Question

【題目】某化學興趣小組同學了解氯氣（Cl2）是黃綠色氣體，它的水溶液叫氯水。當同學們把紫色石蕊溶液加到氯水中，發現溶液先變紅，后褪色。

（查閱資料）

（1）氯氣溶于水，部分以C12分子存在于溶液中，部分與水反應C12+H2O=HCl+HClO。

（2）次氯酸（HCl）是一種弱酸，具有強氧化性，見光易分解。其反應方程式為：2HClO2HCl+O2↑

（現象分析）使紫色石蕊溶液變紅的物質是氯水中的鹽酸和______。

（提出問題）使紫色石蕊溶液褪色的物質是什么呢？

（提出猜想）

猜想1：氯水中的水使紫色石蕊褪色；

猜想2：氯水中的______使紫色石蕊褪色；

猜想3：氯水中的鹽酸使紫色石蕊褪色；

猜想4：氯水中的次氯酸使紫色石蕊褪色。

（實驗探究）取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花進行以下實驗。

實驗操作	實現現象	實驗結論
①第一朵紙花噴水	①沒有明顯變化	猜想1 ______
②第二朵紙花直接放入盛有干燥的 ______ 集氣瓶	②沒有明顯變化	猜想2不成立
第三朵紙花噴上稀鹽酸	③變紅，但 ______	猜想3不成立
④第四朵紙花噴上水后， ______	④先變紅，后褪色	猜想4 ______

（拓展探究）實驗室中保存氯水的方法是______。

（反思與評論）

興趣小組同學想繼續探究鹽酸中的哪一種粒子使紫色石蕊溶液變紅，設計如下實驗方案：取少量鹽酸于試管中，滴入幾滴紫色石蕊溶液，再用滴管慢慢滴加氫氧化鈉溶液，并不斷攪拌，至紅色消失。說明水分子和______（填化學符號）不能使石蕊變紅。

請你設計其他實驗方案探究驗證：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
______	______	______

Answer 1

【答案】次氯酸 氯氣 不成立 氯氣 不褪色 放入盛有干燥的氯氣集氣瓶 成立 密封、防光保存 Cl- 取三支試管分別為加入約2mL的蒸餾水、氯化鈉溶液和稀鹽酸，再分別向試管中滴入1-2滴紫色石蕊試液，振蕩。 只有鹽酸中的石蕊變紅 氫離子能使石蕊變紅

【解析】

現象

酸溶液都能使紫色石蕊溶液變紅色，使紫色石蕊溶液變紅的主要是氯水中的鹽酸和次氯酸；

提出猜想：

猜想2：是氯水中的氯氣使石蕊溶液褪色，因為氯氣溶于水；

實驗探究：

第一朵紙花噴上水，沒有明顯變化，說明水不使紫色石蕊褪色，猜想1不成立；

第二朵紙花直接放入盛有干燥的氯氣集氣瓶中，沒有明顯變化，說明氯氣不能紫色石蕊褪色，使猜想2不成立；

第三朵花噴上鹽酸，變紅，但不褪色，說明鹽酸不能紫色石蕊褪色，猜想3不成立；

第四朵花噴上水后，放入盛有干燥的氯氣集氣瓶中，先變紅，后褪色，說明氯水中的次氯酸使紫色石蕊褪色，猜想4成立。

拓展研究：

氯氣易揮發，氯水中次氯酸（HCl），見光易分解，所以實驗室中保存氯水的方法是：密封、防光保存；

反思與評論：

興趣小組同學想繼續探究鹽酸中的哪一種粒子使紫色石蕊溶液變紅，設計如下實驗方案：取少量鹽酸于試管中，滴入幾滴紫色石蕊溶液，再用滴管慢慢滴加氫氧化鈉溶液，并不斷攪拌，至紅色消失。在此反應過程中，水分子和鹽酸中的氯離子沒有改變，說明水分子和Cl-不能使石蕊變紅。

實驗方案探究驗證：

稀鹽酸中存在水分子、Cl-和H+，可能是水分子、Cl-和H+能使紫色石蕊試液變紅色，實驗設計時對各粒子分別檢驗，用排除法分別排除H2O、Cl-不能使酚酞變紅。實驗方案探究驗證如下：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取三支試管分別為加入約2mL的蒸餾水、氯化鈉溶液和稀鹽酸，再分別向試管中滴入1-2滴紫色石蕊試液，振蕩。	只有鹽酸中的石蕊變紅	氫離子能使石蕊變紅