Question

高一化学实验题

化学兴趣小组在实验室制取漂白粉，并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。
已知：①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气，同时生成MnCl2。
②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时，氯气和碱还能发生如下反应：
3Cl2+6OH—5Cl—+ClO3—+3H2O
该兴趣小组设计了下列实验装置，进行实验。
（2）小组成员发现，产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。他们讨论后认为，部分氯气未与石灰乳反应而逸出，以及温度升高是可能原因。为了探究反应条件对产物的影响，他们另取一定量的石灰乳，缓慢、匀速地通入足量氯气，得出了ClO—、ClO3—两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的关系曲线，粗略表示为右图（不考虑氯气和水的反应）。
①图中曲线I表示___clo3________离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为____0.25__________mol。
③另取一份与②等物质的量的石灰乳，以较大的速率通入足量氯气，反应后测得产物中Cl—的物质的量为0.37mol，则产物中次氯酸根与氯酸根的物质的量比值为？？？？？？？？？？？
只需回答最后一问，并写出步骤，万分感谢

Answer 1

设产生次氯酸根的物质的量为x mol，氯酸根的物质的量为y mol，已知Ca(OH)2有0.25mol，
由于最后产生的产物应该是CaCl2、Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2，且氯离子的物质的量为0.37mol，
所以根据钙与氯的个数比为1:2，由原子个数守恒可以求得：x + y + 0.37 = 0.25×2 = 0.5 mol
另外在产生次氯酸根和氯酸根的过程中，氯失电子的物质的量应该等于产生氯离子时的电子的
物质的量，所以可以得到电子守恒关系：1 × 0.37 = 1 × x + 5 × y
根据方程组解出：x = 0.07 ；y = 0.06
则 次氯酸根 与 氯酸根 的物质的量比值为 7:6

Answer 2

由图得：n(ClO3-)=2n(ClO-)
所以：n(ClO-):n(ClO3-)=1:2