Question

在實(shí)驗(yàn)室中，某研究性學(xué)習(xí)小組利用下列裝置制備漂白粉，并進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究 
（1）裝置④中的x試劑為______．
（2）裝置③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度較高時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生．改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)裝置以減少副反應(yīng)發(fā)生的方法是______．
[探究一]測(cè)定漂白粉有效成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
稱取1.000g漂白粉于錐形瓶中，加水溶解，調(diào)節(jié)溶液的pH，以淀粉為指示劑，用0.1000mol?L^-1KI溶液進(jìn)行滴定，溶液出現(xiàn)穩(wěn)定淺藍(lán)色時(shí)為滴定終點(diǎn)．反應(yīng)原理為：3ClO^-+I^-=3Cl^-+IO₃^-    IO₃^-+5I^-+3H₂O=6OH^-+3I₂實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示．

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

（3）該漂白粉中有效成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______．若滴定過(guò)程中未充分振蕩溶液局部變淺藍(lán)色時(shí)就停止滴定，則測(cè)定結(jié)果將______（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）
[探究二]研究漂白粉用于魚塘消毒過(guò)程中有效氯含量的變化規(guī)律研究性學(xué)習(xí)小組模擬魚塘環(huán)境，進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)．
（4）研究不同的pH對(duì)漂白粉有效氯含量的影響，結(jié)果如圖所示．從圖中可得到的有關(guān)結(jié)論是______（寫出其中一個(gè)）．
（5）為研究溫度對(duì)漂白粉有效氯含量的影響，請(qǐng)簡(jiǎn)述你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)判斷試劑．
（2）氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，根據(jù)溫度對(duì)該反應(yīng)的影響分析．
（3）先計(jì)算次氯酸鈣的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算；根據(jù)使用碘化鉀的物質(zhì)的量判斷測(cè)定結(jié)果．
（4）根據(jù)圖象分析，PH值與漂白粉有效氯衰減速率之間的關(guān)系分析．
（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，其它條件相同，只有溫度不同，判斷溫度與漂白粉有效氯含量的關(guān)系．
解答：解：（1）氯氣有毒，所以不能直接排空；氯氣能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉、水，所以有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒物質(zhì)，所以x試劑為氫氧化鈉溶液．
故答案為：NaOH溶液．
（2）氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，反應(yīng)方程式為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度較高時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生．改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)裝置以減少副反應(yīng)發(fā)生的方法是降低溫度．
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；將裝置③置于冷水浴中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（3）3ClO^-+I^-=3Cl^-+IO₃^-   ①； IO₃^-+5I^-+3H₂O=6OH^-+3I₂②
將方程式①+②得：ClO^-+2I^-+H₂O=Cl^-+2OH^-+I₂
KI溶液的總體積=（19.98+20.02+20.00）mL=60.00mL．
 設(shè)次氯酸根離子的物質(zhì)的量為x．
ClO^-+2I^-+H₂O=Cl^-+2OH^-+I₂
1mol 2mol
x    0.1000mol?L^-1×0.060L
所以x=0.003mol
次氯酸鈣的質(zhì)量為：143g××0.003mol=0.2145g
所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：=21.45%；
若滴定過(guò)程中未充分振蕩溶液局部變淺藍(lán)色時(shí)就停止滴定，導(dǎo)致碘化鉀的物質(zhì)的量偏少，所以測(cè)定結(jié)果將 偏低．
故答案為：21.45%；偏低．
（4）根據(jù)圖象分析得，pH越小，漂白粉有效氯衰減速率越快．
故答案為：pH越小，漂白粉有效氯衰減速率越快．
（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，其它條件必須相同，只有溫度不同，根據(jù)不同溫度和不同時(shí)間漂白粉有效氯含量找出其關(guān)系．
故答案為：在濃度、pH均相同的條件下，測(cè)定不同溫度下．不同時(shí)間的漂白粉有效氯含量．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，難度較大，會(huì)根據(jù)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和考試的熱點(diǎn)．