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年的《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CO
2气体.
请回答:
(1)反应后所得的溶液漂白性增强的原因是
CaCO
3消耗了氯水中的HC1,使Cl
2+H
2O
HCl+HClO平衡向右移动,HClO浓度增大
CaCO
3消耗了氯水中的HC1,使Cl
2+H
2O
HCl+HClO平衡向右移动,HClO浓度增大
.
(2)写出步骤③中第一份及第三份滤液发生反应的离子方程式:第一份
Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
;第三份
Ca
2++2HCO
3-CaCO
3↓+CO
2↑+H
2O
Ca
2++2HCO
3-CaCO
3↓+CO
2↑+H
2O
.
(3)请推测②的滤液中含有的溶质除了极少量的氯气外,还有
HClO、Ca(HCO3)2、CaCl2
HClO、Ca(HCO3)2、CaCl2
.(填化学式)
实验二、定量研究:
如图所示,在圆底烧瓶底部,有用塑料网包住的过量的块状碳酸钙,加入150mL饱和氯水,连接好装置,待不再产生气泡后,将塑料网中剩余的石灰石提出液面,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:
(4)为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO
2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
在导管末端再连接长导管,使导管的出口接近量筒底部
在导管末端再连接长导管,使导管的出口接近量筒底部
;
(5)用改进后的装置进行上述实验,测得塑料网内的碳酸钙质量减少A g,总共收集到标准状况的CO
2气体B L,发现
明显小于
.若不考虑实验中CO
2的损失和Ⅱ中可能发生的微量副反应等因素,从化学反应原理来看,导致这一大小关系的原因是
碳酸钙与氯水反应生成的Ca(HCO3)2受热时,除生成CO2外,还生成了CaCO3
碳酸钙与氯水反应生成的Ca(HCO3)2受热时,除生成CO2外,还生成了CaCO3
.
(6)实验后发现,装置Ⅱ中的液体增多了,其原因是
从圆底烧瓶蒸出的水蒸气在广口瓶中冷凝、聚集
从圆底烧瓶蒸出的水蒸气在广口瓶中冷凝、聚集
.