Question

【題目】新制的飽和氯水中含有多種做粒，某校化學研究性學習小組的同學為探究其性質，做了如下實驗，請你幫助完成。

（1）氯氣能使濕潤的紅色布條褪色，使其褪色的微粒的化學式是__________。

（2）將氯水光照一段時間后，溶液顏色逐漸變淺，有關反應的化學方程式為__________、__________。

（3）新制的飽和氯水與碳酸鈣的反應是制取較濃HClO 溶液 的 方 法 之一。

實驗一 定性研究：

Ⅰ．如圖所示，在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣，再加入約20 mL新制的飽和氯水，充分反應，有少量氣泡產生，溶液淺黃綠色褪去。

Ⅱ．過濾，將濾液滴在有色布條上，發現其比氯水的漂白性更強。

Ⅲ．為了確定反應產物，將濾液分為三份，分別進行以下實驗：

第一份與石灰水混合，立即產生大量白色沉淀;

第二份與稀鹽酸混合，立即產生大量無色氣體，

將第三份加熱，觀察到溶液變渾濁且有大量無色氣體產生。

經檢測，上述實驗中產生的無色氣體均為CO2。

①反應后所得的溶液漂白性增強的原因是__________________________________________________。

②依據上述實驗可推知：步驟Ⅱ的濾液中的溶質除CaCl2、HClO外，還有__________。

實驗二 定量研究：

在儀器A內，放有塑料網包住的塊狀碳酸鈣(過量)和150 mL新制的飽和氯水，按如圖所示裝置實驗(實驗前儀器B中充滿了飽和NaHCO3溶液)，待不再產生氣泡后，將塑料網中剩余的碳酸鈣提出液面，密封后再加熱燒瓶中的液體，直到儀器B中的氣體不再增加(不考慮HClO的分解)。

③儀器A的名稱為__________。

④準確讀出儀器B中氣體體積的實驗操作步驟依次是：a．等待儀器A冷卻到室溫;b．____________；c． 平視與刻度線相切的液面讀數。

⑤實驗結束后，測得儀器B中收集到的氣體體積在標準狀況下為168mL，則150mL 新制的飽和氯水與過量碳酸鈣完全反應后，所得溶液中HClO的物質的量濃度為__________。(反應前后，溶液體積變化忽略不計)

Answer 1

【答案】 HClO Cl2+ H2OHCl+ HClO 2HClO2HCl+O2 ↑ CaCO3 消耗氯水中的HCl，使反應Cl2+H2OHCl+HClO的化學平衡向右移動，HClO濃度增大 Ca(HCO3)2 圓底燒瓶 上下移動儀器B至儀器B內液面與水槽中的液面相平 0.05 mol·L-1

【解析】（1）氯氣溶于水后與水反應Cl2+H2OHCl+HClO，其中HClO具有漂白性，能使濕潤的紅色布條褪色，則使其褪色的微粒的化學式是HClO；（2）將氯水光照一段時間后，溶液顏色逐漸變淺，是因為HClO不穩定，見光分解生成HCl和O2，HClO濃度降低，平衡Cl2+H2OHCl+HClO正向移動，氯氣消耗，溶液顏色變淺，有關反應的化學方程式為：Cl2+H2OHCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑；（3）①CaCO3消耗氯水中的HCl，使反應Cl2+H2OHCl+HClO的化學平衡向右移動，HClO濃度增大，反應產生的氣體為二氧化碳（鹽酸與碳酸鈣反應所得），而二氧化碳溶于水呈酸性，抑制了次氯酸的電離，使溶液中存在了濃度更高的次氯酸，因此濾液滴在有色布條上，發現其比氯水的漂白性更強；②氯氣與水反應Cl2+H2OHCl+HClO，生成，因為碳酸鈣是過量的，并且反應中有二氧化碳生成，因此碳酸鈣和二氧化碳和水反應生成了可溶于水的碳酸氫鈣CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，因此第二份與稀鹽酸混合Ca(HCO3)2+2HCl=CaCl2+2CO2↑+2H2O，所以步驟Ⅱ的濾液中的溶質除CaCl2、HClO外，還有Ca(HCO3)2；③儀器A的名稱為圓底燒瓶；④準確讀出儀器B中氣體體積的實驗操作步驟依次是：a．等待儀器A冷卻到室溫；b．上下移動儀器B至儀器B內液面與水槽中的液面相平；c．平視與刻度線相切的液面讀數；⑤實驗過程中根據反應Cl2+H2OHCl+HClO、2HCl+2CaCO3=Ca(HCO3)2+ CaCl2、Ca(HCO3)2+2HCl=CaCl2+2CO2↑+2H2O可知，n(HClO)=n(HCl)=2n(CO2)= =0.015mol；c(HClO)= =0.1mol/L。