题目

题型：不详难度：来源：

饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。2005年的《化学教育》报道了如下实验研究：
一、定性研究：

①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；③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，看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。
请完成下列问题：
(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，②的滤液中的溶质除CaCl₂、HCIO外，还含有_________。
二、定量研究：
在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙和150 mL饱和氯水，按如图所示装置实验，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液面，密封后再加热、煮沸烧瓶中的液体，直到量筒中的气体不再增加。
请完成下列问题：

(3)为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO₂因溶解而造成的损失，且水槽中仍然为水，请你对装置Ⅲ进行改进，最简单的方法是____________________________________________________。
(4)用改进后的装置进行上述实验，测得塑料网内的碳酸钙质量减少A g，总共收集到标准状况下的CO₂气体B L，发现明显小于。若不考虑实验操作和CO₂的溶解等因素造成的误差，从化学反应原理来看，导致这一大小关系的原因是____________________________________________。
(5)实验后发现，装置Ⅱ中的液体增多了，其原因是____________________________________。

答案

(1)CaCO₃消耗了氯水中的HCl，使Cl₂+H₂OHCl+HClO平衡向右移动，HClO浓度增大
(2)Ca(HCO₃)₂
(3)在导管末端再连接长导管，使导管的出口接近量筒底部
(4)碳酸钙与CO₂反应生成的Ca(HCO₃)₂使生成CO₂的物质的量小于
(5)从圆底烧瓶蒸出的水蒸气在广口瓶中冷凝、聚集

解析

本题是探索性的实验，研究定性和定量的问题和平衡移动的知识及观察能力、误差分析能力。
由于CaCO₃消耗了氯水中的HCl，使Cl₂+H₂OHCl+HClO平衡向右移动，HClO浓度增大。过量的碳酸钙与释放出的CO₂在水中反应生成Ca(HCO₃)₂。发现明显小于，原因是CO₂并没有完全释放出去。由Ⅰ到Ⅱ会有水蒸发出去，那么在Ⅱ中冷却，所以Ⅱ中的液体增多了。