Question

18．（14分）某研究性學習小組的同學對Cl₂使有色物質(zhì)褪色的機理進行了探究．甲同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置并進行實驗：

（1）甲同學實驗后并沒有得到預(yù)期的實驗現(xiàn)象，請你幫助他分析實驗失敗的原因使用的干燥劑堿石灰將Cl₂吸收．
（2）甲同學在實驗失敗后對設(shè)計的實驗裝置進行了改進，并重新進行了實驗，結(jié)果得到了預(yù)期的實驗現(xiàn)象．你認為他預(yù)期的實驗現(xiàn)象是干燥的有色布條不褪色，濕潤的有色布條褪色，由此得出Cl₂使有色物質(zhì)褪色的機理是Cl₂和水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有漂白作用；
（3）乙同學認為甲設(shè)計的實驗裝置即使改進后還缺少一部分．請你將乙認為缺少的部分在圖中的相應(yīng)位置畫出，并在添加的裝置中標明需要放入的最合適的化學試劑的名稱．
（4）請你寫出Cl₂和“（3）”中“最合適的化學試劑”反應(yīng)的離子方程式Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（5）工業(yè)上常用廉價的石灰乳吸收工業(yè)氯氣尾氣制得漂白粉，漂白粉的有效成分是Ca（ClO）₂（填化學式），長期露置于空氣中的漂白粉，加稀鹽酸后產(chǎn)生的氣體是C（用字母代號填）
A．O₂     B．Cl₂    C．CO₂       D．HClO．

Answer 1

分析 （1）氯氣是一種酸性氣體，能被堿石灰吸收，導致實驗失��；
（2）對實驗進行改進，可以用濃H₂SO₄代替堿石灰，干燥的氯氣不能使有干燥的色布條褪色，但遇到濕潤的有色布條后，能生成具有漂白性的次氯酸，使有色布條褪色；
（3）氯氣有毒，所以缺少尾氣處理裝置，根據(jù)氯氣是酸性氣體這一特點，用NaOH溶液吸收尾氣最合適；
（4）Cl₂和NaOH溶液反應(yīng)就是工業(yè)上制漂白液的反應(yīng)：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）氯氣和石灰乳反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣，次氯酸鈣可與空氣中二氧化碳反應(yīng)生成次氯酸和碳酸鈣，次氯酸不穩(wěn)定，分解生成鹽酸和氧氣．

解答 解：（1）因為氯氣是一種酸性氣體，能被堿石灰吸收，所以得不到預(yù)期中的濕潤的有色布條褪色的現(xiàn)象，故實驗失敗的原因是使用的干燥劑堿石灰將Cl₂吸收了，
故答案為：使用的干燥劑堿石灰將Cl₂吸收；
（2）具有漂白性的是次氯酸，而不是氯氣本身．換用適合的干燥劑后，由于通到有色布條上的是干燥的氯氣，氯氣在干燥的有色布條上不能生成次氯酸，所以干燥的有色布條不褪色；而在濕潤的有色布條上可以生成具有漂白性的次氯酸，所以濕潤的有色布條褪色．由此得出Cl₂使有色物質(zhì)褪色的機理是Cl₂和水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有漂白作用才導致有色布條褪色，
故答案為：干燥的有色布條不褪色，濕潤的有色布條褪色； Cl₂和水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有漂白作用；
（3）氯氣有毒，排入大氣會造成污染，所以本題缺少尾氣處理裝置，氯氣是酸性氣體，所以用NaOH溶液吸收尾氣，圖為，
故答案為：；
（4）氯氣和NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO、H₂O，NaCl、NaClO是可溶性鈉鹽，故離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（5）漂白粉的主要成分為氯化鈣和次氯酸鈣，次氯酸鈣為有效成分，可與空氣中二氧化碳反應(yīng)生成次氯酸和碳酸鈣，次氯酸不穩(wěn)定，分解生成鹽酸和氧氣，在長期露置于空氣中已完全失效的漂白粉，加稀鹽酸后產(chǎn)生的氣體是二氧化碳，
故答案為：Ca（ClO）₂；C．

點評 本題結(jié)合具體的實驗設(shè)計綜合考查了氯氣是一種酸性、有毒的氣體，而且使有色布條褪色的是HClO，而不是氯氣，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡單．