Question

（2012?河北区一模）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

△   .

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

b

（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

分液漏斗

、

圆底烧瓶

．
（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）：

取适量实验后的洗气瓶C中的溶液，加过量盐酸无沉淀产生，再滴加氯化钡溶液，
如产生白色沉淀，则证明洗气瓶C中的Na₂SO₃已经被氧化

．
（4）分别写出C装置、D装置发生反应的离子方程式

Cl₂+H₂O+SO₃²ˉ=SO₄²ˉ+2Clˉ+2H⁺，Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO；H⁺+HCO₃^-═CO₂↑+H₂O或HCO₃ˉ+Cl₂=HClO+CO₂↑+Cl^-

．
（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

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

．所发生反应的化学方程式是

Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O

．
（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

35.75%

．（保留至0.01%）

Answer 1

分析：（1）根据反应物的状态及反应条件选择发生装置；
（2）依据d装置仪器回答；
（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）c装置中氯气和亚硫酸根离子发生氧化还原反应，生成硫酸根离子和氯离子；d装置中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）氯气有刺激性气味，尾气不能直接排空，要用尾气处理装置处理；
（6）可利用化学反应的定量关系式计算Na₂S₂O₃和Ca（ClO）₂的定量关系计算得到．

解答：解：（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SO₄^2-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SO₃^2-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%．

点评：本题考查较为综合，反应装置选择，物质检验方法和反应离子方程式的书写，注意亚硫酸根离子的检验首先要排除硫酸根离子的干扰，易错点为（6），注意根据关系式法计算，题目难度中等．