Question

【題目】某學生對SO2與漂粉精的反應進行實驗探究：

操作	現象
取4g漂粉精固體，加入100mL水	部分固體溶解，溶液略有顏色
過濾，測漂粉精溶液的pH	pH試紙先變藍(約為12)，后褪色
	i.液面上方出現白霧； ii.稍后，出現渾濁，溶液變為黃綠色； iii.稍后，產生大量白色沉淀，黃綠色褪去

（1）Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化學方程式是___。

（2）pH試紙顏色的變化說明漂粉精溶液具有的性質是___、___。

（3）向水中持續通入SO2，未觀察到白霧。推測現象i的白霧由HCl小液滴形成。進行如下實驗：

a．用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧，無變化；

b．用酸化的AgNO3溶液檢驗白霧，產生白色沉淀。

①實驗a的目的是___。

②由實驗a、b不能判斷白霧中含有HCl，理由是___。

（4）將A瓶中混合物過濾、洗滌，得到沉淀X

①向沉淀X中加入稀HCl，無明顯變化。取上層清液，加入BaCl2溶液，產生白色沉淀。則沉淀X中含有的物質是___。

②用離子方程式解釋現象iii中黃綠色褪去的原因：___。

（5）測定漂粉精有效成分的質量分數。稱取2.000g漂粉精于錐形瓶中，加水溶解，調節溶液的pH，以淀粉為指示劑，用0.2000mol·L-1 KI溶液進行滴定，溶液出現穩定淺藍色時為滴定終點。

反應原理為：3C1O-+I-=3C1-+IO3-，IO3- +5I-+3H2O=6OH-+3I2

實驗測得數據如下表所示。

滴定次數	1	2	3
KI溶液體積/mL	19.98	20.02	20.00

該漂白粉中有效成分的質量分數為___。

Answer 1

【答案】2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 堿性 漂白性 檢驗白霧中是否含有Cl2，排除Cl2干擾 白霧中混有SO2，SO2可與酸化的AgNO3反應生成白色沉淀 CaSO4 SO2＋Cl2＋2H2O=SO42-＋2Cl-＋4H＋ 7.15%

【解析】

(1)利用氫氧化鈣和氯氣發生反應生成次氯酸鈣、氯化鈣和水；

(2)pH試紙先變藍(約為12)，后褪色說明溶液呈堿性，具有漂白性；

(3)①反應中生成Cl2，用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧中是否Cl2，排除Cl2干擾；②白霧中含有SO2，可以被硝酸氧化為硫酸，故SO2可以使酸化的AgNO3溶液產生白色沉淀；(4)二氧化硫通入漂白精溶液中，形成酸溶液，次氯酸根離子具有強氧化性可以氧化二氧化硫為硫酸和鈣離子形成硫酸鈣沉淀；二氧化硫繼續通入后和生成的氯氣發生反應生成硫酸和鹽酸；

(5)先計算次氯酸鈣的質量，再根據質量分數公式計算；根據使用碘化鉀的物質的量判斷測定結果。

(1)氯氣和堿反應，利用氫氧化鈣和氯氣發生反應生成次氯酸鈣、氯化鈣和水，反應的化學方程式為：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；

(2)pH試紙先變藍(約為12)溶液呈堿性，后褪色溶液具有漂白性，所以說明溶液呈堿性，具有漂白性；

(3)向水中持續通入SO2，未觀察到白霧，推測現象的白霧由HCl小液滴形成；

①用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧，無變化；為了檢驗白霧中是否含有氯氣，因為含有氯氣在檢驗氯化氫存在時產生干擾；

②用酸化的AgNO3溶液檢驗白霧，產生白色沉淀，若含有二氧化硫氣體，通入硝酸酸化的硝酸銀溶液，會被硝酸氧化為硫酸，硫酸和硝酸銀反應也可以生成硫酸銀沉淀，所以通過實驗不能證明一定含有氯化氫

(4)①取上層清液，加入BaC12溶液，產生白色沉淀，說明SO2被氧化為SO42-，故沉淀X為CaSO4；

②溶液呈黃綠色，有Cl2生成，Cl2與SO2反應生成鹽酸與硫酸；反應的離子方程式為：SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+；

(5)由3ClO-+I-=3Cl-+IO3- ①、IO3-+5I-+3H2O=6OH-+3I2②可知，將方程式①+②得：ClO-+2I-+H2O=Cl-+2OH-+I2，由滴定實驗可知，消耗KI溶液的體積為(19.98+20.02+20.00)mL×=20.00mL；

則由ClO-+2I-+H2O=Cl-+2OH-+I2可知次氯酸根離子的物質的量為0.2000molL-1×0.020L=0.002mol，故次氯酸鈣的質量為：143g/mol××0.002mol=0.143g，該漂白粉中有效成分的質量分數為×100%=7.15%。