Question

某化学小组对SO₂与漂白粉的反应进行实验探究，实验过程如下：取10克漂白粉固体，加入250mL水中，部分固体溶解溶液略有颜色，过滤后用洁净的玻璃棒沾取滤液到pH试纸上，发现pH试纸先变蓝（约为12）后褪色．回答下列问题：
（1）工业制取漂白粉的化学方程式是          __                             ，漂白粉在空气中变质的原因                                        （用化学反应方程式说明）
（2）pH试纸颜色的变化说明漂白粉溶液具有的性质是                         ，ClO₂和漂白粉一样也具有强氧化性，其消毒效率（以单位物质的量得电子的数目表示）是Cl₂的          倍；
（3）将SO₂持续通入漂白粉溶液中，发现澄清透明的溶液先变为黄绿色，随后溶液中产生大量白色沉淀且黄绿色褪去。回答下列问题：
①澄清透明溶液变为黄绿色的可能原因是：随溶液酸性的增强，漂白粉的有效成分和C1^-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              ；
②用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因：                             ；
③SO₂与漂白粉的有效成分在酸性条件下反应的离子方程式：                    。

Answer 1

（1） 2Cl₂+ 2Ca(OH)₂= CaCl₂+2H₂O+Ca(ClO)₂；Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃+2HClO
（2）碱性和漂白性；2．5倍 
（3）①向漂白粉溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；
②Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-。
③2SO₂+Ca²⁺+2ClO^-+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+CaSO₄↓+SO₄^2-

试题分析：（1）工业制取漂白粉是利用氯气与石灰乳反应，化学方程式为：2Cl₂+ 2Ca(OH)₂= CaCl₂+2H₂O+Ca(ClO)₂；漂白粉易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸而变质，化学方程式为Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃+2HclO；
（2）漂白粉溶液使pH是指变蓝说明漂白粉溶液显碱性，后又褪色，说明漂白粉溶液还具有漂白性；ClO₂分子中氯元素的化合价是+4价，被还原为Cl^-需得5个电子，而Cl₂被还原为Cl^-需得2个电 子，所以ClO₂消毒效率是Cl₂的2．5倍；
（3）①随溶液酸性的增强，漂白粉的有效成分和C1^-发生反应，生成氯气溶于水使溶液显黄绿色，所以验证方案是直接向漂白粉溶液中加入稀硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；
②溶液黄绿色褪去使因为氯气与二氧化硫反应生成硫酸和氯化氢的缘故，离子方程式为Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
③漂白粉的有效成分是次氯酸钙，与二氧化硫在酸性条件下发生氧化还原反应，有白色沉淀硫酸钙生成，离子方程式为2SO₂+Ca²⁺+2ClO^-+2H₂O=4H⁺+2Cl^-+CaSO₄↓+SO₄^2-