Question

（2010?伊春模擬）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．某科研小組報(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，溶液淺黃綠色褪去；
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，看到溶液變渾濁且有大量無(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CO₂．
請(qǐng)回答：
（1）請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的離子方程式

MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

；
（2）反應(yīng)后所得的溶液漂白性增強(qiáng)的原因是

碳酸鈣消耗了氯水中的H⁺，使Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO平衡正向移動(dòng)，HClO濃度大，漂白效果增強(qiáng)

；
實(shí)驗(yàn)二、定量研究：
在圓底燒瓶底部，有一用塑料網(wǎng)包住的過(guò)量塊狀碳酸鈣和150mL飽和氯水，按如圖所示裝置實(shí)驗(yàn)，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，密封后再加熱、煮沸燒瓶中的液體，直到量筒中的氣體不再增加．請(qǐng)回答：
（3）為減少用裝置Ⅲ收集氣體過(guò)程中CO₂因溶解而造成的損失，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

（4）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)狀況下的CO₂氣體B L，發(fā)現(xiàn)

BL

22.4L/mol

明顯小于

Ag

100g/mol

．若不考慮實(shí)驗(yàn)操作和CO₂的溶解等因素造成的誤差，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

有部分碳酸鈣與氯水反應(yīng)生成了Ca（HCO₃）₂，從而使生成的CO₂少于減少的CaCO₃的物質(zhì)的量

；
（5）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

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)氯水中存在平衡移動(dòng)，HClO濃度大，漂白效果好進(jìn)行解答；
（3）從二氧化碳微溶于水的角度分析；
（4）根據(jù)消耗的碳酸鈣沒(méi)有全部生成二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)圓底燒瓶蒸出的水蒸氣在廣口瓶中凝結(jié)為液體，水導(dǎo)致裝置Ⅱ中的液體增多進(jìn)行解答．

解答：解：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，離子反應(yīng)為MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯水中存在平衡移動(dòng)，碳酸鈣消耗了氯水中的H⁺，使Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO平衡正向移動(dòng)，HClO濃度大，漂白效果增強(qiáng)，
故答案為：碳酸鈣消耗了氯水中的H⁺，使Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO平衡正向移動(dòng)，HClO濃度大，漂白效果增強(qiáng)；
（3）因二氧化碳微溶于水，并且壓強(qiáng)越大，氣體的溶解度越大，為減少因二氧化碳的溶解而導(dǎo)致二氧化碳的損失，可使導(dǎo)管的出口接近量筒底部，減小二氧化碳的溶解，故答案為：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；
（4）因?yàn)樘妓徕}是過(guò)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，受熱時(shí)，除生成 CO₂外，還生成了CaCO₃，所以生成氣體的物質(zhì)的量明顯小于固體的物質(zhì)的量，
故答案為：有部分碳酸鈣與氯水反應(yīng)生成了Ca（HCO₃）₂，從而使生成的CO₂少于減少的CaCO₃的物質(zhì)的量；
（5）圓底燒瓶蒸出的水蒸氣在廣口瓶中凝結(jié)為液體，水導(dǎo)致裝置Ⅱ中的液體增多了，故答案為：從圓底燒瓶蒸出的水蒸氣在廣口瓶中冷凝、聚集．

點(diǎn)評(píng)：該題綜合性較強(qiáng)，在定性研究中要求考生熟練掌握化學(xué)平衡移動(dòng)和書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式，而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(wèn)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．