Question

【题目】某研究性学习小组设计如下实验装置利用氯气与石灰乳反应制取少量漂白粉（这是一个放热反应），据此回答下列问题：

（1）A仪器的名称是 ， D的作用。
（2）漂白粉将在U型管中产生，其反应的化学方程式是。
（3）此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低。经分析并查阅资料发现主要原因是在U型管中存在两个副反应：
①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生，可采取的措施是 ， 有同学测出了反应后溶液中ClO－、ClO3－两种离子的物质的量（n）与反应时间(t)的关系曲线，粗略表示为上图（不考虑氯气和水的反应）。
a、图中曲线I表示离子的物质的量随反应时间变化的关系。
b、所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为mol。
②试判断另一个副反应是（写出此反应方程式） ， 为避免此副反应发生，可采取的措施是

Answer 1

【答案】
（1）分液漏斗；吸收尾气
（2）2Cl2+2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
（3）将U型管置于冷水浴中；ClO-；0.25；2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O；发生装置和U型管之间加盛放饱和氯化钠溶液的洗气瓶
【解析】（1）据A的结构可知是分液漏斗，在制备漂白粉的过程中会有多余的氯气，用D装置是为了吸收尾气的。
（2）漂白粉制备的反应：2Cl2+2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。
（3）①因为此副反应是在温度较高时产生的 ，故可以将U型管置于冷水浴中；a、当温度低时，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙；当温度高时，生成氯酸钙和氯化钙，刚开始反应时，温度较低，氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙，所以图中曲线I表示离子ClO-的物质的量随反应时间变化的关系；b、根据氧化还原反应中得失电子数相等计算氯离子的物质的量，设氯离子的物质的量为n，则n×1=0.10mol×1+0.05mol×5=0.35mol， 含氯元素的物质的量=0.35mol+0.1mol+0.05mol=0.5mol，氯化钙、次氯酸钙、氯酸钙中钙离子和含氯离子的个数比为1：2，所以 所取石灰乳中含有Ca（OH）2的物质的量为0.25mol；②装置中无氯气的除杂装置，挥发出的氯化氢会和氢氧化钙反应，反应的化学方程式为：2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O；需要在发生装置和U型管之间放饱和氯化钠溶液，吸收氯气中的氯化氢气体。
根据实验室制取氯气的原理分析制取装置，结合氯气与氢氧化钙的反应进行分析计算即可。