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17、(12分)某研究性学习小组的成员经过学习得知,Cl2与H2O发生下列化学反应:Cl2+H2O===HCl+HClO,并且HClO具有比Cl2更强的氧化性。为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了科学实验。先观察氯水的外观,然后用胶头滴管将该氯水逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中,边滴边振荡,观察现象,发现溶液的红色逐渐褪去而得到无色溶液。请回答下列问题:
(1)写出新制饱和氯水中含有氯元素的物质的化学式_________________________________________________________。
(2)若不再进行更多的实验,请说明能快速判断氯水中含有Cl2的主要依据________________________________。
(3)根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简要的文字说明:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(4)他们要通过实验进一步探究溶液红色褪色的原因究竟是上述中的①还是②,在此之前先做了实验预案的设计。请简述实验的方法、现象和结论________________________________________________________________________________________________________。
[答案](1)Cl2、HCl(或Cl-)、HClO、ClO-
(2)氯水呈浅黄绿色
(3)①HCl和HClO中和了NaOH ②HClO漂白(氧化)了酚酞
(4)取试管内的无色溶液3 mL于另一支试管中,再向试管内滴加2滴NaOH溶液,振荡试管,观察现象。若溶液复现红色,则证明溶液红色褪色的原因是①而不是②;若溶液仍为无色,则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①
[解析](1)由题中提供的Cl2与H2O反应的化学方程式可知,溶于水中的Cl2,一部分与H2O发生化学反应生成HCl和HClO,另一部分以Cl2的形态溶解于水中。
(2)氯水因Cl2的存在而呈浅黄绿色,氯水呈浅黄绿色就是其中含有Cl2的依据。
(3)溶液的红色是酚酞与NaOH溶液相互作用的结果,若没有酚酞,NaOH溶液无色;若没有NaOH,酚酞溶液也呈无色。由(1)中的分析可知,新制氯水中既含有以显强酸性为主的HCl,又含有以显强氧化性(漂白性)为主的HClO。
(4)如果是氯水中的HCl和HClO中和了NaOH而使红色褪去,那么溶液中还存在酚酞,故可应用验证酚酞存在的方法来证明之;如果是氯水中的HClO漂白(氧化)了酚酞而使红色褪去,那么溶液中就不存在酚酞了,故可应用验证酚酞不存在的方法来证明之