Question

某化學(xué)課外活動(dòng)小組用濃鹽酸、MnO₂共熱制Cl₂，并用Cl₂和Ca(OH)₂反應(yīng)制少量漂白粉，現(xiàn)已知反應(yīng)2Cl₂＋2Ca(OH)₂=Ca(ClO)₂＋CaCl₂＋2H₂O，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度稍高即發(fā)生副反應(yīng)6Cl₂＋

6Ca(OH)₂=5CaCl₂＋Ca(ClO₃)₂＋6H₂O。甲、乙、丙三人分別設(shè)計(jì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，如下圖所示。

（1）請(qǐng)指出三個(gè)裝置各處的缺點(diǎn)或錯(cuò)誤（如沒(méi)有可不填）

甲：_______________________________________________________；

乙：_______________________________________________________；

丙：_______________________________________________________。

（2）圖甲由A、B兩部分組成，乙由C、D、E三部分組成，丙由F、G組成，從上述甲、乙、丙三套裝置中選出合理的部分（按氣流從左到右的方向）組裝一套較完善的實(shí)驗(yàn)裝置（填所選部分的編號(hào)） ___________________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)中若用12mol·L^－1的濃鹽酸100mL與足量的MnO₂反應(yīng)，最終生成Ca（ClO）₂的物質(zhì)的量總是小于0.15mol，其可能的主要原因是（假定各步反應(yīng)均無(wú)反應(yīng)物損耗且無(wú)副反應(yīng)發(fā)生） _______________________________________________________。

Answer 1

（1）甲：①發(fā)生裝置錯(cuò)誤，該裝置不能提供穩(wěn)恒的氣流，且反應(yīng)速率不便控制；②沒(méi)有尾氣吸收裝置，會(huì)污染環(huán)境。

乙：①?zèng)]有降溫裝置，易使溫度升高發(fā)生副反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)物不純；②應(yīng)換成U形管，改裝消石灰。

丙：①?zèng)]有降溫裝置，易使溫度升高發(fā)生副反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)物不純；②沒(méi)有尾氣處理裝置，會(huì)污染環(huán)境。

（2）C（F）、B、E

（3）MnO₂只能氧化濃HCl，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，c（Cl^－）減小，還原性減弱，反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行。

解析:

本題為制備實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)與完善，目標(biāo)產(chǎn)物為漂白粉，由題給信息知反應(yīng)必須在低溫條件下進(jìn)行且原料氣為Cl₂，故制備裝置必須能提供穩(wěn)恒的氯氣流且必須有尾氣吸收裝置，據(jù)此可評(píng)價(jià)甲、乙、丙三套實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。取三套裝置的優(yōu)點(diǎn)即為制備漂白粉的最佳裝置。