硫酸根离子有还原性，所以氯气和亚硫酸根离子能发生氧化还原反应生成硫酸根离子、氯离子和氢离子Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；如果亚硫酸钠被氧化，会生成硫酸钠，硫酸钠和氯化钡能发生 反应生成白色沉淀硫酸钡，亚硫酸钡也是沉淀，所以要先排除亚硫酸盐的干扰，再用氯化钡检验硫酸根离子，检验方法为取少量反应后的溶液于试管中，加入HCl溶液至不再产生气体为止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，证明
Na₂SO₃已被氧化．
故答案为：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；取少量反应后的溶液于试管中，加入HCl溶液至不再产生气体为止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，证明Na₂SO₃已被氧化．
（4）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，盐酸是强酸，能和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和水HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑．
故答案为：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑（或者Cl₂+HCO₃^-=CO₂↑+Cl^-+HClO ）．
（5）氯化氢有刺激性气味，尾气不能直接排空，要用尾气处理装置进行处理，所以该装置没有尾气处理装置．
故答案为：无尾气处理装置．
（6）设次氯酸钙的质量为x．
Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄

△   .

2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O①
Cl₂+2KI=2KCl+I₂②
2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI③
将方程式①+2×②+2×③得方程式
Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄+4KI+4Na₂S₂O₃=2CaSO₄+4KCl+2H₂O+2Na₂S₄O₆+4NaI
143g                   4mol
x                      0.2L×0.1mol?L^-1
所以x=0.715g
次氯酸钙的质量分数为

0.715g

2.0g

×100%=35.75%                                  
故答案为35.75%．

点评：本题考查了氯气的实验室制法及化学性质，难度不大，注意亚硫酸根离子的检验方法．