飽和氯水與石灰石的反應(yīng)是制取較濃HClO溶液的方法之一.2005年的《化學(xué)教育》報(bào)道了如下實(shí)驗(yàn)研究:
實(shí)驗(yàn)一、定性研究:
①在試管中加入過(guò)量的塊狀碳酸鈣,再加入約20mL飽和氯水,充分反應(yīng),有少量氣泡產(chǎn)生,溶液黃綠色褪去.②過(guò)濾,將濾液滴在有色布條上,發(fā)現(xiàn)其比氯水的漂白性更強(qiáng).③為了確定反應(yīng)產(chǎn)物,將濾液分為三份,分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
第一份與石灰水混合,立即產(chǎn)生大量白色沉淀;
第二份與稀鹽酸混合,立即產(chǎn)生大量無(wú)色氣體;
將第三份加熱,看到溶液變渾且有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生.經(jīng)檢測(cè),上述實(shí)驗(yàn)
中產(chǎn)生的無(wú)色氣體均為CO
2氣體.
請(qǐng)回答:
(1)反應(yīng)后所得的溶液漂白性增強(qiáng)的原因是
CaCO
3消耗了氯水中的HC1,使Cl
2+H
2O
HCl+HClO平衡向右移動(dòng),HClO濃度增大
CaCO
3消耗了氯水中的HC1,使Cl
2+H
2O
HCl+HClO平衡向右移動(dòng),HClO濃度增大
.
(2)寫出步驟③中第一份及第三份濾液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: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)請(qǐng)推測(cè)②的濾液中含有的溶質(zhì)除了極少量的氯氣外,還有
HClO、Ca(HCO3)2、CaCl2
HClO、Ca(HCO3)2、CaCl2
.(填化學(xué)式)
實(shí)驗(yàn)二、定量研究:
如圖所示,在圓底燒瓶底部,有用塑料網(wǎng)包住的過(guò)量的塊狀碳酸鈣,加入150mL飽和氯水,連接好裝置,待不再產(chǎn)生氣泡后,將塑料網(wǎng)中剩余的石灰石提出液面,再加熱、煮沸燒瓶中的液體,直到量筒中的氣體不再增加.
請(qǐng)回答:
(4)為減少用裝置Ⅲ收集氣體過(guò)程中CO
2的損失,且水槽中仍然為水.請(qǐng)你對(duì)裝置Ⅲ進(jìn)行改進(jìn),最簡(jiǎn)單的方法是
在導(dǎo)管末端再連接長(zhǎng)導(dǎo)管,使導(dǎo)管的出口接近量筒底部
在導(dǎo)管末端再連接長(zhǎng)導(dǎo)管,使導(dǎo)管的出口接近量筒底部
;
(5)用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得塑料網(wǎng)內(nèi)的碳酸鈣質(zhì)量減少A g,總共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況的CO
2氣體B L,發(fā)現(xiàn)
明顯小于
.若不考慮實(shí)驗(yàn)中CO
2的損失和Ⅱ中可能發(fā)生的微量副反應(yīng)等因素,從化學(xué)反應(yīng)原理來(lái)看,導(dǎo)致這一大小關(guān)系的原因是
碳酸鈣與氯水反應(yīng)生成的Ca(HCO3)2受熱時(shí),除生成CO2外,還生成了CaCO3
碳酸鈣與氯水反應(yīng)生成的Ca(HCO3)2受熱時(shí),除生成CO2外,還生成了CaCO3
.
(6)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),裝置Ⅱ中的液體增多了,其原因是
從圓底燒瓶蒸出的水蒸氣在廣口瓶中冷凝、聚集
從圓底燒瓶蒸出的水蒸氣在廣口瓶中冷凝、聚集
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