2006年2月14日21世纪经济报道:“候鸟和家禽传播是禽流感传播的两个方向,”禽流感病毒是一种没有超常抵抗力的病毒。研究证明,许多常用消毒药物如漂粉精、漂白粉、高锰酸钾等
(1)将漂粉精溶于适量水中,呈白色浊状物,静置沉降。取少许上层清液,滴加碳酸钠溶液出现白色沉淀,发生反应的离子方程式为____________________。另取少许上层清液,先滴加适量的_________ (填化学式)酸化,再滴加_________(填化学式)溶液即可检验Cl - 的存在,发生反应的离子方程式为____________________。再取少许上层清液,滴加几滴酚酞溶液,溶液呈红色,随后溶液迅速褪色,说明漂粉精溶液呈__________性并具有__________性。
(2)漂粉精同盐酸作用产生氯气:Ca(ClO) 2 +4HCl====2Cl 2 ↑+CaCl 2 +2H 2 O
该反应中,每生成1 mol Cl 2 ,转移电子物质的量为__________,被氧化的HCl的物质的量为__________。
有效氯是漂粉精中有效成分Ca(ClO) 2 的含量大小标志,已知:有效氯
= ×100%
若某漂粉精的有效氯为65%,则该漂粉精中Ca(ClO) 2 的质量分数=___________。
(计算结果保留小数点后1位。已知相对分子质量用Mr表示:Mr(Cl 2 )=71,Mr[Ca(ClO) 2 ]=143)
(3)现用浓盐酸、MnO 2 共热制Cl 2 ,并用Cl 2 和Ca(OH) 2 反应制少量漂粉精,甲、乙、丙三人分别设计三个实验装置,如图1-3-1所示。已知Cl 2 与Ca(OH) 2 制漂粉精的反应是放热反应,而在较高温度下即发生如下反应:
6Cl 2 +6Ca(OH) 2 ====5CaCl 2 +Ca(ClO 3 ) 2 +6H 2 O
图1-3-1
①请指出三个装置各自的缺点或错误(如没有可不填):
甲____________________________________________________________,
乙____________________________________________________________,
丙____________________________________________________________。
②图中甲由A、B两部分组成,乙由C、D、E三部分组成,丙由F、G组成,从上述甲、乙、丙三套装置中选出合理的部分(按气流从左到右的方向)组装一套较完善的实验装置__________ (填所选部分的编号)。
③实验中若用100 mL 12 mol·L -1 的浓盐酸与足量的MnO 2 反应,最终生成Ca(ClO) 2 的物质的量总小于0.15 mol,其可能的主要原因是____________________ (假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生)。
解析:(1)漂粉精的主要成分为Ca(ClO) 2 和CaCl 2 ,其溶液中含有Ca 2+ 、Cl - 、ClO - ,其中ClO - 具有较强的氧化性并水解显碱性;(2)Ca(ClO) 2 +4HCl====2Cl 2 ↑+CaCl 2 +2H 2 O,该反应实质是Cl - 、ClO - 在酸性条件下进行的“价态归中”反应;要注意对题目所给“有效氯”的计算式的理解;可设漂粉精中Ca(ClO) 2 的质量为m,则释放出的氯气的质量为 则有65%= ×100%,故w[Ca(ClO) 2 ]%= ×100%=65.5%。(3)甲装置中制Cl 2 的装置不对,且U形管与大气不相通,气流不畅,无吸收余气装置;乙无降温装置,易发生副反应产生Ca(ClO 3 ) 2 。不能选用石灰水,应选用消石灰;丙装置也无降温装置,无吸收余气和防止Cl 2 污染空气的装置。因此正确的装置应是发生装置C或F,制漂粉精装置B,吸收余气装置E。结合题给信息,对所用仪器、装置作对比分析,组装出一套较完善的实验装置,这是实验中考查能力的一个方面。
答案:(1)Ca 2+ + ====CaCO 3 ↓ HNO 3 AgNO 3 Ag + +Cl - ====AgCl↓ 碱 漂白
(2)1 mol 1 mol 65.5% (3)①甲:发生装置错误:没有吸收余气装置;U形管右端不与大气相通,气体不能流动 乙:没有降温装置(制漂粉精);D应换成U形管,改为装消石灰 丙:没有降温装置;无吸收余气装置 ②C(F)、B、E ③MnO 2 能氧化浓HCl,但随着反应进行,c(Cl - )减小,还原性减弱,不能被MnO 2 氧化,反应不能继续进行
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