Question

某學生對SO₂與漂粉精的反應進行實驗探究：

操作	現(xiàn)象
取適量漂粉精固體，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，后褪色
	i．液面上方出現(xiàn)白霧； ii．稍后，出現(xiàn)渾濁，溶液變?yōu)辄S綠色； iii．稍后，產(chǎn)生大量白色沉淀，黃綠色褪去

（1）寫出C1₂和Ca（OH）₂制取漂粉精的化學方程式

 

；
（2）向水中持續(xù)通入SO₂，未觀察到白霧．推測現(xiàn)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(chǎn)生白色沉淀．
①實驗a目的是

 

；
②由實驗a、b不能判斷白霧中含有HC1，理由是

 

；
（3）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HC1，無明顯變化．取上層清液，加入BaC1₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀．則沉淀X中含有的物質(zhì)是

 

；
②用離子方程式解釋現(xiàn)象iii中黃綠色褪去的原因：

 

．
（4）測定漂粉精有效成分的質(zhì)量分數(shù)．稱取2.000g漂粉精于錐形瓶中，加水溶解，調(diào)節(jié)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(xiàn)穩(wěn)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(shù)據(jù)如表所示．

滴定次數(shù)	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(zhì)量分數(shù)

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設計,氯、溴、碘及其化合物的綜合應用,二氧化硫的化學性質(zhì),探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗設計題,元素及其化合物

分析：（1）Cl₂和Ca（OH）₂反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水；
（2）由現(xiàn)象可知，次氯酸鈣與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應，液面上方出現(xiàn)白霧，白霧中含有HCl，溶液中含氯離子；
（3）A瓶中混合物過濾、洗滌，得到沉淀X，X為CaSO₄，與鹽酸不反應，與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀；氯氣與二氧化硫可發(fā)生氧化還原反應；
（4）先計算次氯酸鈣的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式計算；根據(jù)使用碘化鉀的物質(zhì)的量判斷測定結(jié)果．

解答： 解：（1）Cl₂和Ca（OH）₂反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，化學方程式為2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（2）由現(xiàn)象可知，次氯酸鈣與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應，液面上方出現(xiàn)白霧，白霧中含有HCl，溶液中含氯離子，則
a．用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧，無變化，則沒有氯氣生成；
b．用酸化的AgNO₃溶液檢驗白霧，產(chǎn)生白色沉淀，沉淀可能為AgCl，也可能為Ag₂SO₄或Ag₂SO₃，
①實驗a目的是驗證Cl₂是否存在，故答案為：驗證Cl₂是否存在；
②由實驗a、b不能判斷白霧中含有HC1，理由是與硝酸酸化的AgNO₃產(chǎn)生的白色沉淀也可能是Ag₂SO₄或Ag₂SO₃，
故答案為：與硝酸酸化的AgNO₃產(chǎn)生的白色沉淀也可能是Ag₂SO₄或Ag₂SO₃；
（3）①CaSO₄與鹽酸不反應，與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀，則則沉淀X中含有的物質(zhì)是CaSO₄，故答案為：CaSO₄；
②氯氣與二氧化硫可發(fā)生氧化還原反應，黃綠色褪去，則離子方程式解釋現(xiàn)象iii中黃綠色褪去的原因為SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，
故答案為：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-； 
（4）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=60.00mL，
設次氯酸根離子的物質(zhì)的量為x，
ClO^-+2I^-+H₂O=Cl^-+2OH^-+I₂
1mol 2mol
x   0.2000mol?L^-1×0.060L
所以x=0.006mol，
次氯酸鈣的質(zhì)量為：143g/mol×

1

2

×0.006mol=0.429g，
該漂白粉中有效成分的質(zhì)量分數(shù)為

0.429g

2.000g

×100%=21.45%，故答案為：21.45%．

點評：本題考查較綜合，涉及性質(zhì)實驗方案的設計、物質(zhì)含量的測定等，把握反應原理及實驗中現(xiàn)象分析、含量計算的關(guān)系式為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力、實驗能力、計算能力的綜合考查，題目難度中等．