Question

（7分）饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。2005年《化学教育》报道了如下实验研究：

实验一、定性研究：

①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；

②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；

③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：

第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；

第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；

将第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。 经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO₂。请回答：

（1）反应后所得的溶液漂白性增强的原因是                                      。

（2）依据上述实验可推知：②的滤液中的溶质除CaCl₂、HClO外，还含有的溶质的化学式为            。

实验二、定量研究：

在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙和150mL饱和氯水，按如图所示装置实验，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液面，密封后再加热、煮沸烧瓶中的液体，直到量筒中的气体不再增加。

请回答：

（3）实验结束后检测量筒收集到的气体除CO₂外还混有O₂，请写出I中产生O₂的化学反应方程式                                                 。

（4）为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO₂因溶解而造 成的损失，且水槽中仍然为水，请你对装置Ⅲ进行改进，最简单的方法是                                             。

 

Answer 1

【答案】

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

（2）Ca(HCO₃)₂( 写名称正确同样得分 ) （1分）

（3）2HClO 2HCl ＋O₂↑          （2分）

（4）在导管末端再连接长导管 , 使导管的出口接近量筒底部或换成热水亦可（2分）

【解析】（1）由于次氯酸的酸性弱于碳酸的，但强于HCO₃^－的酸性，因此碳酸钙只与盐酸反应，而与氯水中的次氯酸是不反应的。即CaCO₃ 消耗了氯水中的 HCl, 使 Cl₂+H₂OHCl+HClO 平衡向右移动 , HClO 浓度增大，所以漂白性增强。

（2）第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀，白色沉淀应该是碳酸钙，所以反应中还生成了碳酸氢钙，化学式是Ca(HCO₃)₂。

（3）次氯酸是不稳定的，受热易分解，生成氧气和氯化氢，反应的方程式是2HClO 2HCl ＋O₂↑。

（4）由于气体的溶解度随温度的升高而降低，所以要降低CO₂的溶解，则可以将水换成热水，或者在导管末端再连接长导管 , 使导管的出口接近量筒底部来减少CO₂的溶解。