Question

15．某中学的化学兴趣小组对SO₂与漂白粉的反应进行实验探究，实验过程如下：取10克漂白粉固体，加入250mL水中，部分固体溶解溶液略有颜色，过滤后用洁净的玻璃棒沾取滤液到pH试纸上，发现pH试纸先变蓝（约为12）后褪色．回答下列问题：
（1）工业制取漂白粉的化学方程式是2C1₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，漂白粉在空气中变质的原因Ca（ClO）₂+H₂O+CO₂=CaCO₃↓+2HClO；2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑（用化学反应方程式说明）
（2）pH试纸颜色的变化说明漂白粉溶液具有的性质是酸性和漂白性，ClO₂和漂白粉一样也具有强氧化性，其消毒效率（以单位物质的量得电子的数目表示）是Cl₂的2.5倍；
（3）将SO₂持续通入漂白粉溶液中，发现澄清透明的溶液先变为黄绿色，随后溶液中产生大量白色沉淀且黄绿色褪去．回答下列问题：
①澄清透明溶液变为黄绿色的可能原因是：随溶液酸性的增强，漂白粉的有效成分和C1^-发生反应．通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是向漂白粉溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；
②用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因：Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
③SO₂与漂白粉的有效成分在酸性条件下反应的离子方程式：2SO₂+Ca²⁺+2ClO^-+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+CaSO₄↓+SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）制取漂白粉的使用的是氯气和消石灰，生成氯化钙和次氯酸钙、水；漂白粉在空气中变质是因为其有效成分次氯酸钙与空气中的二氧化碳反应生成了次氯酸，并且次氯酸见光、受热分解，从而使漂白粉失效；
（2）pH试纸先变蓝（约为12）后褪色，则溶液具有碱性、漂白性；利用电子转移计算消毒效率；
（3）①向原溶液中加入稀硫酸，Cl^-、ClO^-、H⁺发生反应生成氯气；
②氯气与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和氯化氢，据此写出反应的离子方程式；
③SO₂与漂白粉的有效成分在酸性条件下反应生成硫酸钙、盐酸和硫酸．

解答 解：制取漂白粉的使用的是氯气和消石灰，生成氯化钙和次氯酸钙、水，即2C1₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，又漂白粉在空气中变质是因为其有效成分次氯酸钙与空气中的二氧化碳反应生成了次氯酸，并且次氯酸见光、受热分解，从而使漂白粉失效，即发生Ca（ClO）₂+H₂O+CO₂=CaCO₃↓+2HClO，2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑，
故答案为：2C1₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；Ca（ClO）₂+H₂O+CO₂=CaCO₃↓+2HClO；2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑；
（2）pH试纸先变蓝（约为12）后褪色，则溶液具有碱性、漂白性；ClO₂和漂白粉一样也具有强氧化性，其消毒效率（以单位物质的量得电子的数目表示）是Cl₂的$\frac{1mol×[4-（-1）]}{1mol×2×[0-（-1）]}$=2.5倍；
故答案为：碱性和漂白性；2.5；
（3）①可取适量原溶液加入一定量的稀硫酸，Cl^-、ClO^-、H⁺发生归中反应得到黄绿色氯气，而使溶液变黄绿色，
故答案为：可取适量原溶液加入一定量的稀硫酸观察到溶液变黄绿色；
②氯气与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和氯化氢，离子方程式：Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，
故答案为：Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
③SO₂与漂白粉的有效成分在酸性条件下反应的离子方程式为2SO₂+Ca²⁺+2ClO^-+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+CaSO₄↓+SO₄^2-，
故答案为：2SO₂+Ca²⁺+2ClO^-+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+CaSO₄↓+SO₄^2-．

点评 本题考查了离子方程式的书写，明确氯气、二氧化硫的性质是解题关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度不大．