Question

新制的饱和氯水中含有多种做粒，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成。

（1）氯气能使湿润的红色布条褪色，使其褪色的微粒的化学式是__________。

（2）将氯水光照一段时间后，溶液颜色逐渐变浅，有关反应的化学方程式为__________、__________。

（3）新制的饱和氯水与碳酸钙的反应是制取较浓HClO 溶液 的 方 法 之一。

实验一 定性研究：

Ⅰ．如图所示，在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL新制的饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去。

Ⅱ．过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强。

Ⅲ．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，观察到溶液变浑浊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CO₂。

①反应后所得的溶液漂白性增强的原因是__________________________________________________。

②依据上述实验可推知：步骤Ⅱ的滤液中的溶质除CaCl₂、HClO外，还有__________。

实验二 定量研究：

在仪器A内，放有塑料网包住的块状碳酸钙(过量)和150 mL新制的饱和氯水，按如图所示装置实验(实验前仪器B中充满了饱和NaHCO₃溶液)，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的碳酸钙提出液面，密封后再加热烧瓶中的液体，直到仪器B中的气体不再增加(不考虑HClO的分解)。

③仪器A的名称为__________。

④准确读出仪器B中气体体积的实验操作步骤依次是：a．等待仪器A冷却到室温;b．____________；c． 平视与刻度线相切的液面读数。

⑤实验结束后，测得仪器B中收集到的气体体积在标准状况下为168mL，则150mL 新制的饱和氯水与过量碳酸钙完全反应后，所得溶液中HClO的物质的量浓度为__________。(反应前后，溶液体积变化忽略不计)

Answer

HClO Cl2+ H2OHCl+ HClO 2HClO2HCl+O2 ↑ CaCO3 消耗氯水中的HCl，使反应Cl2+H2OHCl+HClO的化学平衡向右移动，HClO浓度增大 Ca(HCO3)2 圆底烧瓶 上下移动仪器B至仪器B内液面与水槽中的液面相平 0.05 mol·L-1

【解析】（1）氯气溶于水后与水反应Cl2+ H2OHCl+ HClO，其中HClO具有漂白性，能使湿润的红色布条褪色，则使其褪色的微粒的化学式是HClO；（2）将氯水光照一段时间后，溶液颜色逐渐变浅，是因为HClO不稳定，见光分解生成HCl和O2，HClO浓度降低，平衡Cl2+ H2OHCl+ HClO正向移动，氯气消耗，溶液颜色变浅，有关反应的化学方程式为：Cl2+ H2OHCl+ HClO、2HClO2HCl+O2 ↑；（3）①CaCO3 消耗氯水中的HCl，使反应Cl2+H2OHCl+HClO的化学平衡向右移动，HClO浓度增大，反应产生的气体为二氧化碳（盐酸与碳酸钙反应所得），而二氧化碳溶于水呈酸性，抑制了次氯酸的电离，使溶液中存在了浓度更高的次氯酸，因此滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；②氯气与水反应Cl2+ H2OHCl+ HClO，生成，因为碳酸钙是过量的，并且反应中有二氧化碳生成，因此碳酸钙和二氧化碳和水反应生成了可溶于水的碳酸氢钙CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，因此第二份与稀盐酸混合Ca(HCO3)2+2HCl=CaCl2+2CO2↑+2H2O，所以步骤Ⅱ的滤液中的溶质除CaCl2、HClO外，还有Ca(HCO3)2；③仪器A的名称为圆底烧瓶；④准确读出仪器B中气体体积的实验操作步骤依次是：a．等待仪器A冷却到室温；b．上下移动仪器B至仪器B内液面与水槽中的液面相平；c． 平视与刻度线相切的液面读数；⑤实验过程中根据反应Cl2+ H2OHCl+ HClO、2HCl+2CaCO3= Ca(HCO3)2+ CaCl2、Ca(HCO3)2+2HCl=CaCl2+2CO2↑+2H2O可知，n(HClO)=n(HCl)=2n(CO2)= =0.015mol；c(HClO)= =0.1mol/L。