Question

某化學(xué)小組對SO₂與漂白粉的反應(yīng)進行實驗探究，實驗過程如下：取10克漂白粉固體，加入250mL水中，部分固體溶解溶液略有顏色，過濾后用潔凈的玻璃棒沾取濾液到pH試紙上，發(fā)現(xiàn)pH試紙先變藍（約為12）后褪色．回答下列問題：
（1）工業(yè)制取漂白粉的化學(xué)方程式是          __                             ，漂白粉在空氣中變質(zhì)的原因                                        （用化學(xué)反應(yīng)方程式說明）
（2）pH試紙顏色的變化說明漂白粉溶液具有的性質(zhì)是                         ，ClO₂和漂白粉一樣也具有強氧化性，其消毒效率（以單位物質(zhì)的量得電子的數(shù)目表示）是Cl₂的          倍；
（3）將SO₂持續(xù)通入漂白粉溶液中，發(fā)現(xiàn)澄清透明的溶液先變?yōu)辄S綠色，隨后溶液中產(chǎn)生大量白色沉淀且黃綠色褪去。回答下列問題：
①澄清透明溶液變?yōu)辄S綠色的可能原因是：隨溶液酸性的增強，漂白粉的有效成分和C1^-發(fā)生反應(yīng)。通過進一步實驗確認了這種可能性，其實驗方案是              ；
②用離子方程式解釋現(xiàn)象中黃綠色褪去的原因：                             ；
③SO₂與漂白粉的有效成分在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式：                    。

Answer 1

（1） 2Cl₂+ 2Ca(OH)₂= CaCl₂+2H₂O+Ca(ClO)₂；Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃+2HClO
（2）堿性和漂白性；2．5倍 
（3）①向漂白粉溶液中逐滴滴入硫酸，觀察溶液顏色是否變?yōu)辄S綠色；
②Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-。
③2SO₂+Ca²⁺+2ClO^-+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+CaSO₄↓+SO₄^2-

試題分析：（1）工業(yè)制取漂白粉是利用氯氣與石灰乳反應(yīng)，化學(xué)方程式為：2Cl₂+ 2Ca(OH)₂= CaCl₂+2H₂O+Ca(ClO)₂；漂白粉易與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和次氯酸而變質(zhì)，化學(xué)方程式為Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃+2HclO；
（2）漂白粉溶液使pH是指變藍說明漂白粉溶液顯堿性，后又褪色，說明漂白粉溶液還具有漂白性；ClO₂分子中氯元素的化合價是+4價，被還原為Cl^-需得5個電子，而Cl₂被還原為Cl^-需得2個電 子，所以ClO₂消毒效率是Cl₂的2．5倍；
（3）①隨溶液酸性的增強，漂白粉的有效成分和C1^-發(fā)生反應(yīng)，生成氯氣溶于水使溶液顯黃綠色，所以驗證方案是直接向漂白粉溶液中加入稀硫酸，觀察溶液顏色是否變?yōu)辄S綠色；
②溶液黃綠色褪去使因為氯氣與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和氯化氫的緣故，離子方程式為Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
③漂白粉的有效成分是次氯酸鈣，與二氧化硫在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，有白色沉淀硫酸鈣生成，離子方程式為2SO₂+Ca²⁺+2ClO^-+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+CaSO₄↓+SO₄^2-