Question

（15分）新制氯水中含有多種粒子，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）將氯水在光照上一段時間，溶液顏色逐漸變淺，其有關反應的化學方程式為：

                           、                         

（3）平衡常數（K）表明了封閉體系的可逆反應在給定的溫度下進行的程度，對于同一個類型的反應，平衡常數越大，表明反應進行的程度越大。

H₂CO₃ HCO₃^-＋ H^＋   Ka₁(H₂CO₃)=4.45×10^-7

HCO₃^- CO₃^2-＋H^＋     Ka₂(HCO₃^-)=5.61×10^-11

HClOH^＋＋ClO^-        Ka(HClO)=2.95×10^-8

請依據以上電離平衡常數，請寫出將少量的氯氣通入到過量的碳酸鈉溶液中所發生反應的離子方程式：                                

（4）飽和氯水與石灰石的反應是制取較濃HClO溶液的方法之一。

 

實驗一、定性研究：

①在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣，再加入約20mL飽和氯水，充分反應， 有少量氣泡產生，溶液淺黃綠色褪去；

②過濾，將濾液滴在有色布條上，發現其比氯水的漂白性更強；

③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，看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。

請回答：

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：②的濾液中的溶質除CaCl₂、HClO外，還含有______ _                                 。

 

實驗二、定量研究：

在圓底燒瓶底部，有一用塑料網包住的過量塊狀  碳酸鈣和150mL飽和氯水，按如圖所示裝置實驗，待不再產生氣泡后，將塑料網中剩余的石灰石提出液面，密封后再加熱、煮沸燒瓶中的液體，直到量筒中的氣體不再增加（不考慮HClO的分解）。

請回答：

③寫出儀器（1）與儀器（3）的名稱：（1）            （3）               

④為減少用裝置Ⅲ收集氣體過程中CO₂因溶解而造成的損失，且水槽中仍然為水，請你對裝置Ⅲ進行改進，最簡單的方法是                                   。

⑤如何準確讀出量筒中氣體的體積

a．________      _   ________      _   ________      _   ________ 

b．上下移動量筒至量筒內液面與水槽液面相平

c．                                      ________      _   ________

 

Answer 1

【答案】

（1）HClO   （1分）

（2）Cl₂+H₂OHCl+HClO （1分）  2HClO      2HCl+O₂↑    （1分）

（3）Cl₂+2CO₃^2-+H₂O=2HCO₃^-+Cl^-+ClO^-  （2分）

（4）①CaCO₃消耗了氯水中的HCl，使Cl₂+H₂OHCl+HClO平衡向右移動HClO濃度增大（2分）

②Ca(HCO₃)₂   （寫名稱也對）2分

③（1）圓底燒瓶  （1分）  （3）量筒（1分）

④在導管末端再連接長導管，使導管的出口接近量筒底部（2分）

⑤a燒瓶冷卻至室溫 （1分）     c平視刻度線讀數（1分）

【解析】略