飽和氯水與石灰石的反應是制取較濃HClO溶液的方法之一.2005年的《化學教育》報道了如下實驗研究:
實驗一、定性研究:
①在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣,再加入約20mL飽和氯水,充分反應,有少量氣泡產(chǎn)生,溶液黃綠色褪去.②過濾,將濾液滴在有色布條上,發(fā)現(xiàn)其比氯水的漂白性更強.③為了確定反應產(chǎn)物,將濾液分為三份,分別進行以下實驗:
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)生大量無色氣體;
將第三份加熱,看到溶液變渾且有大量無色氣體產(chǎn)生.經(jīng)檢測,上述實驗
中產(chǎn)生的無色氣體均為CO
2氣體.
請回答:
(1)反應后所得的溶液漂白性增強的原因是
CaCO
3消耗了氯水中的HC1,使Cl
2+H
2O
HCl+HClO平衡向右移動,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,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)請推測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
.(填化學式)
實驗二、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.
請回答:
(4)為減少用裝置Ⅲ收集氣體過程中CO
2的損失,且水槽中仍然為水.請你對裝置Ⅲ進行改進,最簡單的方法是
在導管末端再連接長導管,使導管的出口接近量筒底部
在導管末端再連接長導管,使導管的出口接近量筒底部
;
(5)用改進后的裝置進行上述實驗,測得塑料網(wǎng)內(nèi)的碳酸鈣質(zhì)量減少A g,總共收集到標準狀況的CO
2氣體B L,發(fā)現(xiàn)
明顯小于
.若不考慮實驗中CO
2的損失和Ⅱ中可能發(fā)生的微量副反應等因素,從化學反應原理來看,導致這一大小關(guān)系的原因是
碳酸鈣與氯水反應生成的Ca(HCO3)2受熱時,除生成CO2外,還生成了CaCO3
碳酸鈣與氯水反應生成的Ca(HCO3)2受熱時,除生成CO2外,還生成了CaCO3
.
(6)實驗后發(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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