(15分)某学生对 S O _ 2 与漂粉精的反应进行实验…——2013 高考化学第 11 题答案解析

2013_北京卷

2013 北京 第 11 题 解答题 区分题
2013_北京卷

11.(15分)某学生对 ${ \mathsf { S O } } _ { 2 }$ 与漂粉精的反应进行实验探究:

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1>操作</td><td rowspan=1 colspan=1>现象</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>取4g漂粉精固体,加入100mL水</td><td rowspan=1 colspan=1>部分固体溶解,溶液略有颜色</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>过滤,测漂粉精溶液的 pH</td><td rowspan=1 colspan=1>pH试纸先变蓝(约为12),后褪色</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>持续<img src="https://zebfdsytobcavmuynuhx.supabase.co/storage/v1/object/public/review-images/tasks/8f77b801-2400-4977-8404-dce7cefab015/dc4b241e5b1eb224.jpg"/></td><td rowspan=1 colspan=1>i. 液面上方出现白雾;ii.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;iii.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去</td></tr></table>

① ${ \sf C l } _ { 2 }$ 和 Ca(OH)<sub>2</sub>制取漂粉精的化学方程是 $2 C l _ { 2 } + 2 C a ( O H ) _ { 2 } = C a C l _ { 2 } + C a$ $( C l O ) 2 ^ { + 2 \vdash 2 }$ C

②pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 碱性、漂白性 。

(3)向水中持续通入 ${ \mathsf { S } } { \mathsf { O } } _ { 2 }$ ,未观察到白雾。推测现象i 的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:

a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;

b.用酸化的 ${ \mathsf { A g N O } } _ { 3 }$ 溶液检验白雾,产生白色沉淀。

①实验a目的是 检验白雾中是否含有 $\underline { { \mathsf { C l } } } _ { 2 } ,$ ,排除 $\underline { { \mathsf { C l } } } _ { 2 }$ 干扰 。

②由实验 a、b 不能判断白雾中含有 HCl,理由是 白雾中混有 $S O _ { 2 } , \ S O _ { 2 }$ 可与酸化的 ${ \underline { { \mathsf { A g N O } } } } _ { 3 }$ 反应产生白色沉淀 。

(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl﹣发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色 。

(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。

①向沉淀 X 中加入稀 HCl,无明显变化。取上层清液,加入 ${ \mathsf { B a C l } } _ { 2 }$ 溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 $\underline { { \mathsf { C a S O } _ { 4 } } } .$

② 用 离 子 方 程 式 解 释 现 象 ⅲ 中 黄 绿 色 褪 去 的 原 因 :$\underline { { { \sf S O } _ { 2 } } } + \underline { { { \sf C l } } } _ { 2 } + 2 { \sf H } _ { 2 } \underline { { { \sf O } } } = \underline { { { \sf S O } } } _ { 4 } \underline { { { { \sf 2 ^ { - } } } } } + \underline { { { \sf 2 C l } } } ^ { - } + \underline { { { \sf 4 H } } } ^ { + } \quad \mathrm { ~ \ o ~ }$

参考答案

$2 C l _ { 2 } + 2 C a ( O H ) _ { 2 } = C a C l _ { 2 } + C a ( C l O ) _ { 2 } + 2 H _ { 2 } O$

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【考点】EM:氯、溴、碘及其化合物的综合应用;F5:二氧化硫的化学性质

【专题】16:压轴题;522:卤族元素;523:氧族元素

【分析】(1)漂粉精的制备,氯气和碱反应,利用氢氧化钙和氯气发生反应生成次氯酸钙、氯化钙和水;

> ②pH试纸先变蓝(约为12),后褪色说明溶液呈碱性,具有漂白性;

(3)①反应中生成 ${ \sf C l } _ { 2 }$ ,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾中是否 ${ \sf C l } _ { 2 }$ ,排除 ${ \sf C l } _ { 2 }$ 干扰;②白雾中含有 ${ \mathsf { S O } } _ { 2 } ,$ ,可以被硝酸氧化为硫酸,故 ${ \mathsf { S } } { \mathsf { O } } _ { 2 }$ 可以使酸化的 ${ \mathsf { A g N O } } _ { 3 }$ 溶液产生白色沉淀;(4)依据次氯酸根离子和氯离子在酸溶液中会发生归中反应生成氯气,向漂粉精溶液中逐滴滴入硫酸,观察溶液颜色是否变为黄绿色;

(5)二氧化硫通入漂白精溶液中,形成酸溶液,次氯酸根离子具有强氧化性可以氧化二氧化硫为硫酸和钙离子形成硫酸钙沉淀;二氧化硫继续通入后和生成的氯气发生反应生成硫酸和盐酸;

【解答】解:(1)氯气和碱反应,利用氢氧化钙和氯气发生反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,反应的化学方程式为: $2 C l _ { 2 } + 2 C a ( O H ) _ { 2 } = C a C l _ { 2 } + C a ( C l O )$ $2 ^ { + } 2 mathsf { H } _ { 2 } \mathsf { O }$ ;

故答案为: $2 C l _ { 2 } + 2 C a ( O H ) _ { 2 } = C a C l _ { 2 } + C a ( C l O ) _ { 2 } + 2 H _ { 2 } O$

> ②pH 试纸先变蓝(约为 12)溶液呈碱性,后褪色溶液具有漂白性,所以说明溶液呈碱性,具有漂白性;

故答案为:碱性、漂白性;

(3)向水中持续通入 ${ \mathsf { S O } } _ { 2 }$ ,未观察到白雾。推测现象的白雾由HCl 小液滴形成,

①.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;为了检验白雾中是否含有氯气,因为含有氯气在检验氯化氢存在时产生干扰;

故答案为:检验白雾中是否含有 ${ \sf C l } _ { 2 }$ ,排除 ${ \sf C l } _ { 2 }$ 干扰;

②.用酸化的 ${ \mathsf { A g N O } } _ { 3 }$ 溶液检验白雾,产生白色沉淀,若含有二氧化硫气体,通入硝酸酸化的硝酸银溶液,会被硝酸氧化为硫酸,硫酸和硝酸银反应也可以生成硫酸银沉淀,所以通过实验不能证明一定含有氯化氢;

故答案为:白雾中混有 $\mathsf { S O } _ { 2 } , \mathsf { S O } _ { 2 }$ 可与酸化的 ${ \mathsf { A g N O } } _ { 3 }$ 反应产生白色沉淀

(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl﹣发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,漂粉精中成分为次氯酸钙、氯化钙,次氯酸根具有强氧化性在酸性溶液中可以氧化氯离子为 氯气;

故答案为:向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色;

(5))①取上层清液,加入 ${ \mathsf { B a C } } \bot _ { 2 }$ 溶液,产生白色沉淀,说明 ${ \mathsf { S O } } _ { 2 }$ 被氧化为$\mathsf { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 \cdot }$ ﹣,故沉淀X为 $\mathsf { C a S O _ { 4 } }$

②溶液呈黄绿色,有 ${ \sf C l } _ { 2 }$ 生成, ${ \sf C l } _ { 2 }$ 与 ${ \mathsf { S O } } _ { 2 }$ 反应生成盐酸与硫酸;反应的离子方程式为: ${ \sf S O } _ { 2 } { + \sf C l } _ { 2 } { + \ o { 2 } { \sf H } _ { 2 } } { \sf O } { = } { \sf S O } _ { 4 } { \mathrm { ^ 2 - } } + 2 { \sf C l } { \mathrm { ^ + } } { + \ o { 4 } { \sf H } ^ { + } }$

故答案为: $\cos \mathrm { O } _ { 4 } \colon \mathsf { S O } _ { 2 } \mathrm { + } \mathsf { C l } _ { 2 } \mathrm { + } 2 \mathsf { H } _ { 2 } \mathrm { O = } \mathsf { S O } _ { 4 } \mathrm { ^ { 2 } - } 2 \mathsf { C l } ^ { \mathrm { - } } \mathrm { + } 4 \mathsf { H } ^ { \mathrm { + } }$ ;

【点评】本题考查了二氧化硫性质的综合应用,性质的实验验证方法和实验判断,漂白精的成分中次氯酸钙和氯化钙在酸溶液中会发生氧化还原反应生成氯气,注意物质的检验方法,题目难度较大。

✅ 来源:2013年 · 北京 · 2013_北京卷 · 第 11 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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