Question

（7分）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《化學(xué)教育》報(bào)道了如下實(shí)驗(yàn)研究：

實(shí)驗(yàn)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(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(cè)，上述實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的無色氣體均為CO₂。請(qǐng)回答：

（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、HClO外，還含有的溶質(zhì)的化學(xué)式為            。

實(shí)驗(yàn)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150mL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(qǐng)回答：

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后檢測(cè)量筒收集到的氣體除CO₂外還混有O₂，請(qǐng)寫出I中產(chǎn)生O₂的化學(xué)反應(yīng)方程式                                                 。

（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(qǐng)你對(duì)裝置Ⅲ進(jìn)行改進(jìn)，最簡(jiǎn)單的方法是                                             。

 

Answer 1

【答案】

（7分）（1）CaCO₃ 消耗了氯水中的 HCl, 使 Cl₂+H₂OHCl+HClO 平衡向右移動(dòng) , HClO 濃度增大           （2分）

（2）Ca(HCO₃)₂( 寫名稱正確同樣得分 ) （1分）

（3）2HClO 2HCl ＋O₂↑          （2分）

（4）在導(dǎo)管末端再連接長(zhǎng)導(dǎo)管 , 使導(dǎo)管的出口接近量筒底部或換成熱水亦可（2分）

【解析】（1）由于次氯酸的酸性弱于碳酸的，但強(qiáng)于HCO₃^－的酸性，因此碳酸鈣只與鹽酸反應(yīng)，而與氯水中的次氯酸是不反應(yīng)的。即CaCO₃ 消耗了氯水中的 HCl, 使 Cl₂+H₂OHCl+HClO 平衡向右移動(dòng) , HClO 濃度增大，所以漂白性增強(qiáng)。

（2）第一份與石灰水混合，立即產(chǎn)生大量白色沉淀，白色沉淀應(yīng)該是碳酸鈣，所以反應(yīng)中還生成了碳酸氫鈣，化學(xué)式是Ca(HCO₃)₂。

（3）次氯酸是不穩(wěn)定的，受熱易分解，生成氧氣和氯化氫，反應(yīng)的方程式是2HClO 2HCl ＋O₂↑。

（4）由于氣體的溶解度隨溫度的升高而降低，所以要降低CO₂的溶解，則可以將水換成熱水，或者在導(dǎo)管末端再連接長(zhǎng)導(dǎo)管 , 使導(dǎo)管的出口接近量筒底部來減少CO₂的溶解。