Question

為了研究氯水能否和碳酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：在不加熱的情況下用右圖裝置制取氯氣，已知A是HCl，B為固體，則B可能是

高錳酸鉀

（寫物質(zhì)名稱，任寫一種即可），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

2KMnO₄+8HCl=2MnCl₂+2KCl+Cl₂↑+4H₂O

實(shí)驗(yàn)二：用圖除去氯氣中的雜質(zhì)，洗氣裝置內(nèi)的洗滌液一般用

飽和食鹽水、濃硫酸

溶液．某同學(xué)用圖裝置為了獲得較大濃度的氯水，他將進(jìn)氣導(dǎo)管末端連一多孔的球泡，在裝置右邊氣體出口導(dǎo)管處連一干癟的橡皮氣囊，請(qǐng)說明理由：

增大氣體與溶液的接觸面積，使反應(yīng)充分進(jìn)行，氯氣有毒污染空氣，防止氯氣排放，橡皮氣囊起到儲(chǔ)存氣體，平衡壓強(qiáng)

．
實(shí)驗(yàn)三：將制得的氯水轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，再加入大理石，并充分振蕩，觀察到氯水的黃綠色褪去，同時(shí)產(chǎn)生少量氣體．分別取錐形瓶中上層清液4份，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)用化學(xué)式填空：
（1）該清液滴在有色布條上有極強(qiáng)的漂白作用．說明該清液中含有

HClO

（寫化學(xué)式）；
（2）該清液中滴加碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀．說明該清液中含有

Ca²⁺

離子；
（3）該清液中滴加鹽酸可產(chǎn)生大量氣體．該氣體是

CO₂

；
（4）該清液加熱后變渾濁并產(chǎn)生大量氣體．加熱后產(chǎn)生渾濁的原因是因?yàn)樯�成�?!--BA-->

CaCO₃

．
（5）通過上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)寫出氯水和碳酸鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

2CaCO₃+2Cl₂+H₂O=CaCl₂+Ca（HCO₃）₂+2HClO

．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)一：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的反應(yīng)原理進(jìn)行分析判斷，鹽酸中氯離子可以被氧化劑氧化，氧化劑可以是二氧化錳、高錳酸鉀等，其中二氧化錳反應(yīng)需要加熱才能反應(yīng)；
實(shí)驗(yàn)二：氯氣中含有的雜質(zhì)主要是氯化氫、水蒸氣，飽和食鹽水除去氯化氫，濃硫酸除去水蒸氣；增大氯氣的吸收面積，防止氯氣排放到大氣中；
實(shí)驗(yàn)三：（1）氯水中含有具有漂白作用的次氯酸；
（2）加入碳酸鈉生成白色沉淀說明沉淀是碳酸鈣；
（3）氯氣與水反應(yīng)Cl₂+H₂O=HCl+HClO，加入碳酸鈣，觀察到氯水的黃綠色褪去，同時(shí)產(chǎn)生少量氣體，因此碳酸鈣和二氧化碳和水反應(yīng)生成了可溶于水的碳酸氫鈣CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca（HCO₃）₂，滴加鹽酸可產(chǎn)生大量氣體，該氣體是二氧化碳；
（4）加入碳酸鈣，觀察到氯水的黃綠色褪去，同時(shí)產(chǎn)生少量氣體，因此碳酸鈣和二氧化碳和水反應(yīng)生成了可溶于水的碳酸氫鈣CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca（HCO₃）₂，該清液加熱后變渾濁并產(chǎn)生大量氣體是碳酸氫鈉分解生成碳酸鈣沉淀和二氧化碳?xì)怏w；
（5）依據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物中有HClO、Ca（HCO₃）₂、CaCl₂，書寫化學(xué)方程式．

解答：解：實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)室制氯氣的原理是隱含濃鹽酸中的氯離子，在不加熱的情況下用右圖裝置制取氯氣，氧化劑可以選高錳酸鉀不加熱可以反應(yīng)生成氯氣，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2KMnO₄+8HCl=2MnCl₂+2KCl+Cl₂↑+4H₂O，故答案為：高錳酸鉀；2KMnO₄+8HCl=2MnCl₂+2KCl+Cl₂↑+4H₂O；
實(shí)驗(yàn)二：氯氣中含有的雜質(zhì)主要是氯化氫、水蒸氣，除去氯氣中的雜質(zhì)，洗氣裝置內(nèi)的洗滌液應(yīng)是，飽和食鹽水除去氯化氫，濃硫酸除去水蒸氣，進(jìn)氣導(dǎo)管末端連一多孔的球泡，增大氣體與溶液的接觸面積，使反應(yīng)充分進(jìn)行；在裝置右邊氣體出口導(dǎo)管處連一干癟的橡皮氣囊，氯氣有毒污染空氣，防止氯氣排放，橡皮氣囊起到儲(chǔ)存氣體，平衡壓強(qiáng)的作用，
故答案為：飽和食鹽水、濃硫酸；增大氣體與溶液的接觸面積，使反應(yīng)充分進(jìn)行，氯氣有毒污染空氣，防止氯氣排放，橡皮氣囊起到儲(chǔ)存氣體，平衡壓強(qiáng)；
實(shí)驗(yàn)三：（1）清液滴在有色布條上有極強(qiáng)的漂白作用．說明該清液中含有具有漂白性的次氯酸，故答案為：HClO；
（2）清液中滴加碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀．說明該清液中含有鈣離子，生成沉淀碳酸鈣，故答案為：Ca²⁺；
（3）清液中滴加鹽酸可產(chǎn)生大量氣體，碳酸鈣是過量的，碳酸鈣和二氧化碳和水反應(yīng)生成了可溶于水的碳酸氫鈣，滴入鹽酸生成氣體為二氧化碳，故答案為：CO₂；
（4）清液加熱后變渾濁并產(chǎn)生大量氣體．加熱后產(chǎn)生渾濁的原因是因?yàn)槿芤褐械奶妓釟溻}分解生成碳酸鈣水和二氧化碳，生成了沉淀碳酸鈣，故答案為：CaCO₃；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)三（1）-（4）實(shí)驗(yàn)步驟發(fā)生的反應(yīng)和物質(zhì)判斷可知氯水和碳酸鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaCO₃+2Cl₂+H₂O=CaCl₂+Ca（HCO₃）₂+2HClO，
故答案為：2CaCO₃+2Cl₂+H₂O=CaCl₂+Ca（HCO₃）₂+2HClO．

點(diǎn)評(píng)：該題綜合性較強(qiáng)，在定量研究中則以簡(jiǎn)答題的形式要求考生答對(duì)和答全有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作基本技術(shù)問題并進(jìn)一步的思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因，較大程度地造成答案的難以確定和完整，題目難度較大．