Question

14．為了研究氯水能否和碳酸鈣發生化學反應，某學生設計如下實驗：
實驗一：向盛有飽和氯水的錐形瓶中加入大理石，并充分振蕩，觀察到氯水的黃綠色褪去并同時產生少量氣體．
實驗二：取上述實驗一后錐形瓶中清液，進行如下實驗：
①該清液滴在有色布條上有極強的漂白作用．
②該清液中滴加碳酸鈉溶液產生白色沉淀．
③該清液中滴加鹽酸可產生大量氣體．
④該清液加熱后變渾濁并產生大量氣體．
回答下列問題：
（1）在實驗二中，清液滴在有色布條上有極強的漂白作用說明該清液中含有HClO（寫化學式）；清液中滴加碳酸鈉溶液產生白色沉淀說明該清液中含有Ca²⁺離子；清液中滴加鹽酸產生的氣體是CO₂；清液加熱后產生渾濁的原因是因為生成了CaCO₃．
（2）該學生通過上述實驗，寫出氯水和碳酸鈣反應的化學方程式為：2CaCO₃+2Cl₂+H₂O=CaCl₂+Ca（HCO₃）₂+2HClO．

Answer 1

分析 （1）氯水中含有具有漂白作用的次氯酸；加入碳酸鈉生成白色沉淀說明沉淀是碳酸鈣；氯氣與水反應Cl₂+H₂O=HCl+HClO，加入碳酸鈣，觀察到氯水的黃綠色褪去，同時產生少量氣體，因此碳酸鈣和二氧化碳和水反應生成了可溶于水的碳酸氫鈣CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca（HCO₃）₂，滴加鹽酸可產生大量氣體，該氣體是二氧化碳；加入碳酸鈣，觀察到氯水的黃綠色褪去，同時產生少量氣體，因此碳酸鈣和二氧化碳和水反應生成了可溶于水的碳酸氫鈣CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca（HCO₃）₂，該清液加熱后變渾濁并產生大量氣體是碳酸氫鈣分解生成碳酸鈣沉淀和二氧化碳氣體；
（2）依據反應產物中有HClO、Ca（HCO₃）₂、CaCl₂，書寫化學方程式．

解答 解：（1）清液滴在有色布條上有極強的漂白作用．說明該清液中含有具有漂白性的次氯酸；清液中滴加碳酸鈉溶液產生白色沉淀．說明該清液中含有鈣離子，生成沉淀碳酸鈣；加熱后產生渾濁的原因是因為溶液中的碳酸氫鈣分解生成碳酸鈣水和二氧化碳氣體，生成了沉淀碳酸鈣，反應方程式為Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO₂↑H₂O，
故答案為：HClO；Ca²⁺；CO₂；CaCO₃；
（2）根據實驗二（1）-（4）實驗步驟發生的反應和物質判斷可知氯水和碳酸鈣反應的化學方程式為2CaCO₃+2Cl₂+2H₂O=CaCl₂+Ca（HCO₃）₂+2HClO，
故答案為：2CaCO₃+2Cl₂+H₂O=CaCl₂+Ca（HCO₃）₂+2HClO．

點評 本題主要考查氯及其化合物的相關的實驗，題目難度不大，答題時注意根據發生的反應正確描述反應現象．