Question

（2010?伊春模擬）飽和氯水與石灰石的反應是制取較濃HClO溶液的方法之一．某科研小組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，溶液淺黃綠色褪去；
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，看到溶液變渾濁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CO₂．
請回答：
（1）請寫出實驗室制備氯氣的離子方程式

MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

；
（2）反應后所得的溶液漂白性增強的原因是

碳酸鈣消耗了氯水中的H⁺，使Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO平衡正向移動，HClO濃度大，漂白效果增強

；
實驗二、定量研究：
在圓底燒瓶底部，有一用塑料網(wǎng)包住的過量塊狀碳酸鈣和150mL飽和氯水，按如圖所示裝置實驗，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，密封后再加熱、煮沸燒瓶中的液體，直到量筒中的氣體不再增加．請回答：
（3）為減少用裝置Ⅲ收集氣體過程中CO₂因溶解而造成的損失，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

（4）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下的CO₂氣體B L，發(fā)現(xiàn)

BL

22.4L/mol

明顯小于

Ag

100g/mol

．若不考慮實驗操作和CO₂的溶解等因素造成的誤差，從化學反應原理來看，導致這一大小關系的原因是

有部分碳酸鈣與氯水反應生成了Ca（HCO₃）₂，從而使生成的CO₂少于減少的CaCO₃的物質(zhì)的量

；
（5）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

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)二氧化錳和濃鹽酸反應生成氯化錳、氯氣和水進行解答；
（2）根據(jù)氯水中存在平衡移動，HClO濃度大，漂白效果好進行解答；
（3）從二氧化碳微溶于水的角度分析；
（4）根據(jù)消耗的碳酸鈣沒有全部生成二氧化碳氣體進行解答；
（5）根據(jù)圓底燒瓶蒸出的水蒸氣在廣口瓶中凝結為液體，水導致裝置Ⅱ中的液體增多進行解答．

解答：解：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應生成氯化錳、氯氣和水，離子反應為MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯水中存在平衡移動，碳酸鈣消耗了氯水中的H⁺，使Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO平衡正向移動，HClO濃度大，漂白效果增強，
故答案為：碳酸鈣消耗了氯水中的H⁺，使Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO平衡正向移動，HClO濃度大，漂白效果增強；
（3）因二氧化碳微溶于水，并且壓強越大，氣體的溶解度越大，為減少因二氧化碳的溶解而導致二氧化碳的損失，可使導管的出口接近量筒底部，減小二氧化碳的溶解，故答案為：在導管末端再連接長導管，使導管的出口接近量筒底部；
（4）因為碳酸鈣是過量的，碳酸鈣和二氧化碳和水反應生成了可溶于水的碳酸氫鈣，受熱時，除生成 CO₂外，還生成了CaCO₃，所以生成氣體的物質(zhì)的量明顯小于固體的物質(zhì)的量，
故答案為：有部分碳酸鈣與氯水反應生成了Ca（HCO₃）₂，從而使生成的CO₂少于減少的CaCO₃的物質(zhì)的量；
（5）圓底燒瓶蒸出的水蒸氣在廣口瓶中凝結為液體，水導致裝置Ⅱ中的液體增多了，故答案為：從圓底燒瓶蒸出的水蒸氣在廣口瓶中冷凝、聚集．

點評：該題綜合性較強，在定性研究中要求考生熟練掌握化學平衡移動和書寫化學方程式，而在定量研究中則以簡答題的形式要求考生答對和答全有關實驗操作基本技術問題并進一步的思考實驗現(xiàn)象的原因，較大程度地造成答案的難以確定和完整，題目難度較大．