Question

飽和氯水與石灰石的反應(yīng)是制取較濃HClO溶液的方法之一。2005年的《化學(xué)教育》報道了如下實(shí)驗(yàn)研究：
一、定性研究：

①在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣，再加入約20 mL飽和氯水，充分反應(yīng)，有少量氣泡產(chǎn)生，溶液淺黃綠色褪去；②過濾，將濾液滴在有色布條上，發(fā)現(xiàn)其比氯水的漂白性更強(qiáng)；③為了確定反應(yīng)產(chǎn)物，將濾液分為三份，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
第一份與石灰水混合，立即產(chǎn)生大量白色沉淀；
第二份與稀鹽酸混合，立即產(chǎn)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(chǎn)生。
經(jīng)檢測，上述實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的無色氣體均為CO₂。
請完成下列問題：
(1)反應(yīng)后所得的溶液漂白性增強(qiáng)的原因是____________________________________。
(2)依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可推知，②的濾液中的溶質(zhì)除CaCl₂、HCIO外，還含有_________。
二、定量研究：
在圓底燒瓶底部，有一用塑料網(wǎng)包住的過量塊狀碳酸鈣和150 mL飽和氯水，按如圖所示裝置實(shí)驗(yàn)，待不再產(chǎn)生氣泡后，將塑料網(wǎng)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。
請完成下列問題：

(3)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(jìn)行改進(jìn)，最簡單的方法是____________________________________________________。
(4)用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測得塑料網(wǎng)內(nèi)的碳酸鈣質(zhì)量減少A g，總共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO₂氣體B L，發(fā)現(xiàn)明顯小于。若不考慮實(shí)驗(yàn)操作和CO₂的溶解等因素造成的誤差，從化學(xué)反應(yīng)原理來看，導(dǎo)致這一大小關(guān)系的原因是____________________________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，裝置Ⅱ中的液體增多了，其原因是____________________________________。

Answer 1

(1)CaCO₃消耗了氯水中的HCl，使Cl₂+H₂OHCl+HClO平衡向右移動，HClO濃度增大
(2)Ca(HCO₃)₂
(3)在導(dǎo)管末端再連接長導(dǎo)管，使導(dǎo)管的出口接近量筒底部
(4)碳酸鈣與CO₂反應(yīng)生成的Ca(HCO₃)₂使生成CO₂的物質(zhì)的量小于
(5)從圓底燒瓶蒸出的水蒸氣在廣口瓶中冷凝、聚集

本題是探索性的實(shí)驗(yàn)，研究定性和定量的問題和平衡移動的知識及觀察能力、誤差分析能力。
由于CaCO₃消耗了氯水中的HCl，使Cl₂+H₂OHCl+HClO平衡向右移動，HClO濃度增大。過量的碳酸鈣與釋放出的CO₂在水中反應(yīng)生成Ca(HCO₃)₂。發(fā)現(xiàn)明顯小于，原因是CO₂并沒有完全釋放出去。由Ⅰ到Ⅱ會有水蒸發(fā)出去，那么在Ⅱ中冷卻，所以Ⅱ中的液體增多了。