Question

4．某中學(xué)的化學(xué)興趣小組對(duì)SO₂與漂白粉的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)過程如下：取10克漂白粉固體，加入250mL水中，部分固體溶解溶液略有顏色，過濾后用潔凈的玻璃棒沾取濾液到pH試紙上，發(fā)現(xiàn)pH試紙先變藍(lán)（約為12）后褪色．回答下列問題：
（1）工業(yè)制取漂白粉的化學(xué)方程式是2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，漂白粉在空氣中變質(zhì)的原因Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃+2HClO（用化學(xué)反應(yīng)方程式說明）
（2）pH試紙顏色的變化說明漂白粉溶液具有的性質(zhì)是堿性和漂白性，ClO₂和漂白粉一樣也具有強(qiáng)氧化性，其消毒效率（以單位物質(zhì)的量得電子的數(shù)目表示）是Cl₂的2.5倍；
（3）將SO₂持續(xù)通入漂白粉溶液中，發(fā)現(xiàn)澄清透明的溶液先變?yōu)辄S綠色，隨后溶液中產(chǎn)生大量白色沉淀且黃綠色褪去．回答下列問題：
①澄清透明溶液變?yōu)辄S綠色的可能原因是：隨溶液酸性的增強(qiáng)，漂白粉的有效成分和C1^-發(fā)生反應(yīng)．通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了這種可能性，其實(shí)驗(yàn)方案是向漂白粉溶液中逐滴滴入硫酸，觀察溶液顏色是否變?yōu)辄S綠色；
②用離子方程式解釋現(xiàn)象中黃綠色褪去的原因：Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
③SO₂與漂白粉的有效成分在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式：2SO₂+Ca²⁺+2ClO^-+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+CaSO₄↓+SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）氯氣與石灰乳制備漂粉，漂白粉在空氣中與二氧化碳、水反應(yīng)生成HClO可變質(zhì)；
（2）pH試紙先變藍(lán)（約為12）后褪色，則溶液具有堿性、漂白性；利用電子轉(zhuǎn)移計(jì)算消毒效率；
（3）SO₂持續(xù)通入漂白粉溶液中，發(fā)現(xiàn)澄清透明的溶液先變?yōu)辄S綠色，隨后溶液中產(chǎn)生大量白色沉淀且黃綠色褪去，黃綠色氣體為氯氣，白色沉淀為硫酸鈣，
①溶液酸性的增強(qiáng)，漂白粉的有效成分和C1^-發(fā)生反應(yīng)，則需要加酸；
②氯氣與二氧化硫反應(yīng)；
③SO₂與漂白粉的有效成分在酸性條件下，發(fā)生氧化還原反應(yīng)．

解答 解：（1）利用氫氧化鈣和氯氣發(fā)生反應(yīng)生成次氯酸鈣、氯化鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，漂白粉在空氣中與二氧化碳、水反應(yīng)生成HClO可變質(zhì)，發(fā)生的反應(yīng)為Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃+2HClO，
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃+2HClO；
（2）pH試紙先變藍(lán)（約為12）后褪色，則溶液具有堿性、漂白性；ClO₂和漂白粉一樣也具有強(qiáng)氧化性，其消毒效率（以單位物質(zhì)的量得電子的數(shù)目表示）是Cl₂的$\frac{1mol×[4-（-1）]}{1mol×2×[0-（-1）]}$=2.5倍，故答案為：堿性和漂白性；2.5；
（3）SO₂持續(xù)通入漂白粉溶液中，發(fā)現(xiàn)澄清透明的溶液先變?yōu)辄S綠色，隨后溶液中產(chǎn)生大量白色沉淀且黃綠色褪去，黃綠色氣體為氯氣，白色沉淀為硫酸鈣，
①進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了這種可能性，其實(shí)驗(yàn)方案是向漂白粉溶液中逐滴滴入硫酸，觀察溶液顏色是否變?yōu)辄S綠色，
故答案為：向漂白粉溶液中逐滴滴入硫酸，觀察溶液顏色是否變?yōu)辄S綠色；
②用離子方程式解釋現(xiàn)象中黃綠色褪去的原因?yàn)镃l₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，故答案為：Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
③SO₂與漂白粉的有效成分在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式為2SO₂+Ca²⁺+2ClO^-+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+CaSO₄↓+SO₄^2-，故答案為：2SO₂+Ca²⁺+2ClO^-+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+CaSO₄↓+SO₄^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查二氧化硫和氯氣的化學(xué)性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，綜合考查元素化合物知識(shí)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象與結(jié)論的關(guān)系為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度不大．